DE2307275B2 - PROCESS FOR RECOVERING THE FLUORINE VALUES FROM THE EXHAUST GAS OF AN ELECTROLYTIC REDUCTION CELL FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM - Google Patents
PROCESS FOR RECOVERING THE FLUORINE VALUES FROM THE EXHAUST GAS OF AN ELECTROLYTIC REDUCTION CELL FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUMInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung der Fluorwerte aus dem Abgas einer elektrolytischen Reduktionszelie zur Herstellung von Aluminium, bei welchem das Abgas mit suspendierten Aluminiumoxidteilchen als Absorbtionsmittel in ausreichendem Kontakt gebracht wird, wobei ein erheblicher Teil des Fluorwasserstoffs im Abgas mit dem Aluminiumoxid reagiert.The invention relates to a method for recovering fluorine values from an electrolytic exhaust gas Reduction cell for the production of aluminum, in which the exhaust gas contains suspended aluminum oxide particles is brought into sufficient contact as an absorbent, with a substantial portion of the hydrogen fluoride in the exhaust gas reacts with the aluminum oxide.
Diese Abgase enthalten Mengen an Fluorwasser- <*> stoff, welche von der Umsetzung der Fluoridflußmittel in den Elektrolysezellen mit Wasserdampf herrühren, sowie feinverteilten Kohlenstoff, der von den Kohlenstoffanoden freigesetzt wird. Sie enthalten ferner schwere Kohlenwasserstoffe im Falle von solchen An- 6S öden, die Pechbindemittel enthalten, und andere Feststoffe mit Einschluß feinverteilter metallischer Verunreinigungen, wie Eisen, welche in den den Zellen zugeführten Rohmaterialien vorhanden sind. Es ist notwendig, daß der Fluorwasserstoffgehalt von solchen Abgasen erheblich vermindert wird, bevor die Gase an die Atmosphäre abgelassen werden.These exhaust gases contain quantities of hydrofluoric <*> substance, which result from the reaction of the fluoride flux in the electrolysis cells with water vapor, as well as finely divided carbon which is released by the carbon anodes. They also contain heavy hydrocarbons in the event of such a presence barren 6 S containing pitch binder, and other solids including finely divided metallic impurities such as iron, which are present in the raw materials fed to the cells. It is necessary that the hydrogen fluoride content of such exhaust gases be significantly reduced before the gases are vented to the atmosphere.
In der DT-OS 19 64 762 ist ein Verfahren zur Behandlung von bei der elektrolytischen Herstellung von Aluminiumoxid entwickelten Gasen zur Entfernung von gasförmigem Fluorwasserstoff und feinteiligen Feststoffen beschrieben. Dabei wird die Absorbtion des Fluorwasserstoffs in einem Wirbelschichtbett aus Aluminiumoxid durchgeführt. Diesem Wirbelschichtbett wird konstant frisches Material zugeführt, während eine entsprechende Menge des verbrauchten Materials entnommen wird.In DT-OS 19 64 762 a method for the treatment of in the electrolytic production of Alumina evolved gases to remove gaseous hydrogen fluoride and fine particles Solids described. The hydrogen fluoride is absorbed in a fluidized bed made of aluminum oxide carried out. Fresh material is constantly fed to this fluidized bed while a corresponding amount of the material used is withdrawn.
Es ist bekannt, daß Fluorwasserstoff aus solchen Abgasen durch eine »Trockenwaschtechnik« entfernt werden kann, bei welcher der Fluorwasserstoff entfernt wird, indem die Abgase mit einem festen Reaktionsteilnehmer, normalerweise Aluminium, in Berührung gebracht werden, welcher aus dem Gasstrom durch einen Beutelfilter oder eine elektrostatische Ausfällungseinrichtung entfernt wird.It is known that hydrogen fluoride is removed from such waste gases by a "dry scrubbing technique" can, in which the hydrogen fluoride is removed by the exhaust gases with a solid reactant, normally aluminum, which is brought into contact with the gas flow through a Bag filter or electrostatic precipitator is removed.
