一种从nf3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置及工艺

文档序号:547265 发布日期:2021-06-04 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种从nf3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置及工艺 (Device and process for producing ammonium bifluoride and potassium fluoride as byproducts in NF3 production ) 是由 齐航 武建鹏 冀延治 宋富财 郑阳光 岳立平 张帅 杨少飞 于 2021-01-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置及工艺,包括工作台,所述工作台的上端中部设有凹槽,所述凹槽内设有输送机构,所述工作台的上端两侧均固定有电动推杆,两个所述电动推杆的一端均固定有升降块,两个所述升降块的一端共同固定有升降板,所述升降板的上端一侧固定有安装架,本发明还提出了一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的工艺。本发明可通过瓶体的间歇性移动实现灌装及瓶盖的安装,有效的节省了人工成本,避免了粉尘飘出,提高了生产效率,本方法可将含镍含氟的危险废物消除,转化为副产品,减少了环境污染,且本方法可将原有需要花钱处理的危险废物转化为副产品,具有一定的经济效益。(The invention discloses a device and a process for producing ammonium bifluoride and potassium fluoride as byproducts in NF3 production, which comprises a workbench, wherein a groove is arranged in the middle of the upper end of the workbench, a conveying mechanism is arranged in the groove, electric push rods are fixed on two sides of the upper end of the workbench, lifting blocks are fixed on one ends of the two electric push rods, a lifting plate is fixed on one end of each lifting block, a mounting frame is fixed on one side of the upper end of each lifting plate, and the invention further provides the process for producing the ammonium bifluoride and the potassium fluoride as the byproducts in NF3 production. The invention can realize filling and bottle cap installation by intermittent movement of the bottle body, effectively saves labor cost, avoids dust from flying out, improves production efficiency, can eliminate dangerous waste containing nickel and fluorine, converts the dangerous waste into byproducts, reduces environmental pollution, can convert the dangerous waste which needs expensive treatment into the byproducts, and has certain economic benefit.)

一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置及工艺

技术领域

本发明涉及精细化工领域,尤其涉及一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置及工艺。

背景技术

电解生产中所产生废水中含有大量氟化氢铵(氟化铵)、氟化镍、氟化亚铁以及海绵镍、铜、铁等。这些物质除铁外,均系毒性物质。现已被人们证实,Ni2+(Ni)有较强的致癌作用,F-也有较强的毒性,我国在环保方面非常重视,将Ni2+、F-分别列为第一、第二类污染控制指标(GB 8978-96),也就是说最高允许排放浓度总镍为1.0mg/L,氟化物为10mg/L。国内外对含氟废水进行了一系列研究,取得了良好的进展。

现有的含镍含氟的危险废物在进行处理时会对环境产生较大的污染,处理时还需要花费较大的成本,且现有的产品在灌装时采用人工配合机械进行灌装及瓶盖的安装,人工成本较高,存在灌装效率低的问题,为此,我们提出了一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置及工艺来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置及工艺。

为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置,包括工作台,工作台的下端四角均固定有承载杆;所述工作台的上端中部设有凹槽,所述凹槽内设有输送机构;所述工作台的上端两侧均固定有电动推杆,两个电动推杆的一端均固定有升降块;两个升降块之间连接升降板,升降板的上端一侧固定有安装架,所述安装架的一侧贯穿设有输送管,所述输送管的下端贯穿升降板并延伸至升降板的下端;输送管的下端滑动套设有罩体,罩体的上端固定有两个以上的弹簧,所述弹簧的上端固定在升降板的下端;升降板的另一侧贯穿并固定有瓶盖机;工作台的上端均固定有竖板,两个升降块的一侧均设有限位机构。

优选地,所述输送机构包括安装在凹槽内的皮带输送机,所述皮带输送机上等间距固定有两个以上的瓶底座,可在其中两个瓶底座内放置瓶体,其中一个瓶体的上端和罩体的下端相互对应,另一个瓶体的上端和瓶盖机的下端相互对应。

优选地,所述限位机构包括两个升降块一侧设置的限位块及两个竖板的相对一侧设置限位槽,两个限位块分别安装在两个限位槽内。

优选地,所述输送管上安装有电动阀门。

优选地,所述瓶底座采用软橡胶材料制成,罩体采用聚丙烯材料制成。

本发明还提出了一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的工艺,包括以下步骤:

