氟化铝工艺流程

合集下载

干法氟化铝的生产方法与制作流程

干法氟化铝的生产方法与制作流程

本技术公开了一种干法氟化铝生产方法,以由含铝原料制得的氢氧化铝,以磷化工企业副产氟硅酸制得氟化铵,再将所得氢氧化铝和氟化铵为原料,采用固气相反应法生产干法氟化铝。

该方法简化了工艺流程、减少设备投资,提升品质、降低成本、增加了经济效益。

权利要求书1.一种干法氟化铝生产方法,其特征在于:以由含铝原料制得的氢氧化铝,以磷化工企业副产氟硅酸制得氟化铵,再以所得氢氧化铝和氟化铵为原料,采用固相混合反应法生产干法氟化铝;具体的,氢氧化铝、氟化铵的制备及固-气相反应按下述步骤操作:(1)、氢氧化铝制备工序1:含铝物料的预处理以煤矸石、粉煤灰或其它含铝矿物、尾矿、废渣中的任意一种戓两种或两种以上的混合物为原料;将上述含铝原料粉碎、研磨得细度为80~200目的含铝物料粉体;工序2:浸出将工序1所得粉体与液体于酸浸反应器中混合,所述液体为水或来自酸浸残渣洗涤工序的洗出液及加入适量无机酸的混合液,混合后控制工艺条件进行浸出反应,使所述物料中的铝、铁转化为硫酸盐或氯化物而进入液相,反应结束,经过滤收得含有硫酸盐或氯化物的酸浸出液和主要成份为二氧化硅的酸浸残渣;将所得酸浸出液送铝、铁分离工序,将酸浸残渣洗涤后送硅综合利用工序,洗涤酸浸残渣所得洗出液返回酸浸工序用作配料液;工序3:分离、提取步骤1:将工序2所得酸浸出液送铝分离工序,于还原反应器中与还原剂混合,通过反应使酸浸出液中的Fe3+转化为Fe2+,反应结束,过滤得还原后液和还原残渣;还原后液送沉铝工序,还原残渣返回还原工序循环使用;步骤2:将步骤1所得还原后液送沉铝工序,以碱调整体系pH值,使酸浸出液中的铝转化为氢氧化铝;反应结束,经过滤、洗涤得粗氢氧化铝滤饼和含有Fe2+的沉铝后液;所得沉铝后液送铁沉淀工序进一步分离出其中的铁,送氧化铁工业颜料或聚合硫酸铁生产工序用作生产原料;步骤3:将步骤2所得粗氢氧化铝滤饼送碱溶工序,在碱溶反应器中与水混合,再加氢氧化钠;正常运行情况下与碳分母液处理工序回收的氢氧化钠溶液混合,使粗氢氧化铝中的铝转化为铝酸钠而进入液相,铁以氢氧化铁或铁酸钠物相留存于滤渣中,由此实现铝与铁的进一步分离;所得含铁滤渣与步骤2所述由沉铝后液沉淀所得铁沉淀物合并,送氧化铁工业颜料或聚合硫酸铁生产工序用作生产原料;所得铝酸钠溶液依次送脱硅、除铁工序;步骤4:将步骤3所得铝酸钠溶液送脱硅及除铁工序,先加脱硅剂进行脱硅反应,脱硅反应结束,经过滤得硅酸钙滤渣和脱硅后液,硅酸钙滤渣收集存放;再将脱硅后液送除铁工序,加除铁剂除铁;除铁反应结束,依次经压滤、精密过滤得纯净的铝酸钠溶液;步骤5:①碳沉析生产工业氢氧化铝将步骤4所得纯净的铝酸钠溶液送碳沉析反应器,与二氧化碳进行碳沉析反应,经反应使铝酸钠溶液中的铝转化为氢氧化铝;反应结束后,经过滤、洗涤、干燥、包装制得工业氢氧化铝;分离氢氧化铝所得母液主要成份为碳酸钠,送苛化工序与氧化钙或氢氧化钙反应,经过滤得氢氧化钠溶液和碳酸钙;将所得氢氧化钠溶液浓缩后送储罐,再由储罐送粗氢氧化铝碱溶工序用作碱溶剂;所得碳酸钙干燥包装后作为商品出售;②碳分、种分生产砂状氢氧化铝在生产高密度或砂状氢氧化铝时,将步骤4所得纯净的铝酸钠溶液送种分反应器,以碳沉析所得碳分氢氧化铝为晶种进行种分反应,使所加入的晶种粒径逐渐长大;反应结束,经过滤、分级、洗涤、干燥、包装得松装密度为0.9~1.5g/cm3的砂状氢氧化铝;分级工序所得粒径较小的氢氧化铝返回种分反应器继续反应;将过滤工序所得种分母液送本步骤(1)所述碳沉析反应器,按本步骤(1)所述工艺条件进行碳沉析反应,使母液中的铝酸钠转化为氢氧化铝和碳酸钠,反应结束,经过滤收得碳分氢氧化铝;所得碳分氢氧化铝送种分工序用作晶种,所得碳分母液按本步骤所述方法进行处理;(2)、氟化铵制备工序1:氨化反应步骤1:将由磷化工企业副产的氟硅酸送氨化反应器,与来自氟化铝反应器的氨气进行中和反应,使氟硅酸转化为氟化铵溶液和沉淀白炭黑;工序2:氟化铵结晶将工序1所得氟化铵溶液送蒸发器,经蒸发、浓缩后送冷却结晶器,使溶液中的氟化铵结晶析出;到达结晶终点,适当熟化后进行离心分离,经分离、洗涤、干燥制得氟化铵成品;所得氟化铵母液返回蒸发工序汇同工序1所产生的氟化铵溶液进行循环蒸发;(3)、氟化铝生产工序1:将制得的氢氧化铝在真空条件下进行进一步干燥,以彻底脱除其中所含的游离水;将干燥后氢氧化铝送入氢氧化铝高位料仓中;工序2:将制得的氟化铵在真空条件下进行进一步干燥,以彻底脱除其中所含的游离水,将干燥后氟化铵送入氟化铵高位料仓中;工序3:将氢氧化铝高位料仓中的氢氧化铝送入集约式氟化反应器,所述集约式氟化反应器由一级氟化反应器和二级氟化反应器组成,氢氧化铝由一级氟化反应器进料口进入,氟化铵由二级氟化反应器进料口进入,二者以逆向接触方式进行反应;氢氧化铝送入到一级氟化反应器进料斗中,通过定量给料系统送入一级氟化反应器进行热分解及初级氟化反应,氟化剂为氟化铵于二级氟化反应器与由一级氟化反应器进入的物料混合接触过程分解产生的由氟化氢和氨组成的混合气体,所使用的热源为二级氟化反应器加热器所排出的高温尾气,反应后的物料进入二级氟化反应器;进入到一级氟化反应器的氢氧化铝受热分解,部分失去结晶水而成氧化铝,氢氧化铝、氧化铝与氟化氢与氨的混合气体进行接触,发生氟化反应,转化为氟化铝,此氢氧化铝\氧化铝的反应率约为60%,反应后的物料进入到二级氟化反应器中,进一步与由二级氟化反应器加料口定量加入的氟化铵及加入过程受热分解所产生的含氟化氢、氨混合气体接触,完成氟化反应,生成的氟化铝由二级氟化反应器排出,经冷却、包装制得干法氟化铝产品。

