专利名称：利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氯气的回收方法及装置，具体的说是一种利用铁粉吸收锂生产过 程中产生的废氯气的方法及其装置。
背景技术：
熔融氯化物电解是制备金属锂常用方法，阳极产生氯气的回收处理一直是一件令 锂金属冶炼行业头疼的事。氯气化学性质活泼，易溶于水，有难闻的刺激性气味，严重危害 人体健康，而且对金属设备或建筑物有严重的腐蚀。连续生产的锂电解工业产生的氯气量 较大，必须尽可能的处理吸收，否则会极大地破坏环境。现有的处理方法一般是在全密封条件下通过一个集气的装置引出电解槽中的氯 气，其有效氯气含量约为7.5%，温度约为60V，将其通入石灰中反应，然后排入地沟，这不 仅造成了氯水对厂区及周围环境的污染，而且还造成了氯资源的浪费，造成了较大的经济 损失。
发明内容
本发明要解决的问题之一是提供一种用铁粉吸收锂生产过程中产生废氯气的方 法，以减少氯气污染，节约原氯资源。为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯 气的方法，包括有如下步骤1)废氯气的收集，在全密封的电解槽中，在电解槽的阳极上端联结一个收集器，在 1*10_3 9*10_2负压下将废氯气引出槽外；2)将废氯气冷却至10 20°，冷凝分离出其中的部分水；3)采用浓硫酸对冷却后的氯气进一步干燥；4)将废氯气通入氯化炉与铁粉进行反应生成气态三氯化铁；5)对气态的三氯化铁进行冷却，得到三氯化铁晶体。采用上述技术方案的利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的方法具有如下 优点由于废氯气与铁粉反应生成了三氯化铁，反应方程式如下，2i^e+3Cl2 = 2FeCl3，三氯 化铁为经济价植较高的一种化学品，这样不但解决了锂生产过程中的废氯气的环境污染问 题，而且回收节约了氯资源，经济性也提高了很多。作为优选方案，通过实践发现当步骤1)中的负压为1*10_2时效果最好。作为优选方案，考虑到当温度低于9°时，氯气可能会与水生成水合物，限定步骤 2)中的冷却温度为15°。本发明要解决的又一问题是提供一种专用于上述锂生产中废氯气回收方法的装置。为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯 气的装置，包括有氯气收集器、换热器、吸收塔、氯化炉和冷凝器，其中氯气收集器安置在电解槽阳极上，氯气收集器上端出口通过管道连接至换热器热源进口，换热器热源出口连 接到吸收塔底部进气口，吸收塔顶部进液口连接浓硫酸，吸收塔出气口连接氯化炉进气口， 氯化炉顶部为铁粉进口，氯化炉底部设置有出渣口，氯化炉上部设置有氯化炉出气口，氯化 炉出气口连接至冷凝器，冷凝器下部设置有出料口。作为优选方案，考虑到冷凝出来的水可能会耗损较多的浓硫酸，因此在换热器热 源出口与吸收塔底部进气口见设置有气液分离器，分离出冷却的水。作为优选方案，为了提高氯化过程氯气气压的稳定性，在吸收塔上部出气口与氯 化炉进气口间设置有氯气缓冲罐。作为优选方案，为了方便转移和收集生成的三氯化铁产品，在冷凝器出料口下方 设置有传送带，传送带下方设置有产品储藏装置。下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明
图1是为本发明锂生产中废氯气回收装置的结构示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明提供一种利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的方法及 其装置，其中利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的方法，包括有如下步骤1)废氯气的收集，在全密封的电解槽中，在电解槽的阳极上端联结一个收集器，在 负压为1*10_2下将废氯气引出槽外；2)将废氯气冷却至15°，冷凝分离出其中的部分水；3)采用浓硫酸对冷却后的氯气进一步干燥；4)将废氯气通入氯化炉与铁粉进行反应生成气态三氯化铁；5)对气态的三氯化铁进行冷却，得到三氯化铁晶体。