Совершенствование технологии извлечения фторидов из анодных газов электролизного производства - Дипломная работа

Литературный обзор 1.Анализ технологии производства алюминия, как источника выделения анодных газов 2.Использование криолита в процессе производства алюминия. Требования к качеству криолита 3.Способы получения вторичного криолита 3.1 Получение вторичного криолита путем флотации 3.2 Получение вторичного криолита путем регенерации Специальная часть 4.Состав анодных газов и возможность их утилизации с получением вторичного криолита на Братском алюминиевом заводе 5.Эксперементальные исследования по утилизации анодных газов с целью получения вторичного криолита 5.1 Объекты и методы исследования 5.2 Описание экспериментальных исследований 5.2.1Получение НМК из кислых растворов газоочистки 5.2.2Получение НМК путем отмывки регенерационного криолита кислыми растворами газоочистки с добавлением гидроксида алюминия 5.2.3Испытание ингибитора коррозии КИ-1МР 5.2.4 Опытно-промышленные испытания 5.2.4 Ход работы 5.3.Анализ полученных результатов 6. Анализ вторичного загрязнения окружающей среды при получении вторичного криолита 7. Эколого-экономическая эффективность использования низкомодульного криолита в производстве 8.Результаты и выводы Список использованной литературы ВВЕДЕНИЕ Алюминиевая промышленность является источником поступления в атмосферу ряда загрязняющих веществ - фтористых и сернистых соединений, пыли, оксида углерода, возгонов каменноугольного пека и др. В настоящее время на всех отечественных алюминиевых заводах с самообжигающимся анодом извлечение особо опасных выбросов фтористых соединении осуществляется на участках производства фтористых солей (УФС). В результате переработки угольной пены в цехе ПФС методом флотации получают флотационный криолит. При очистке газовых выбросов путем абсорбции фтористого водорода содобикарбонатным способом получают регенерированный криолит. Из флотационного и регенерированного криолита после фильтрации и сушки получают вторичный криолит, который используется в качестве добавок в криолит-глиноземные расплавы в электролизных цехах производства алюминия. Получаемый содобикарбонатным методом регенерированный криолит имеет высокое криолитовое отношение и загрязнен соединениями серы, что приводит к снижению эффективности электролизного производства. Поэтому электролизные цеха вынуждены использовать в качестве добавок фтористый алюминий для снижения криолитового отношения электролита. Объектом исследования были выбраны отходы Братского алюминиевого завода, совершенствование технологии производства вторичного криолита осуществлялось в УФС ОАО «РУСАЛ Братск». На основании проведенных исследований разработаны: - Технология получения, как фтористого алюминия (AlF3), так и НМК с КО до 2.0 в зависимости от концентрации соды кальцинированной и гидроксида алюминия, а также от технологических параметров процесса кристаллизации. Процесс наработки кислого раствора на газоочистных сооружениях завода путем орошения анодных газов в пенных аппаратах технической водой. Процесс получения криолита с заданным КО=2,3-2,6 за счет обработки щелочного регенерационного криолита гексафторалюминиевой кислотой, получаемой в УФС из наработанного кислого раствора газоочистки и водной суспензии гидроксида алюминия. В основе электролитического производства алюминия лежит электролиз криолитоглиноземных расплавов, основными компонентами которых являются: криолит (Na3AlF6 ), фтористый алюминий (AlF3 ) и глинозем (Al2O3). В зависимости от конструкции электролизеров, качества сырья и уровня технологии выделения фторидов из электролизеров с пылью и газами составляют в пересчете на фтор 14?23 кг/т Al. Анализ динамики удельных выбросов загрязняющих веществ на ОАО «КрАЗ» в атмосферу (в кг на единицу продукции - алюминия-сырца) показывает, что в период с 1991 по 1999гг. достигнуто резкое их сокращение (смотри таблицу № 1.2) . В России материалы отработанной футеровки в соответствии с ГОСТом 12.1005-88 ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны отнесены к Ш классу опасности. другие вышеуказанные отходы отнесены по содержанию фтора, натрия, алюминия к 1V классу опасности. 2.Использование криолита в процессе производства алюминия. Окись углерода СО - 20 мг/м3 ; Фтористый водород HF - 0.5 мг/м3 ; Пыль содержащая 10-70% SiO2 - 2 мг/м3 ; Пыль искусственных абразивов (карборунд)-5 мг/м3 ; Прочие виды пыли - 10 мг/м3 . При очистке газовых выбросов путем абсорбции фтористого водорода содобикарбонатным способом получают регенерированный криолит. Регенерация криолита из растворов газоочистки включает процессы: - осветления растворов газоочистки; - кристаллизации криолита; - приготовления раствора на газоочистку; - приготовления алюминатного раствора.