阅读说明：本技术 一种资源化处置氟化体系稀土熔盐电解废气的方法 (Method for recycling treatment of rare earth molten salt electrolysis waste gas of fluorination system ) 是由 王瑞祥 杨裕东 钟晓聪 曾婕 周杰 王艳阳 袁远亮 刘茶香 于 2019-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种资源化处置氟化体系稀土熔盐电解废气的方法,述方法包括：步骤1,采用以固体稀土氯化物为原料,制备饱和稀土氯化物溶液；步骤2,将氟化体系熔盐电解废气通入其中与溶液中的稀土氯化物反应,得到稀土氟化物沉淀及氯化氢气体；步骤3,分别对其进行收集处理,所得稀土氟化物返回电解工序,所得氯化氢经过处理后返回萃取工序。本发明具有以下有益效果：(1)本发明中的氟化体系稀土熔盐电解废气处理工艺处理效果好,并且具有很好的处理效率；(2)本发明中的氟化体系稀土熔盐电解废气处理工艺可以产生循环利用产品,提高经济效益。(The invention discloses a method for recycling fluoride system rare earth molten salt electrolysis waste gas, which comprises the following steps: step 1, preparing a saturated rare earth chloride solution by using solid rare earth chloride as a raw material; step 2, introducing the fluoride system molten salt electrolysis waste gas into the solution to react with the rare earth chloride in the solution to obtain rare earth fluoride precipitate and hydrogen chloride gas; and 3, respectively collecting and treating the rare earth fluoride, returning the obtained rare earth fluoride to an electrolysis process, and returning the obtained hydrogen chloride to an extraction process after treatment. The invention has the following beneficial effects: (1) the treatment process for the rare earth molten salt electrolysis waste gas of the fluoridation system has good treatment effect and good treatment efficiency; (2) the treatment process of the rare earth molten salt electrolysis waste gas of the fluoridation system can produce recycled products and improve economic benefits.)

一种资源化处置氟化体系稀土熔盐电解废气的方法

技术领域

本发明属于废气处理的技术领域，具体涉及一种处理氟化体系稀 土熔盐电解废气的方法。

背景技术

目前，我国的稀土金属工业化生产中，特别是南方离子型稀土大 多采用氟化体系熔盐电解工艺，在生产过程中往往会产生一定量的含 氟废气，但由于生产过程中所产生的废气氟含量不高，且要建设一套 除氟效果好的装备投入资金大，比较简单适用的治理含氟“废气”方 法技术不够成熟等原因。因而，大多生产企业对生产过程中产生的废 气都未经处理，即直接排放，从而造成了环境的污染。

急需一种工艺简单、绿色环保的处置氟化体系熔盐电解废气的方 法。

发明内容

本发明目的是提供一种工艺简单、绿色环保的处置氟化体系稀土 熔盐电解废气的方法，使用该法可以有效的解决现阶段工业生产中氟 化体系熔盐电解废气资源化处置的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明公开的技术方案，一种资源化处置氟化体系稀土熔盐电解 废气的方法，包括以下步骤：(1)以固体稀土氯化物为原料，配制饱 和稀土氯化物溶液；(2)将氟化体系熔盐电解废气通入其中与溶液中 的稀土氯化物反应，得到稀土氟化物沉淀及氯化氢气体；(3)分别对 其进行收集处理，制备出所需的高纯度稀土氟化物固体及精制氯化氢 溶液，稀土氟化物返回电解工序，氯化氢则返回萃取工序。

在步骤(1)以固体稀土氯化物为原料，配制饱和稀土氯化物溶 液的具体步骤为：

在恒温槽中，取工业级稀土氯化物，纯度为99.99％，用稍过量 的稀土氯化物搅拌溶解，静置后，取上清液，所得饱和稀土氯化物溶 液浓度不低于200g/L。

在步骤(2)中将熔盐电解废气通入其中与溶液中的稀土氯化物 反应，得到稀土氟化物沉淀及氯化氢气体的具体步骤为：

饱和稀土氯化物溶液放置于搅拌鼓泡釜式反应器内，保证足量， 在温度为25～60℃、转速为100～400r/min的条件下通入流速为 40～65m³/h的熔盐电解废气。

具体原理为：熔盐电解废气通入饱和稀土氯化物溶液中，会与溶 液中的稀土氯化物发生反应，

ReCl₃+3HF→ReF₃↓+3HCl

氟离子比氯离子和稀土阳离子的结合能力更强，可将熔盐电解废 气中的氟离子转化为稀土氟化物沉淀。同时氯化氢跟随气流排出。

在步骤(3)中分别对其进行收集处理，制备出所需的高纯度稀 土氟化物固体及精制氯化氢溶液，稀土氟化物返回电解工序，氯化氢 则返回萃取工序的具体步骤为：

随气流排出的氯化氢气体经过水循环冷凝器冷凝，浓缩后，得到 高纯度的氯化氢溶液，其浓度大于37％，返回稀土熔盐电解中的萃取 工序做为洗涤剂。在反应器完全结束工作后，得到的稀土氟化物经过 滤洗涤、真空干燥，可得到高纯度的稀土氟化物固体，其纯度大于 99.97％，返回稀土熔盐电解工序中电解，对气体的除氟率大于99.9％。