三位一体煅烧炉生产无水氟化铝工艺说明

三位一体煅烧炉生产无水氟化铝工艺说明

三位一体煅烧炉生产无水氟化铝工艺说明单位:焦作市XXXXXX有限公司时间:二零一三年六月二十日三位一体煅烧炉生产无水氟化铝工艺说明一、 工艺条件及技术要求热源采用天燃气、煤气、或者电等,煅烧物料进气温度为750℃,工艺过程要求高温热源出口温度在700~800℃之间可以调整。

原料氟化铝滤饼含水份为45—55%。

成品无水氟化铝质量达到国家标准,尾气排放达国家标准。

二、 工艺流程简述工艺流程方框图如下:燃料 燃烧室 高温加速装置 成品氟化铝包装 高效冷却机 连续关风机高温煅燃塔 高效收粉器一 连续关风机 预煅烧塔 高效收粉器二 连续关风机 高效收粉器三 干燥塔 预加速器 布袋除尘器高效吸收塔 高压引风机 滤饼给料机 尾气排空说明:虚线为热风走向路线,实线为物料走向路线。

流程简述:本工艺是闪速干燥机、旋流动态煅烧炉和国际先进的气流对撞技术的有机结合体。

含水分45--55%的氟化铝滤饼产品加入定量螺旋加料机中,依据煅烧炉尾部(或布袋收粉器尾部)的温度控制系统传递过来的信号调整定量螺旋的加料速度,将待干燥和煅烧的氟化铝滤饼送入干燥塔,在系统风机的作用下,预煅烧后的高温尾气进入干燥塔底部,气流加速器,以高速度将氟化铝滤饼打散快速送入脉冲式干燥内,氟化铝滤饼在脉冲式干燥塔内快速干燥,脱除45--55%的全部表面水。