S1、中和冲洗设备流出废水:使用KOH进行中和,调节pH至中性,pH值调节控制在5~8;

S2、调节pH调节罐内溶液的pH值:控制pH>12,能够将溶液中的Ni2+全部沉淀;

S3、去除溶液中NH4+:在强碱性环境、负压加热条件下对溶液中NH4+进行去除,70℃真空处理2h后可将NH4+完全去除;

S4、调节pH值至中性:将生产中含氟化氢尾气引入喷淋塔,喷淋吸收氟化氢中和氟化钾溶液中的氢氧化钾;

S5、干燥及灌装密封:采用喷雾干燥,干燥结束后引入输送管中进行收集并加盖密封。

进一步的,在S1中持续对溶液内的KF浓度进行测定,KF浓度达到30%时,转移至pH调节罐内调节pH值。

进一步的,在S2所形成的沉淀物主要为含铁及含镍的氢氧化物,可与前一工序中的废镍渣一起通过酸溶、除铁、中和、结晶等工艺制备硫酸镍。

进一步的,S3的真空尾气中还存在NH3,其通过70%废硫酸吸收,成为硫酸铵,防止氨气溢出。

进一步的,S5中的喷雾干燥中:溶液进料浓度40%,进料温度40℃,进风口温度300℃,流量400L/h,喷雾后含水量小于2%。

有益效果:

本发明可通过瓶体的间歇性移动实现灌装及瓶盖的安装,有效的节省了人工成本,避免了粉尘飘出,提高了生产效率,本方法可将含镍含氟的危险废物消除,转化为副产品,减少了环境污染,且本方法可将原有需要花钱处理的危险废物转化为副产品,具有一定的经济效益。

附图说明

图1为本发明提出的一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置的内部结构示意图;

图2为本发明提出的一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置的正视图;

图3为本发明提出的一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置的工作状态的结构示意图;

图4为本发明提出的一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置的升降板的俯视图;

图5为本发明提出的一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置的A处结构放大图;

图中:1工作台、2升降板、3升降块、4输送管、5安装架、6瓶盖机、7限位块、8限位槽、9竖板、10电动推杆、11瓶体、12皮带输送机、13瓶底座、14承载杆、15罩体、16弹簧、17电动阀门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

参照图1-5,一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的装置,包括工作台1,工作台1的下端四角均固定有承载杆14,方便工作台1的稳定支撑,工作台1的上端中部设有凹槽,凹槽内设有输送机构,工作台1的上端两侧均固定有电动推杆10,两个电动推杆10的一端均固定有升降块3,两个电动推杆10通过一端分别带动两个升降块3上下移动。

本发明中,两个升降块3的一端共同固定有升降板2,升降板2的上端一侧固定有安装架5,安装架5的一侧贯穿设有输送管4,输送管4上安装有电动阀门17,电动阀门17方便控制输送管4的开合,方便产品的灌装,输送管4的下端贯穿升降板2并延伸至升降板2的下端,输送管4的下端滑动套设有罩体15,罩体15采用聚丙烯材料制成,具有耐化学性和耐热性的优点,使用效果好。

本发明中,罩体15的上端固定有两个以上的弹簧16,弹簧16的上端固定在升降板2的下端,当罩体15抵触在瓶体11上端时,罩体15会挤压弹簧16,从而使罩体15在抵触在瓶体11上端的同时不会影响升降板2的持续移动,升降板2的上端另一侧贯穿并固定有瓶盖机6,瓶盖机6可对瓶体11进行瓶盖的安装工作。

工作台1的上端均固定有竖板9,两个升降块3的一侧均设有限位机构,限位机构便于升降块3平稳的进行移动。限位机构包括分别固定在两个升降块3一侧的限位块7,两个竖板9的相对一侧均设有限位槽8,两个限位块7分别安装在两个限位槽8内,通过限位块7在限位槽8内移动。