利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的装置，包括有氯气收集器1、换热器 2、气液分离器3、吸收塔4、氯气缓冲罐5、氯化炉6、冷凝器7、传送带8和三氯化铁储料斗 9，其中，氯气收集器1安置在电解槽阳极上，氯气收集器1上端出口通过管道连接至换热器 2热源进口 21，换热器2热源出口 22连接到气液分离器3上，气液分离器3出气口连接吸 收塔4底部进气口 41，吸收塔4顶部进液口 43连接浓硫酸，吸收塔4出气口连接到氯气缓 冲罐5上，氯气缓冲罐5的出口连接到氯化炉6进气口 61，氯化炉6顶部为铁粉进口 63，氯 化炉底部设置有出渣口 64，氯化炉6上部设置有氯化炉出气口，氯化炉出气口连接至冷凝 器7，冷凝器7下部设置有出料口 71，传送带8设置在冷凝器7出料口 71下方，三氯化铁储 料斗9设置在传送带8下方。换热器2的冷源为水，冷凝器7的冷源也为水。通过实践，本发明的利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的方法及其装置， 氯气的回收利用率高达99%，解决了废氯气的环境污染问题，同时由于铁粉在很多机加工 厂常常作为废品丢弃，在生产三氯化铁的原料中，氯气和铁粉成本投入非常少，这样不但回 收了氯资源，同时生产三氯化铁的经济效益较高。以上所述的仅是本发明的优选实施方式之一，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，如简单的替换酸性干燥剂浓硫 酸，简单的改变温度参数，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施 的效果和专利的实用性。
权利要求
1.一种利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的方法，其特征在于包括有如下步骤1)废氯气的收集，在全密封的电解槽中，在电解槽的阳极上端联结一个收集器，在 1*10_3 9*10_2负压下将废氯气引出槽外；2)将废氯气冷却至10 20°，冷凝分离出其中的部分水；3)采用浓硫酸对冷却后的氯气进一步干燥；4)将废氯气通入氯化炉与铁粉进行反应生成气态三氯化铁；5)对气态的三氯化铁进行冷却，得到三氯化铁晶体。
2.根据权利要求1所述的利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的方法，其特征在 于步骤1)中的负压为1*10_2。
3.根据权利要求1所述的利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的方法，其特征在 于步骤2)中的冷却温度为15°。
4.一种用于如权利要求1所述的利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气方法的装 置，其特征在于包括有氯气收集器、换热器、吸收塔、氯化炉和冷凝器，其中收集器安置在 电解槽阳极上，收集器上端出口通过管道连接至换热器热源进口，换热器热源出口连接到 吸收塔底部进气口，吸收塔顶部进液口连接浓硫酸，吸收塔出气口连接氯化炉进气口，氯化 炉顶部为铁粉进口，氯化炉底部设置有出渣口，氯化炉上部设置有氯化炉出气口，氯化炉出 气口连接至冷凝器，冷凝器下部设置有出料口。
5.根据权利要求4所述的利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的装置，其特征在 于在换热器热源出口与吸收塔底部进气口见设置有气液分离器。
6.根据权利要求4所述的利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的装置，其特征在 于在吸收塔上部出气口与氯化炉进气口间设置有氯气缓冲罐
7.根据权利要求4所述的利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的装置，其特征在 于冷凝器出料口下方设置有传送带，传送带下方设置有产品储藏装置。
全文摘要
本发明涉及一种氯气的回收方法及装置，具体的说是一种利用铁粉吸收锂生产过程中产生的废氯气的方法及其装置；装置包括有氯气收集器、换热器、吸收塔、氯化炉和冷凝器，其中收集器安置在电解槽阳极上，收集器上端出口通过管道连接至换热器热源进口，换热器热源出口连接到吸收塔底部进气口，吸收塔顶部进液口连接浓硫酸，吸收塔出气口连接氯化炉进气口，氯化炉顶部为铁粉进口，氯化炉底部设置有出渣口，氯化炉上部设置有氯化炉出气口，氯化炉出气口连接至冷凝器，冷凝器下部设置有出料口；采用本技术方案的方法和装置，可以解决锂生产过程中的废氯气的环境污染问题，同时可回收节约了氯资源，提供经济性。
文档编号B01D53/68GK102091527SQ201010605598
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者何卫东 申请人:何卫东