Das Aluminiumoxid, welches eine Verhältnismenge dei Aluminiumfluorids von dem Trockenwaschverfahren enthält, kann sodann einer Reduktionszelle zugeführt werden, wo es dazu dient, um die Fluoridverluste auszugleichen, und dazu, einen Teil des Aluminiumoxids zur Verfugung zu stellen, welches für den Zellbetrieb erforderlich ist. Es ist jedoch anzustreben, daß der Kohlenstoffgehalt des Aluminiumoxids auf einen niedrigen Wert vermindert wird, bevor das Material in eine Reduktionszelle eingebracht wird. Dieses Ergebnis kann durch einen Erhitzungsvorgang erzielt werden, welcher dazu dient, um irgendwelche schwere Kohlenwasserstoffe und den größten Teil des festen Kohlenstoffs, der sich mit dem Aluminiumoxid ansammelt, zu oxidieren. Ein solcher Erhitzungsvorgang ist aber an sich aufwendig, da ein Verhältnisteil des gesammelten Fluorids sich unter Freisetzung von Fluorwasserstoff und/oder Fluor zusetzt und ein Teil des Aluminiumoxids als Staub verlorengeht. Der Erfindung hegt daher die Aufgabe zugrunde, dieses Problem zu lösen.The aluminum oxide containing a ratio amount dei aluminum fluoride from the dry scrubbing process can then be fed to a reduction cell where it serves the fluoride compensate for losses and to provide a portion of the alumina to the jointing which is necessary for the cell operation. It is desirable, however, that the carbon content of the alumina be reduced to a low level before the material is placed in a reduction cell. This result can be achieved by a heating process which serves to oxidize any heavy hydrocarbons and most of the solid carbon that collects with the alumina. However, such a heating process is in itself expensive, since a proportion of the collected fluoride is clogged with the release of hydrogen fluoride and / or fluorine and part of the aluminum oxide is lost as dust. The invention is therefore based on the object of solving this problem.
Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine Kontrolle über die Zunahme des Gehalts der metallischen Verunreinigungen in dem Aluminium erzielt werden, welches in Zellen produziert wird, welche mit einem Aluminiumoxid beschickt werden, das einen Verhältnisteil von Aluminiumfluorid enthält, welches von dem Trockenwasch- bzw. Trockenreinigungsprozeß herrührt. A further aim of the invention is to control the increase in the content of metallic impurities in which aluminum is produced, which is produced in cells which are equipped with a Alumina are charged, which contains a proportion of aluminum fluoride, which of the Dry washing or dry cleaning process originates.
Aluminiumoxid, welches bei dem oben beschriebenen Trockenwasch- bzw. Trockenreinigungsverfahren verwendet wird, wird auf die herkömmliche Weise nach dem Bayer-Verfahren erhalten und enthält Teilchen in einer weiten Verteilung der Teilchenbereiche. Somit kann typischerweise eine Aluminiumoxidprobe, welche bei dem Prozeß verwendet wird, 10 Gewichtsprozent von Teilchen mit einer kleineren Größe als 40 μ enthalten, während ein erheblicher Teil dieser feinen Teilchen eine Größe von 5 μ oder darunter haben kann, jedoch sind auch Kohlenstoff- und Kohlenwasserstoffteilchen oder -tröpfchen, wie Pechrauch, die in dem Abgas mitgerissen werden, ebenfalls vorwiegend in dem gleichen Bereich einer kleinen Teilchengröße.Alumina used in the dry cleaning process described above is obtained in the conventional manner by the Bayer process and contains particles in a wide distribution of particle areas. Thus, typically an alumina sample which used in the process contain 10 percent by weight of particles smaller than 40μ, while a substantial portion of these fine particles may be 5µ or less in size, however are also carbon and hydrocarbon particles or droplets, such as pitch smoke, which are entrained in the exhaust gas also predominantly in the same range of small particle size.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Wiedergewinnung der Fluorwerte aus dem Abgas einer elektrolytischen Reduktionszelie zur Herstellung von Aluminium, bei welchem das Abgas mit suspendiertenThe invention relates to a method for recovering the fluorine values from the exhaust gas of a electrolytic reduction cell for the production of aluminum, in which the exhaust gas is also suspended
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Älornmrarnoiiidteilchen als Absorbtionvmittcl in1 ausrei chenden Kontakt gebracht wird, wobei ein erheblicher teil des Fluorwasserstoffs im Abgas mit dem Aluminiumoxid reagiert, das dadurch gekennzeichnet β?, daß im Anschluß an den Absorbti.-nsvorgang das Äbsorbtionsmittel in zwei Fraktionen aufgeteilt wird, wöbet die Fraktion größerer Korngröße, die den riatrptrei! des Absorbtionsmittels umfaßt und weniger SlS 0,f% benzollöslichen Teer enthält, direkt in die Elektrolysezelle rückgeführt wird, während die zweite Fraktion pfringerer Korngröße einer weiteren Aufbereitung unterworfen wird.Älornmrarnoiiidteilchen is brought as Absorbtionvmittcl in 1 sufficient contact, with a considerable part of the hydrogen fluoride in the exhaust gas reacts with the aluminum oxide, which is characterized β? That after the Absorbti.-nsvorgang the Äbsorbtionsmittel is divided into two fractions, where the fraction larger grain size, which the riatrptrei! of the absorbent and contains less SlS 0.1% benzene-soluble tar, is returned directly to the electrolysis cell, while the second fraction of smaller grain size is subjected to further processing.