经干燥后的氟化铝经高效收粉器进入连续关风机,经连续关风机后进入预煅燃系统。

在系统高压引风机的作用下,干燥后的氟化铝被高速送入预煅烧塔系统,氟化铝在煅烧塔中旋流状缓续上升,在上升过程中,两个结构水被脱除。

被预煅烧后的物料在系统风压的作用下进入高效收粉器,经高效收粉器物料被收集进入料斗,在重力作用下经连续关风机进入煅烧系统。

在系统高压引风机的作用下,预煅烧后的氟化铝经高温加速装置被高速风送入煅烧系统,在煅烧系统物料程旋流状在煅烧塔缓续上升,在上升过程中,氟化铝的结构水被完全脱除,得到无水氟化铝产品,在系统负压作用下,产品进入高效收粉器,经高效收粉器收集进入料箱,经连续关风机无水氟化铝产品进入高效冷却螺旋输送机,冷却后包装,得到产品无水氟化铝。

氟化铝的制备

氟化铝的制备

氟化铝的制备
氟化铝,化学式为AlF3,是一种无色晶体或白色粉末状物质,具有良好的热稳定性和化学稳定性。

它是制备多种含铝化合物的重要原料,在化工、冶金、陶瓷等领域有着广泛的应用。

本文将详细介绍氟化铝的制备方法。

一、原理
氟化铝的制备主要基于铝与氟气的直接反应,其化学反应方程式如下:
2Al + 3F2 → 2AlF3
二、设备及原料
1. 设备:反应釜、冷却装置、气体净化装置等。

2. 原料:高纯度的铝粉和氟气。

三、操作步骤
1. 铝粉预处理:将高纯度的铝粉进行干燥处理,以去除其中可能含有的水分,避免在后续反应中产生氢气引发危险。

2. 反应准备:将干燥后的铝粉放入反应釜中,通过气体净化装置向反应釜内通入纯净的氟气,同时开启冷却装置对反应进行控制。

3. 氟化反应:在一定温度和压力下,铝粉与氟气发生反应生成氟化铝。

反应过程中需要严格控制反应条件,防止过热引起的安全问题。

4. 后处理:反应结束后,关闭氟气供应,继续冷却反应釜至室温。

然后打开反应釜,取出生成的氟化铝产品进行清洗和干燥。

四、注意事项
1. 氟化铝的制备过程中需要严格控制反应条件,尤其是反应温度和压力,以确保反应的顺利进行并防止安全事故发生。

2. 氟气具有高度的腐蚀性,因此在操作过程中必须使用专用的设备和防护措施,以保护人员和设备的安全。

3. 在后处理阶段,要小心操作,避免氟化铝产品的损失。

五、结论
氟化铝的制备是一个技术要求较高的过程,需要精确控制反应条件,并采取有效的安全防护措施。

只有这样,才能得到高质量的氟化铝产品,满足各行业的需求。

无水氟化铝生产工艺及优化改造

无水氟化铝生产工艺及优化改造

无水氟化铝生产工艺及优化改造许新芳;张明军;李长明;刘春来;常志强;李战胜【摘要】结合目前国内外氟化铝的生产特点,详细阐述了无水氟化铝的生产工艺、反应机理、主要控制参数及主要反应方程式,对生产中出现的常见问题进行了原因分析,列出了解决办法,利于组织开展均衡、稳定、连续、高效的生产秩序.介绍了近几年来公司通过开展一系列的技术改造,产量得到提升,燃气消耗得以降低,降低了成本,产品质量得以整体提升并结合生产实际分析了无水氟化铝生产的优点和优势.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2016(033)005【总页数】4页(P39-42)【关键词】无水氟化铝;工艺流程;控制参数;优点【作者】许新芳;张明军;李长明;刘春来;常志强;李战胜【作者单位】多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191【正文语种】中文【中图分类】TQ133.1•生产与实践•氟化工业已经成为我国化工产业发展最为迅速、最具技术前景与发展优势的子行业之一,在国外更是被誉为“黄金产业”。

随着技术的进步,氟化工产品的应用范围正向更广、更深、更高端的领域拓展。

无机氟化工行业是氟化工行业的重要组成部分,其产品是机械、电子、冶金等行业的重要原料和辅料。

在无机氟化物中,作为铝电解工业生产原料的氟化铝、冰晶石等氟化盐产品占总生产量的绝大部分,其他产品产量较少。

氟化铝可以提高电解质的导电率并降低熔点,在电解铝行业起着至关重要的作用。

目前国内外各种氟化铝产品根据生产工艺的不同可以分为三种:湿法氟化铝、干法氟化铝和无水氟化铝[1]。

以浓度为30%的有水氢氟酸(简称:30%HF)为原料,与氢氧化铝反应制得氟化铝产品称为湿法氟化铝。

以88%~90%粗氟化氢气体(简称:HF)为原料,与氢氧化铝煅烧后生产的氧化铝反应制得氟化铝产品称为干法氟化铝。

干法氟化铝生产技术工艺

干法氟化铝生产技术工艺

干法氟化铝生产技术工艺第一篇:干法氟化铝生产技术工艺干法氟化铝工艺及控制一、工艺简介氟化铝(AlF3)是铝电解生产过程中的一种主要辅助材料(主要用作于铝电解的助熔剂,用于调整电解槽电解质的分子比水平),其含水量对电解铝生产和净化过程影响很大。