本发明中,输送机构包括安装在凹槽内的皮带输送机12,皮带输送机12用于带动瓶体11间歇性移动,实现对瓶体11的灌装及对瓶体11上瓶盖的安装,皮带输送机12上等间距固定有两个以上的瓶底座13,瓶底座13采用软橡胶材料制成,可发生形变,便于适应其在皮带输送机12的位置变化。

本发明中,可以同时在两个瓶底座13内放置有瓶体11,既保证瓶体11的稳定放置,其中一个瓶体11的上端和罩体15的下端相互对应,方便罩体15将瓶体11笼罩可防止产品在灌装时粉末飘出影响生产环境,另一个瓶体11的上端和瓶盖机6的下端相互对应,便于瓶盖机6向瓶体11上端进行安装瓶盖。

本发明还提出了一种从NF3生产中副产氟化氢铵及氟化钾的工艺,包括以下步骤:

S1、中和冲洗设备流出废水:第一次冲洗设备流出废水氟化氢铵浓度较低,若使用此水循环冲洗,则氟化氢铵浓度越来越高。由于氟化氢铵为强腐蚀性物质,溶解在水中再次冲洗设备会造成安全隐患,同时会造成设备腐蚀,因此使用KOH进行中和,调节pH至中性,利用中和后的水溶液进行设备冲洗,此步骤中调节pH值控制在5~8,pH过高则容易使氨溢出,造成环境污染。使用KOH中和NH4HF2不断循环生成KF,对KF溶液浓度进行测定,KF浓度达到30%时,转移至pH调节罐内调节pH值;

S2、调节pH调节罐内溶液的pH值:调节pH值目的在于去除溶液中的金属离子,同时为下一步除去NH4+提供碱性环境,由于溶液中含有NH4+以及Ni2+,在碱性环境下可形成镍氨络合离子,因此必须调节pH值至强碱性方可破坏络合离子达到除去Ni2+的目的。控制pH>12,能够将溶液中的Ni2+全部沉淀。形成的沉淀主要为含铁及含镍的氢氧化物,可与前一工序中的废镍渣一起通过酸溶、除铁、中和、结晶等工艺制备硫酸镍;

S3、去除NH4+:溶液中的金属离子除去后,溶液中的主要成分为NH4F以及KF的混合物,在强碱性环境、负压加热条件下对溶液中NH4+进行去除,70℃真空处理2h后可将NH4+完全去除,真空尾气中的NH3通过另一产品中产生的70%废硫酸吸收,成为硫酸铵,防止氨气溢出;

S4、调节pH值至中性:除去NH4+后的溶液为强碱性,需要调节pH值至中性,为了不引入其他杂质,同时节约成本,将生产中含氟化氢尾气引入喷淋塔,喷淋吸收氟化氢中和氟化钾溶液中的氢氧化钾,当溶液为中性时,将溶液静置过滤进入干燥工序;

S5、干燥及灌装密封:干燥可采用结晶干燥或喷雾干燥,结晶干燥设备投入小,但不能制备活性氟化钾粉末,且由于氟化钾的吸水性较强,故不宜使用结晶干燥,溶液进料浓度40%,进料温度40℃,进风口温度300℃,流量400L/h,喷雾后含水量小于2%,制备完成后进行灌装密封处理。

本发明中,当处理完毕后,通过输送管4用于输送产品,通过工作人员将瓶体11放置在皮带输送机12上的瓶底座13内,通过皮带输送机12带动瓶体11间歇性移动,使两个瓶体11能分别处于瓶盖机6和罩体15的下端,两个电动推杆10通过一端分别带动两个升降块3,两个升降块3共同带动升降板2移动,从而升降板2移动可带动瓶盖机6和罩体15上下移动,当罩体15抵触在瓶体11上端时,罩体15会挤压弹簧16,从而使罩体15在抵触在瓶体11上端的同时不会影响升降板2的持续移动,使输送管4插入瓶体11内,电动阀门17打开,向瓶体11内输送产品,同时瓶盖机6可向另一个瓶体11上端进行安装瓶盖,通过皮带输送机12带动瓶体11间歇性移动,实现先对瓶体11的灌装及对瓶体11上瓶盖的安装,通过一个工作人员对瓶体11进行上料和下料,有效的节省了人工成本,且提高了生产效率。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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