Auf diese Weise können die groben Teilchen aus dem Gasstrom mittels eines Zyklon-Staubseparators so entfernt werden, daß ein Kohlenwa^serstoffteergehalt von einem erwünscht niedrigen Wert von weniger als etwa 0.1%, vorzugsweise weniger als 0.05%, benzollös-JHiem Kohlenwasserstoffteer vorliegt. Das Vorsehen einer genügenden Kontaktzeit des Aluminiurnoxids mit dem Abgas gestattet es. daß ein großer Teil des Fluor-Wasserstoffs sich mit den abgetrennten Aluminiumoxid teilchen umgesetzt hat. Der Abgasstrom, der den Zv klon Separator verläßt, trägt mit sich eine große An zahl von sehr feinen Alumimumoxidteilchen. die nur feinen geringen Gewichtsteil des Aluminiumoxid«; bi! den. welches dem Abgasstrom zugeführt worden ist Die zurückbleibenden mitgerissenen Aluminiumoxid teilchen und die anderen festen und flüssigen Teilchen werden aus dem Gasstrom durch eine geeignete Vor richtung zur Fntfernung von sehr feinen Teilch η ent fernt Für diesen Zweck kann beispielsweise ein Beutel fü'er oder e;ne elektrostatische AusfäHcinrichtting verwendet werden.In this way, the coarse particles can be removed from the gas stream by means of a cyclone dust separator so that a hydrocarbon tar content of a desired low value of less than about 0.1%, preferably less than 0.05%, benzene-soluble hydrocarbon tar is present. Providing a sufficient contact time of the aluminum oxide with the exhaust gas allows it. that a large part of the fluorine-hydrogen has reacted with the separated alumina particles. The exhaust gas stream which leaves the Zv clone separator carries with it a large number of very fine aluminum oxide particles. the only fine small parts by weight of the aluminum oxide «; bi! the. which has been fed to the exhaust gas flow The remaining entrained aluminum oxide particles and the other solid and liquid particles are removed from the gas flow by a suitable device for removing very fine particles. For this purpose, for example, a bag for or e ; ne electrostatic finishing equipment can be used.
Obgleich der Fluoridgehalt der feinen Aluminiumovidteilchen. welche in der Trennung der zweiten Stufe gewonnen werden, im Gewichtsverhältnis höher ist als derjenige des Aluminiumoxids in der Ausfällung der er sten Stufe, weil das größere Oberflächen zu Gewichts Verhältnis der feinen Teilchen diese gegenüber dem Fluorwasserstoffgehalt des Abgases reaktiver macht, ist es doch ziemlich gut möglich, 90% des Fluorwasserstoffgehalts des Abgases in der groben Aluminium oxidfrafction zu sammeln, welche von dem Abgas in dem Separator der ersten Stufe abgetrennt wird, während zur gleichen Zeit die Aufnahme von Kohlenstoff Und Kohlenwpsserstoffteeren genügend niedrig liegt, so daß keine Schwierigkeiten bei der direkten F.inbringung des Materials der groben Fraktion in eine elektro lytische Reduktionszelle ohne eine Zwischenbehand hing entstehen.Although the fluoride content of the fine aluminum ovid particles. which in the separation of the second stage are obtained, is higher in weight ratio than that of the alumina in the precipitation of the first stage because the greater surface area to weight The ratio of fine particles makes them more reactive to the hydrogen fluoride content of the exhaust gas, It is quite possible to find 90% of the hydrogen fluoride content of the exhaust gas in the coarse aluminum while collecting oxidfrafction, which is separated from the exhaust gas in the first stage separator at the same time the uptake of carbon and hydrocarbon tar is sufficiently low, so that no difficulties in the direct introduction of the material of the coarse fraction into an electro lytic reduction cell without intermediate treatment.
