制酸系統除氟工藝的優化

李杰

（新疆五鑫銅業有限責任公司 阜康 831500)

化工廠制酸工段制酸系統生產的原料主要為銅系統的冶煉煙氣，冶煉煙氣中除含SO2外，還含有As、HF等有害成分。尤其是煙氣中的HF是一種腐蝕性很強的酸，對硅質材料的腐蝕危害極大，硫酸系統含硅的設備設施及材料幾乎全部在干吸和轉化工序，主要有干吸塔內的瓷磚、瓷環填料以及轉化硅藻土為載體的釩觸媒等，為了有效防止冶煉煙氣中HF進入干吸工序，導致干燥塔內瓷磚、瓷環腐蝕、轉化器內觸媒中毒粉化失效，制酸工段針對除氟工藝的不足，對該工藝進行了完善、優化。

1 除氟裝置工作原理

該裝置采用目前煙氣除氟效果較好的水玻璃（偏硅酸鈉）除氟工藝，水玻璃的主要除氟的物質成分是SiO2，水玻璃[Na2·xOSiO2·yH2O]系含水化形態的SiO2，具有較高的活性。其工作原理如下：

反應（4）的平衡常數為：K=[SiF4][HF]2/[H2SiF6]=4×10-5。

從平衡常數看，H2SiF6是一個很穩定的多元絡合物，因此只要加入足夠的水玻璃，就可以使洗滌酸中的F-濃度降低。

2 除氟裝置工藝流程

在正常生產過程中，化工廠對硫酸系統凈化增加了除氟裝置，主要是優化以適應不斷變化的冶煉煙氣狀況。除氟裝置主要考慮了銅系統冶煉煙氣的走向以及凈化工序加水、串酸工藝。經過增加，56萬噸系統采用一級一次除氟生產工藝。

56萬噸系統將水玻璃加入點加至氣體冷卻塔，水玻璃在塔內經過不斷混合，通過串酸方式從后至前逐級串入一級動力波，進行一級除氟。將水玻璃加入點放置冷卻塔，主要考慮了一下幾方面因素：