一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备的制作方法

【】本技术涉及化工设备领域，尤其涉及一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备。

背景技术

0、背景技术：

1、三氟化氮在常温下是一种无色、无味、性质相对稳定的气体，是微电子工业中的一种优良等离子蚀刻气体，在离子蚀刻时裂解为活性氟离子，这些氟离子对硅和钨等化合物，具有优异的蚀刻速率和选择性(对氧化硅和硅)。它在蚀刻时，在蚀刻物表面不留任何残留物，是非常好的清洗剂，对生产设备腔体的清洗起着良好的作用，在ic(集成电路)行业、lcd(面板显示)行业等合计应用占比约为70％。

2、电解法制备三氟化氮过程中，镍作为阳极逐渐溶解，以氟化镍、络合物等形式沉积在电解槽底部，影响电解效率。因此，必须定期清理电解槽内沉积物，以维持电解顺利进行。清理出的沉积物就是电解废渣，实际上电解残渣中氟化氢铵和氟化氢的含量约在50-60％；其余固体中有55-65％的氟化镍、25-35％的氟化铁、8-12％的氟化铜和2％的杂质组成。电解槽拆卸过程中需要进行彻底清洗，产生大量含氟并夹带氨氮的废水。镍作为贵重金属，具有较高的经济价值，如果不加以回收，会造成浪费和严重的重金属污染；电解废渣中携带的大量氟化氢铵，其特征污染物为氟和氨氮，氟有较强的毒性，氨氮也是严重污染物，氟和氨氮为第二类污染物质，最高允许排放浓度氟化物为6mg/l，氨氮为10mg/l。

3、现有技术对三氟化氮的处理主要利用化学反应结合高温分离的方式进行，比如通过在反应器中加入能与电解残渣发生反应的溶液，通过化学溶解的方式，将残渣逐渐清理。通过现有技术处理的方式，需要使用到其它化学材料与较高的加热需求，成本较大且对设备要求较高；溶解的过程中可能会生成大量其它可能会对环境有害的化学物，更不利于回收利用。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、目前现有技术存在成本高、污染环境且不利于回收的技术问题，本实用新型提供一种用于同时解决上述问题的一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备。

2、本实用新型提供一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，包括上料机构、反应机构、过滤机构、冷凝机构及静滤机构，所述反应机构分别与所述上料机构、冷凝机构及过滤机构相连，所述静滤机构与所述冷凝机构及上料机构相连。

3、与现有技术相比，本实用新型提供的所述釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备通过设置所述反应机构、过滤机构及冷凝机构，结合氟化氢铵、氟化氢、氟化铵高温熔融的特性先实现电解残渣的固液分离回收，再利用氟化氢铵、氟化氢、氟化铵在高温下气化的物理特性，结合真空蒸发工艺把三氟化氮电解残渣中氟化氢铵、氟化氢、氟化铵和金属氟化物分离回收。最终实现清洁生产、资源循环利用目的。所述进料机构中使用氟化铵溶液对电解残渣进行溶解，而非加入其它化学物质进行化学反应，不会生成新的有害物质，且经过滤的氟化铵溶液能循环使用，降低成本的同时，减少了对环境的污染。

技术特征：

1.一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，其特征在于，包括上料机构、反应机构、过滤机构、冷凝机构及静滤机构，所述反应机构分别与所述上料机构、冷凝机构及过滤机构相连，所述静滤机构分别与所述冷凝机构、所述上料机构及所述过滤机构相连，所述过滤机构分别与所述反应机构、所述上料机构、所述冷凝机构及所述静滤机构相连。

2.根据权利要求1所述的一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，其特征在于，还包括动力机构，所述动力机构包括第一真空泵、第二真空泵、第一液体泵、第二液体泵及第三液体泵。

3.根据权利要求2所述的一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，其特征在于，还包括控制机构，所述反应机构为釜式熔融蒸发一体反应器，包括反应釜及第一加热器，所述控制机构与所述反应釜及所述第一加热器电连接，控制所述反应釜内的压力及温度值变化。

4.根据权利要求3所述的一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，其特征在于，所述上料机构包括残渣上料模块及溶液上料模块，所述残渣上料模块包括粉碎器，所述溶液上料模块包括热液罐，所述粉碎器及所述热液罐分别与所述反应釜相连并保温，所述第一液体泵设于所述热液罐与反应釜之间，以使所述热液罐内的溶液物料进入反应釜中。

5.根据权利要求4所述的一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，其特征在于，所述溶液上料模块与所述过滤机构及所述静滤机构连接，所述溶液上料模块还包括第二加热器，所述第二加热器设于所述热液罐与所述过滤机构之间，所述第二液体泵设于所述加热器与所述过滤机构之间，以使所述过滤机构过滤出的溶液物料经加热后进入所述热液罐重复使用。

6.根据权利要求4所述的一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，其特征在于，所述冷凝机构包括冷凝器及冷凝罐，所述冷凝器设于所述反应釜出料口与所述冷凝罐进料口之间，所述第一真空泵设于所述冷凝罐排气口，以使所述冷凝罐内的不凝气排出。

7.根据权利要求6所述的一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，其特征在于，所述静滤机构包括静止除尘罐、保温储液槽，所述静止除尘罐分别与所述冷凝罐的溢流口、所述保温储液槽的进料口及所述热液罐的溢流口相连，所述静止除尘罐经静止产生的残渣，通过螺旋输送的方式传递至所述过滤机构。

8.根据权利要求7所述的一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，其特征在于，所述第三液体泵设于所述静止除尘罐与所述热液罐之间，以使所述热液罐内溢流出的溶液物料进入所述静止除尘罐，经静止处理后流入所述保温储液槽中。

9.根据权利要求6所述的一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，其特征在于，所述过滤机构包括过滤装置，所述第二真空泵设于所述过滤装置的排气口。

10.根据权利要求9所述的一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，其特征在于，所述冷凝罐分别与所述热液罐、所述过滤装置连通，冷凝所述热液罐及所述过滤装置内的热气。

技术总结本技术提供一种釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备，包括上料机构、反应机构、过滤机构、冷凝机构及静滤机构，所述反应机构分别与所述上料机构、冷凝机构及过滤机构相连，所述静滤机构分别与所述冷凝机构、上料机构及所述过滤机构相连。技术提供的所述釜式三氟化氮电解残渣资源回收设备通过设置所述反应机构、过滤机构、冷凝机构及静滤机构，结合氟化氢铵、氟化氢、氟化铵的相关物理特性，把三氟化氮电解残渣中氟化氢铵、氟化氢、氟化铵和金属氟化物分离回收，且未产生新的化学物质，实现清洁生产、资源循环利用目的，经过滤的氟化铵溶液还能循环做电解质使用，降低原料成本。技术研发人员：王国东,王铁军,杜红文,王强,王林玉,王朋玉,刘春姣,王金淼,宋振受保护的技术使用者：河南众信蓝天环保装备有限公司技术研发日：20230928技术公布日：2024/6/13