Fs wurde auch gefunden, daß die Fraktion des feinen Altiminiumoxids, welche von dem Beutelfilter aufgefangen wird, auch einen erheblichen Teil der seht feinen Teilchen von metallischen Verunreinigungen, wie Risen und Silicium, enthält, weiche in den Rohmaterialien auf treten, die in die elektronischen Zellen eingeführt werden und die mit den Abgasen mitgerissen werden. Es wurde insbesondere gefunden, daß nur etwa 50% der F.isenteilchen, die in den Abgasen mitgerissen werden, mit der groben Aluminiutnoxidfraktion im Zyklon abgeschieden werden und daß der Rest mit der relativ geringen Menge des feinen .Aluminiumoxids, welches durch das Beutelfilter gesammelt wird, aufgefangen wird. Bei bestimmten Bedingungen könnte die Zurück führung von samtlichen feinen Fisenlcilchen. die in den Abgasen mitgerissen weiden, in die Zellen zu einer unerwünscht hohen Konzentration des Eisens in dem in rlrn Zellen eebildeten Aluminium führen. Dir Entdck kung, daß ein erheblicher Teil dieser feinen Etsenieilchen in dem Beutelfilter konzentriert wird, gestattet es, die Ausbildung des Gehalts der tisenverenreinigungen in dem Aluminiumoxid zu kontrollieren, beispielsweisr in der Weise, daß das Aluminiumoxid, welches durch den Beutelfilter aufgefangen wird, nur zu ausgewählten Zellen zurückgeschickt wird oder daß dieser Teil des Aluminiumoxids so behandelt wird, daß der Gehalt an Eisen oder einer anderen Verunreinigung auf einen annehmbaren Wert vermindert wird. Es wurde in diesem Zusammenhang festgestellt, daß etwa 70% des Eisen gehalts des im Beutelfilter aufgefangenen Produkts entfernt werden können, wenn man die feinsten 30% oder so der darin enthaltenen Aluminiumoxidteilchen extrahier!. Die feinste Fraktion kann verworfen oder zur entfernung des Eisens wiedervprarbeitet werden.It was also found that the fraction of fine altiminium oxide collected by the bag filter will also see a significant portion of the fine particles of metallic impurities, such as iron and silicon, which appear in the raw materials introduced into the electronic cells and which are carried away with the exhaust gases. In particular, it has been found that only about 50% the iron particles, which are entrained in the exhaust gases, with the coarse aluminum oxide fraction in the cyclone are deposited and that the remainder with the relatively small amount of fine .Aluminiumoxide, which collected by the bag filter. Under certain conditions, the return could of all fine fishnets. those in the Exhaust gases wove into the cells at an undesirably high concentration of iron in the in rlrn cells lead to aluminum formed. You discover kung that a considerable part of these fine etseni particles being concentrated in the bag filter allows the formation of the content of the iron impurities to control in the aluminum oxide, for example in such a way that the aluminum oxide, which by the bag filter is collected, is only sent back to selected cells or that this part of the Alumina is treated so that the content of iron or other impurity is reduced to an acceptable level Value is decreased. It was found in this connection that about 70% of the iron content of the product caught in the bag filter can be removed if the finest 30% or extract the aluminum oxide particles it contains. The finest fraction can be discarded or used removal of iron can be reworked.
