一种CVD含氟粉尘生产氟硅酸钾和氯化铵的生产线的制作方法

本技术涉及含氟粉尘再加工，特别涉及一种cvd含氟粉尘生产氟硅酸钾和氯化铵的生产线。

背景技术：

1、化学气相沉积技术(chemicalvapordeposition,cvd)是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术。在半导体领域的化学沉积工序网往会使用到硅烷，硼烷、正硅酸乙酯、n2o、nh3、c2f6、nf3、h2等各种废气经过高温处理会产生大量的含硅、含氟粉尘。目前对此类含氟粉尘处理研究较少，主要处理工艺为借鉴含氟废物的石灰中和的方法除氟，但会产生大量的氟化钙渣和二氧化硅渣，污泥量大，而且还有严重的氨外溢风险，处置成本高，而且容易造成二次污染。

2、现有cvd含氟粉尘主要采取的处置方式为刚性填埋贮存，暂无合适的资源化方案。本单位现暂存约51.8吨cvd含氟粉尘，经分析发现该cvd含氟粉尘主要有氟硅酸铵和非晶二氧化硅组成，且该批cvd含氟粉尘中氟硅酸铵含量为80％左右。基于该批次cvd含氟粉尘物料性质已完成了回收工艺研发。回收工艺主要包括溶解、一次过滤、滤液中加入添加剂反应、反应后二次过滤、烘干得到氟硅酸钾；将二次过滤后滤液再次溶解，再经过滤、反应、过滤、滤液蒸发结晶、烘干得到氯化铵。由于回收工艺是基于cvd含氟粉尘组分研发的新工艺，目前仅有从含氟粉尘中分离回收二氧化硅和氟硅酸铵的工艺，回收物质、回收的工艺步骤并不完全相同，并不适用于本方案生产；因本方案属于新工艺，目前无相关生产线可实现该工艺加工，需基于该工艺进行设备生产线研究。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本实用新型解决的技术问题是提供一种cvd含氟粉尘生产氟硅酸钾和氯化铵的生产线，解决现有生产线无法实现cvd含氟粉尘回收氟硅酸钾和氯化铵工艺生产的问题。

2、为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种cvd含氟粉尘生产氟硅酸钾和氯化铵的生产线，包括依次连接的溶解罐、第一压滤机、反应罐、第二压滤机；所述第二压滤机的滤饼通过传送带送至烘干机，所述烘干机包括物料入口和设于物料入口下的热风入口，所述第二压滤机的滤液出口连接有滤液主管，滤液主管通过三通阀分别连接有回液管和蒸发管，回液管一端与溶解罐的进口连接，蒸发管的一端连接氯化铵生产系统，氯化铵生产系统包括依次连通的三效蒸发器、冷却结晶釜、离心机，离心机的固体出料口与烘干机的物料入口连接，三效蒸发器的进口与所述蒸发管的一端连接。

3、本方案产生的有益效果是：通过本生产线配合cvd含氟粉尘回收氟硅酸钾和氯化铵工艺，实现了从cvd含氟粉尘内分离回收出氟硅酸钾和氯化铵，通过本生产线设置可实现每小时处置2t/h cvd含氟粉尘，回收氟硅酸钾0.9t/h，氯化铵0.2t/h，实现了cvd含氟粉尘的资源化利用，避免含氟粉尘大量堆积造成环境污染。制得的六氟硅酸钾产品纯度大于98％；该产品满足《工业氟硅酸钾》(hg t4693-2014)中一等品的质量要求。

4、进一步，所述烘干机的物料入口连接有搅拌破碎装置；搅拌破碎装置包括沿竖直方向设置且开口向上的搅拌桶，以及沿水平方向设置且与搅拌桶下端连接的输送机；搅拌桶内沿竖直方向设有搅拌轴，搅拌轴一端沿水平方向设有搅拌叶，搅拌轴另一端向下延伸出输出机并连接有电机，搅拌叶沿竖直方向分布有多个，所述搅拌桶内壁沿水平方向设有破碎杆，破碎杆位于搅拌叶之间，搅拌输送机的传输末端与物料入口连接。

5、通过在烘干机的入口处设置搅拌破碎装置，通过搅拌叶转动对滤饼进行打散成块状，由于破碎杆固定，从而使得破碎杆与搅拌叶之间形成相对运动，块状滤饼进入搅拌叶与破碎杆之间碾压破碎，从而将经过第二压滤机压滤形成的滤饼打碎分散；经破碎分散的物料便于烘干机快速烘干。

