3.3 Описание технологической схемы производства.

Технологическая схема производства представлена на рис.1. Технологический процесс производства трифторида алюминия состоит из следующих стадий:

1) подготовка исходного сырья;

2) варка и кристаллизация трифторида алюминия;

3) фильтрование трифторида алюминия;

4) сушка трифторида алюминия;

5) очистка отходящих газов;

6) упаковка и транспортирование трифторида алюминия.

3.3.1. Подготовка исходного сырья

Фтороводородная кислота, очищенная от примеси - кремнефтороводородной кислоты в отделении очистки, поступает из сгустите­лей по кольцевому трубопроводу в реакторы трифторида алюми­ния 2.

Пульпу гидроксида алюминия готовят периодическим способом согласно аппаратурно-технологической схеме (рис.2).

Для чего в репульпатор 1, снабженный цепной мешалкой для перемешивания, подают воду 1-го оборотного цикла и подогревают ее «острым» паром до 40-60 °С. Гидроксид алюминия из склада грейферным краном 4 подаётся в расходный бункер 3, откуда с помощью пла­стинчатого питателя 2 загружается в репульпатор гидроксида алю­миния до достижения удельного веса пульпы в пределах 1,45-1,46 г/см³.

Приготовленная пульпа гидроксида алюминия центробежными насосами 5, 6 по трубопроводу транспортируется в репульпаторы 1 загрузочного отделения.

По окончании перекачки пульпы, во избежание забивки, трубо­проводы пропариваются.

3.3.2. Варка и кристаллизация трифторида алюминия

Варка и кристаллизация AlF3 осуществляется в реакторах пери­одического действия 2. Сначала в реакторы подается фтороводородная кислота, затем через 15-20 минут производится подача гид­роксида алюминия также в течение 15-20 минут. Процесс протека­ет при постоянном перемешивании до остаточной кислотности от 3 до 6 г/л с повышением температуры реакционной среды до 85-95°С.

После окончания процесса кристаллизации, последующей про­верки пробы пульпы на остаточную кислотность, скорость осаж­дения осадка и прозрачность раствора, пульпа трифторида алюми­ния при температуре от 90 до 95 °С по сливному желобу или спускным трубам подаётся в буферную ёмкость 3, откуда центробежными насосами перекачивается на барабанные вакуум-фильтры.

3.3.3. Фильтрование трифторида алюминия

Фильтрование пульпы трифторида алюминия осуществляется на барабанных вакуум-фильтрах 4, принцип работы которых ос­нован на создании перепада давлений между фильтруемой средой и внутренней камерой аппарата, разделенных фильтрационной пе­регородкой. В качестве фильтровального полотна используется техническое сукно или лавсан.

Образующийся на полотне слой пасты трифторида алюминия с поверхностной (свободной) влажностью не более 22 %мас. срезается при вращении барабана фильтра ножом, поступает в тарельчатый дозатор 6 и подаётся шнеком 7 в барабанную сушильную печь.

Полученный при фильтровании маточный раствор трифторида алюминия, проходя через вакуум-котёл 13, поступает в сборник ма­точных растворов 15 и центробежным насосом направляется на периодическую варку криолита. Пары и газы из верхней части вакуум-котла отводятся в барометрический конденсатор-ловушку 14, откуда образующийся конденсат сливается в сборник 20, а ос­тавшаяся парогазовая смесь отсасывается вакуум-насосом 16 и выбрасывается в атмосферу.