Die kleine Menge der feinen Teilchen, welche die Hauptmenge des Kohlenstoffs und der Kohlenwasserstoffteere enthält, wird einer geeigneten Oxidationsbe-The small amount of fine particles that make up the bulk of carbon and hydrocarbon tars contains, a suitable oxidation
2--> handfang unterworfen, um diese Materialien zu entfernen. Es ist erheblich bequemer, diese relativ geringe Materialmenge ?u erhitzen, als eine ähnliche Behandlung mit der gesamten Menge des Altiminiumoxids vor zunehmen, welche beim Trockenwasch bzw Trocken reinigungsvorgang verwendet wird. Ferner ist die Gesamtmenge des Fluors und der Fluoride, welche bei der Wärmebehandlung freigesetzt wird, erhebliche gerin ger. da in dem Material, das der Wärmebehandlung atisgesetz: wird, eine erheblich geringere Fluormenge 2 - subject> hand catch, remove these materials. It is much more convenient, this relatively small amount of material? U heat when a similar treatment with the total amount of Altiminiumoxids before increase, which is used to clean process for dry wash or dry. Furthermore, the total amount of fluorine and fluoride released during the heat treatment is considerably lower. there is a considerably smaller amount of fluorine in the material subject to the heat treatment
!~ enthalten ist, als es der Fall wäre, wenn die Gesamt menge des verwendeten AHminiumoxids der Wärmebehandlung ausgesetzt werden würde! ~ is included than would be the case if the total Amount of ammonium oxide used in the heat treatment would be exposed
Bei einem Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde gepulvertes Aluminiumoxid in einen Gaska-In an example of the method according to the invention, powdered aluminum oxide was in a gas
^ na! eingeführt, durch welchen die Abgase von einer Gruppe von Altiminiumreduktionszellen geleitet wurden. ^ well! introduced through which the exhaust gases from a Group of Altiminium Reduction Cells.
In den Abgaskanal wurde feinverteiltes Aluminiumoxid in einer erheblichen Menge in kontinuierlicher Weise eingespritzt bzw. injiziert, so daß es in dem Abgasstrom mitgerissen wurde Bei diesem Beispiel wurde das abströmende Gas von einer großen Gruppe von Zellen mit einer Geschwindigkeit von 850 m'/min mit einer Temperatur von etwa ΠΟΤ und mit einem geschätzten Fluorwasserstoffgehalt, gemessen als Fluor, von 771 kg je Tag geleitet In den Abgaskanal wurde Aluminiumoxid in einem Verhältnis von 49.9 t je Tag eingeführt, was die Gesamtmenge von Aluminiumoxid darstellt, welche während des gleichen Zeitraums in die Gruppe der Reduktionszellen eingeführt werden muß.Finely divided aluminum oxide got into the exhaust duct injected in a substantial amount in a continuous manner so that it is in the exhaust gas stream In this example, the effluent gas was entrained by a large group of Cells at a speed of 850 m '/ min with a temperature of about ΠΟΤ and with an estimated Hydrogen fluoride content, measured as fluorine, of 771 kg per day was passed into the exhaust gas duct Alumina imported at a rate of 49.9 t per day, which is the total amount of alumina represents which must be introduced into the group of reduction cells during the same period of time.
Am Ende des Gaskanals trat das Abgas in einen Zyklon Separator aus. nachdem das Aluminiumoxid mit dem Gas etwa ? Sekunden lang in Berührung gewesen war Naturgemäß ist zu beachten, daß für die Zwecke der vorliegenden Erfindung die Kontaktzeit zwischen dem Aluminiumoxid und dem Gas so eingestellt werden muß. daß gewährleistet wird, daß 90% oder mehr des enthaltenen Fluorwasset Stoffs mit dem Aluminiumoxid umgesetzt werden, so daß die Kontaktzeit im Ein-At the end of the gas duct, the exhaust gas passed into a cyclone separator. after the alumina with the gas? Has been in contact for seconds Naturally, it should be noted that for the purposes of the present invention, the contact time between the alumina and the gas can be adjusted got to. that ensures that 90% or more of the hydrofluoric substance contained are reacted with the aluminum oxide, so that the contact time in one
bn zelfall von der Gastemperatur und der Reaktivität des \ erwendeten Aluminiumoxids abhängt.bn the case of the gas temperature and the reactivity of the \ Alumina used.