本发明具有以下有益效果：(1)本发明中的氟化体系稀土熔盐电 解废气处理工艺处理效果好，并且具有很好的处理效率；(2)本发明 中的氟化体系稀土熔盐电解废气处理工艺可以产生循环利用产品，提 高经济效益。

具体实施方式

以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，以下实施例以 本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本 发明的保护范围并不限于本实施例。

本发明为一种资源化处置氟化体系稀土熔盐电解废气的方法，所 述方法包括：

步骤1，采用以固体稀土氯化物为原料，制备饱和稀土氯化物溶 液；

步骤2，将氟化体系熔盐电解废气通入其中与溶液中的稀土氯化 物反应，得到稀土氟化物沉淀及氯化氢气体；

步骤3，分别对其进行收集处理，所得稀土氟化物返回电解工序， 所得氯化氢经过处理后返回萃取工序。

需要说明的是，所配制的稀土氯化物溶液为饱和溶液。

需要说明的是，所述稀土氯化物溶液放置于气液反应器内，在温 度为25～60℃、转速为100～400r/min的条件下通入流速为40～ 65m³/h的熔盐电解废气。

需要说明的是，停止通入熔盐电解废气后，气液反应器仍继续运 行1小时。

需要说明的是，对气体的除氟率大于99.9％。

需要说明的是，所述随气流排出的氯化氢气体经过水循环冷凝器 冷凝，浓缩后，得到高浓度的精制氯化氢溶液，其浓度大于37％；返 回稀土熔盐电解中的萃取工序做为洗涤剂。

需要说明的是，所述得到的稀土氟化物经过滤洗涤、真空干燥后， 可得到高纯度的稀土氟化物固体，其纯度大于99.97％；返回稀土熔 盐电解工序中电解

实施例一：

在恒温槽中，温度设置为室温，取工业级氯化钕，纯度为99.99％， 用稍过量的氯化钕搅拌溶解，静置后，取上清液，得饱和氯化钕溶液。 饱和氯化钕溶液放置于搅拌鼓泡釜式反应器内，在温度为50℃、转 速为300r/min的条件下通入流速为55m³/h的熔盐电解废气(含氟 废气中氟含量的测定方法测得氟含量为45％)。分别对所得的氟化钕 沉淀及氯化氢气体进行处理。

对得到的氟化钕经过滤、真空干燥后，得到氟化钕固体，纯度99.98％，返回氟化钕熔盐的电解工序中继续电解；对随气流排出的氯 化氢气体经过水循环冷凝器冷凝，浓缩后，得到精制氯化氢溶液，浓 度为38％，返回熔盐电解的萃取工序中做为洗涤剂。排出的气体中的 氟含量经过测定，测得排出气体中的氟含量为0.003％，除氟率 99.993％，达到国家排放标准。

实施例二：

在恒温槽中，温度设置为室温，取工业级氯化铈，纯度为99.99％， 用稍过量的氯化铈搅拌溶解，静置后，取上清液，得饱和氯化铈溶液。 饱和氯化铈溶液放置于搅拌鼓泡釜式反应器内，在温度为50℃、转 速为300r/min的条件下通入流速为60m³/h的熔盐电解废气(含氟 废气中氟含量的测定方法测得氟含量为45％)。分别对所得的氟化铈 沉淀及氯化氢气体进行处理。

对得到的氟化铈经过滤、真空干燥后，得到氟化铈固体，纯度 99.99％，返回氟化铈熔盐的电解工序中继续电解；对随气流排出的氯 化氢气体经过水循环冷凝器冷凝，浓缩后，得到精制氯化氢溶液，浓 度为39％，返回熔盐电解的萃取工序中做为洗涤剂。排出的气体中的 氟含量经过测定，测得排出气体中的氟含量为0.005％，除氟率 99.989％，达到国家排放标准。

实施例三：

在恒温槽中，温度设置为室温，取工业级氯化镧，纯度为99.99％， 用稍过量的氯化镧搅拌溶解，静置后，取上清液，得饱和氯化镧溶液。 饱和氯化镧溶液放置于搅拌鼓泡釜式反应器内，在温度为45℃、转 速为400r/min的条件下通入流速为60m³/h的熔盐电解废气(含氟 废气中氟含量的测定方法测得氟含量为45％)。分别对所得的氟化镧 沉淀及氯化氢气体进行处理。

对得到的氟化镧经过滤、真空干燥后，得到氟化镧固体，纯度 99.99％，返回氟化镧熔盐的电解工序中继续电解；对随气流排出的氯 化氢气体经过水循环冷凝器冷凝，浓缩后，得到精制氯化氢溶液，浓 度为39％，返回熔盐电解的萃取工序中做为洗涤剂。排出的气体中的 氟含量经过测定，测得排出气体中的氟含量为0％，除氟率100％，达 到国家排放标准。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思， 给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括 在本发明权利要求的保护范围之内。