6、进一步，所述破碎杆一端向搅拌轴延伸且不与搅拌轴接触，破碎杆截面为梯形，破碎杆靠近搅拌轴的一端小于破碎杆与搅拌通内壁固定的一端。当成块的滤饼在离心力作用下向搅拌通桶壁移动，由于破碎杆截面为梯形，使得靠近搅拌桶壁处的搅拌叶与破碎杆之间的缝隙更小，从而对块状进一步碾压破碎形成细小的物料，

7、进一步，所述输送机采用螺旋输送机。通过螺旋输送机可实现向烘干机内均匀给料，避免物料一次投入过多堆积在烘干机底部，影响烘干效果。

8、进一步，所述烘干机采用闪蒸干燥机。闪蒸干燥机的底部设有搅拌器，在搅拌器带动下形成强有力的旋转风场，在高速旋转搅拌桨的强烈作用下，物料受撞击、磨擦及剪切力的作用下得到分散，块状物料迅速粉碎，与热空气充分接触、受热、干燥，有效防止物料粘壁及热敏性物料变质，并可一次干燥成均匀的粉状产品。

技术特征：

1.一种cvd含氟粉尘生产氟硅酸钾和氯化铵的生产线，其特征在于：包括依次连通的溶解罐、第一压滤机、反应罐、第二压滤机；所述第二压滤机的滤饼通过传送带送至烘干机，所述烘干机包括物料入口和设于物料入口下的热风入口，所述第二压滤机的滤液出口连接有滤液主管，滤液主管通过三通阀分别连接有回液管和蒸发管，回液管一端与溶解罐的进口连接，蒸发管的一端连接氯化铵生产系统，氯化铵生产系统包括依次连通的三效蒸发器、冷却结晶釜、离心机，离心机的固体出料口与烘干机的物料入口连接，三效蒸发器的进口与所述蒸发管的一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种cvd含氟粉尘生产氟硅酸钾和氯化铵的生产线，其特征在于：所述烘干机的物料入口连接有搅拌破碎装置；搅拌破碎装置包括沿竖直方向设置且开口向上的搅拌桶，以及沿水平方向设置且与搅拌桶下端连接的输送机；搅拌桶内沿竖直方向设有搅拌轴，搅拌轴一端沿水平方向设有搅拌叶，搅拌轴另一端向下延伸出输出机并连接有电机，搅拌叶沿竖直方向分布有多个，所述搅拌桶内壁沿水平方向设有破碎杆，破碎杆位于搅拌叶之间，搅拌输送机的传输末端与物料入口连接。

3.根据权利要求2所述的一种cvd含氟粉尘生产氟硅酸钾和氯化铵的生产线，其特征在于：所述破碎杆一端向搅拌轴延伸且不与搅拌轴接触，破碎杆截面为梯形，破碎杆靠近搅拌轴的一端小于破碎杆与搅拌通内壁固定的一端。

4.根据权利要求2所述的一种cvd含氟粉尘生产氟硅酸钾和氯化铵的生产线，其特征在于：所述输送机采用螺旋输送机。

5.根据权利要求1所述的一种cvd含氟粉尘生产氟硅酸钾和氯化铵的生产线，其特征在于：所述烘干机采用闪蒸干燥机。

技术总结本申请涉及含氟粉尘再加工技术领域，具体公开了一种CVD含氟粉尘生产氟硅酸钾和氯化铵的生产线，包括依次连接的溶解罐、第一压滤机、反应罐、第二压滤机；所述第二压滤机的滤饼通过传送带送至烘干机，所述烘干机包括物料入口和设于物料入口下的热风入口，所述第二压滤机的滤液出口连接有滤液主管，滤液主管通过三通阀分别连接有回液管和蒸发管，回液管一端与溶解罐的进口连接，蒸发管的一端连接氯化铵生产系统，氯化铵生产系统包括依次连通的三效蒸发器、冷却结晶釜、离心机，离心机的固体出料口与烘干机的物料入口连接。本专利的目的在于解决现有生产线无法实现CVD含氟粉尘回收氟硅酸钾和氯化铵工艺生产的问题。技术研发人员：解毓朝,鲁涛,马乾庚,吕世纪,杨洁受保护的技术使用者：贵州星河环境技术有限公司技术研发日：20230928技术公布日：2024/5/29