Fs i.vtirde gefunden, daß elw-a 97% des mitgerissenen Alumiiiiumoxids sich in dem Zyklon Separator angesammelt hatten. Es zeigte sich, daß dieses Alum nium-Fs i.vtirde found that elw-a 97% of the entrained Aluminum oxide accumulates in the cyclone separator had. It turned out that this aluminum
f^ oxid nur ungefähr 0,02% benzollösliche Teerstoffe enthielt, so daß es dazu geeignet war, um ohne eine w?'iete Behnnliing in die Reduktionszeilen phcebrachi zu werden Eine Analyse zeigte, daß etwa 90% des Fluor-f ^ oxide contained only about 0.02% benzene-soluble tar matter, so that it was able to do without a doubt Behnnliing into the reduction lines phcebrachi too An analysis showed that about 90% of the fluorine
wasserstoffgehalts des Abgases in dieser grobkörnigen Aluminiumoxidfraktion aufgenommen worden waren, und direkt mit dem in dem Zyklon-Separator gewonnenen Aluminiumoxid in die Zellen geschickt wurden. Der Strom des Gases, das aus dem Zyklon-Separator austrat, wurde sodann in ein Beutelfiltrierungssystem geleitet, in welchem im wesentlichen sämtliche restlichen mitgerissenen Feststoffe und Flüssigkeiten in einem Beutelfilter gesammelt wurden. Die auf diese Weise gesammelten feinen Feststoffe hatten im wesentlichen alle eine Größe von weniger als etwa 40 μ, wobei tatsächlich ein wesentlicher, aber geringerer Teil unterhalb 5 μ lag.hydrogen content of the exhaust gas in this coarse-grained Alumina fraction had been taken up, and directly with that recovered in the cyclone separator Alumina were sent into the cells. The flow of gas exiting the cyclone separator, was then passed into a bag filtration system in which essentially all of the remainder Entrained solids and liquids were collected in a bag filter. The collected in this way fine solids were essentially all less than about 40 microns in size, actually a substantial but smaller part was below 5 μ.
Eine Analyse dieses Materials, welches nur etwa 3% des Aluminiumoxids bildete, das in den Abgaskanal eingebracht worden war, zeigte, daß dieses etwa 15% des gesamten Fluorids enthielt, welches von den Reduktionszellen in den Abgasen ausgetragen wurde. In dem Beutelfilter der zweiten Stufe wurden ungefähr 3 t Aluminiumoxid je Tag gesammelt. Diese hatten einen Gesamtfluorgehalt von etwa 136 kg je Tag. Der Gehalt an benzollöslichen Teerstoffen wurde auf etwa 0,8 bis 1,6 Gewichtsprozent, bezogen auf das Aluminiumoxid, bestimmt. Dieses Material wurde kontinuierlich von dem Beutelseparator in eine Erhitzungskammer geleitet, wo es einer Temperatur von etwa 500 bis 600° C ausgesetzt wurde. Das Abgas von der Erhitzungsstufe wurde zurück in den Abgasstrom zwischen dem Zyklon-Separator und dem Beutelfilter geleitet, so daß sich die Feststoffgehalte ansammelten und daß gestattet wurde, daß sich Fluorwerte mit dem Aluminiumoxid umsetzten. Bei einer alternativen Anordnung kann das Abgas von der Erhitzungsstufc in einen herkömmlichen Naßwäscher eingeleitet werden, wo Fluorwasserstoff und etwaige mitgerissene Feststoffe entfernt werden. Dieses Gas kann zu dem Einlaß des Systems zurückgeführt werden, so daß es zusammen mit den Abgasen, die von den elektrolytischen Zellen abgenommen werden, wiederbehandelt wird. Der Gasauslaß des Beutelfilters wurde einem Schornstein zugeleitet. Dieser Gasstrom, der hauptsächlich aus Luft, Kohlendioxid und Schwefeldioxid bestand, enthielt nicht mehr als 15ppm Fluorwasserstoff. An analysis of this material which constituted only about 3% of the alumina that was put into the exhaust duct showed that it contained about 15% of the total fluoride used by the reduction cells was carried out in the exhaust gases. In the second stage bag filter, about 3 tons of alumina became collected per day. These had a total fluorine content of around 136 kg per day. The content of Benzene-soluble tars were determined to be about 0.8 to 1.6 percent by weight, based on the aluminum oxide. This material was continuously fed from the bag separator into a heating chamber where it has been exposed to a temperature of around 500 to 600 ° C. The exhaust gas from the heating stage was returned passed into the exhaust gas flow between the cyclone separator and the bag filter, so that the solids content and that fluorine values were allowed to react with the alumina. at In an alternative arrangement, the exhaust gas from the heating stage can be fed into a conventional wet scrubber where hydrogen fluoride and any entrained solids are removed. This gas can be returned to the inlet of the system so that it can be circulated along with the exhaust gases emitted by the electrolytic cells are removed, is treated again. The gas outlet of the bag filter was fed to a chimney. This gas stream, consisting mainly of air, carbon dioxide and sulfur dioxide contained no more than 15 ppm hydrogen fluoride.
Bei der Durchführung dieses Trockenwasch- bzw. Trockenreinigungsprozesses wird ersichtlich, daß das Aluminiumoxid-Beschickungsmaterial keine überschüssigen Mengen von feinen Teilchen enthalten darf, da es hierdurch schwierig gemacht werden würde, durch Abtrennung in einem Zyklon-Separator oder einer ähnlichen Einrichtung einen Hauptteil von groben TeilchenWhen performing this dry washing or dry cleaning process, it becomes apparent that the Alumina feed material must not contain excessive amounts of fine particles as it this would be made difficult by separation in a cyclone separator or the like Establish a major part of coarse particles
ίο zu erhalten, welche einen Hauptteil des freigesetzten Fluorwasserstoffs enthalten, die aber im wesentlichen von Teer oder Pech frei sind, wobei ein geringerer Teil (auf das Gewicht bezogen) von feinen Teilchen, welche einen erheblichen Teil Pech enthalten, in einer Tren-ίο to get what a major part of the released Contain hydrogen fluoride, but which are essentially free of tar or pitch, with a minor portion (by weight) of fine particles, which contain a significant amount of pitch, in a separating
i_s nung der zweiten Stufe wiedergewonnen werden können. Im allgemeinen kann gesagt werden, daß das bei dem Verfahren der Erfindung verwendete Aluminiumoxid eine durchschnittliche bzw. mittlere Teilchengröße im Bereich von 50 bis 100 μ haben sollte und daß nicht mehr als etwa 10 Gewichtsprozent feiner als etwa 40 μ sein sollten. Diese Größen sind nicht kritisch, werden aber für einen zufriedenstellenderen Betrieb bevorzugt.i_s tion of the second stage can be recovered. In general it can be said that the alumina used in the process of the invention should have an average or mean particle size in the range of 50 to 100 μ and that not should be more than about 10 percent by weight finer than about 40 microns. These sizes are not critical, will but preferred for more satisfactory operation.
Bei einem typischen Betrieb, wie oben beschrieben.In a typical operation as described above.
zeigte das feine Aluminiumoxid, welches in dem Separator der zweiten Stufe gesammelt worden war, eine Verminderung des Pechgehalts bis zu einem Wert von etwa 0,01% herunter. Zur gleichen Zeit wurde der Anfangsfluorgehalt, der typischerweise 5 bis 8% beträgt, um etwa 0,5% vermindert. Davon wurde jedoch das meiste von den feinen Materialien aufgenommen, welche in dem Beutelseparator sich ansammelten.showed the fine alumina contained in the separator the second stage had collected, a reduction in pitch content to a value of about 0.01% down. At the same time, the initial fluorine content, which is typically 5 to 8%, reduced by about 0.5%. However, most of that was absorbed by the fine materials, which accumulated in the bag separator.
Zur Verbesserung der Wirksamkeit des Reinigungsvorgangs, d. h. zur weiteren Verminderung des Fluorgehalts der Abgase, die in den Schornstein abgegeben werden, kann ein geringer Teil von frischem Aluminiumoxid in den Gasstrom zwischen dem Zyklon-Separator und dem Beutelfilter oder einem anderen Separator der zweiten Stufe eingespritzt bzw. injiziert werden.To improve the effectiveness of the cleaning process, i. H. to further reduce the fluorine content of the flue gases released into the chimney, a small part of it can be fresh Alumina in the gas stream between the cyclone separator and the bag filter or other separator the second stage are injected or injected.
Das Fließschema zeigt beispielhaft ein System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The flow diagram shows an example of a system for carrying out the method according to the invention.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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