氟化铝生产有代表性的工艺有氢氟酸—湿法工艺、氟化氢—无水工艺(工艺流程见图1)、氟硅酸法工艺。

五十年代初,我国第一家电解铝厂—抚顺铝厂,引进前苏联技术,建成我国首家氟化盐厂。

我国还引进瑞士Buss公司干法工艺,于二十世纪九十年代初在湘乡铝厂建成了无水氟化铝生产线, 现该厂已有三条干法线,目前为世界最大氟化盐生产厂。

无水氟化铝具有主含量高、水分低、堆积比重大的特点,特别适用于电解槽启动后降低电解质分子比。

与湿法产品相比,无水氟化铝在使用中有以下优点:a、主含量在90%以上,高出湿法产品近5个百分点,杂质含量低,节约了氟化铝用量,降低了生产成本,有利于提高原铝质量。

b、水分含量低,小于1.0%,远远低于湿法产品水分7.0%的水平,在电解过程中使用无水氟化铝产品,AlF3几乎不发生水解反应,其可利用的有效成份远远高于湿法产品。

更为主要的是避免了使用湿法产品因氟化铝的水解造成的操作环境恶劣的状况,有利于环境保护。

但传统干法氟化铝工艺,设备投资大,工艺复杂,一条年产万吨级生产线,需投资上亿元人民币,且后期维护困难,综合成本较高.,所以开发新的干法氟化铝生产工艺成为该行业的发展方向。

氟硅酸法工艺正是在种情况下产生的。

该工艺使用了铝型材行业的废渣—氟铝酸铵,一方面开辟了新的氟资源,另一方面解决了氟铝酸铵的积压和污染问题。

该重大关键技术的突破,开辟了新的干法氟化铝生产工艺,较传统工艺可节约投资约50%。

将湿法和干法工艺相结合,避免了传统湿法工艺脱水过程中的水解效应,对氟化铝行业的技术进步有积极的推动作用。

干法氧化铝流程简图本文介绍氟化氢--无水工艺法制备干法氟化铝工艺及控制方案。

氟化铝资料.

氟化铝资料.

氟化铝期培训资料第一讲干法工艺流程一、什么是氟化铝?1、理化性质:氟化铝系针状结晶,比重2.883-3.13g/cm3,升华温度1272℃,在高温下亦被水蒸汽分解为Al2O3,并放HF,熔点1260℃,易挥发,难溶于水,在25℃时100毫升水中溶解0.559克。

2、用途:氟化铝主要用于熔盐炼铝,作电解质的调整剂,其次还用于陶瓷上釉,催化剂和非铁金属冶炼的助熔剂等。

3、产品性能:本产品有效成份含量均优于国家特一级标准,且杂质含量少,堆比重较大,流动性能好,可以使其在铝电解液中降低消耗,避免粉尘飞扬,减少环境污染。

二、湿法氟化铝工艺简介氢氧化铝泥浆↓硫酸、萤石→内热式反应炉→H F→吸收塔→氢氟酸→合成槽→过滤机→干燥炉→湿法氟化铝产品三、干法工艺1、干法工艺简介干燥后的氢氧化铝↓硫酸、萤石→外热式反应炉→H F→预净化塔→H F气体→流化床→干法化铝产品2、湿法和干法工艺比较:湿法:液体——液体干法:气体——固体湿法产品:AlF3含量在85%左右 H2O含量在7.0%左右干法产品:AlF3≥≥90% H2O≤0.5%%干法比湿法的先进之处:⑴、流程较短,工艺紧凑。

⑵、外热式反应炉降低能源消耗,提高反应炉寿命。

⑶、环境保护好⑷、产品氟化铝含量高,杂质少。

四、干法工艺流程总图分为四个部分:1、制酸片2、制盐片3、石膏系统4、紧急吸收和中央吸收2、流程图(见附图)3、主要反应方程式:CaF2 + H2SO → CaSO 4+ 2HF↑ - QAl(OH)3 + 3HF → AlF3 + 3H2O + Q五、原材料及质量要求1、萤石(CaF2):符合我国GB5690—85标准中二级品以上规定。

CaF2SiO2 CaCO3 H2O≥97% ≤1.0% ≤1.2% ≤0.5%2、硫酸⑴98%硫酸: 98%±1%⑵发烟硫酸:游离的SO3 20%±1% 又叫做105酸SO3 + H2O →H2SO80 9820XX = 98×20/80=24.524.5+80=104.53、氢氧化铝:Al(OH)3符合GB4294—84标准中一级品要求Al(OH)3 Fe2O3SiO2H2O ≥99.3%<0.03% <0.03 ≤0.1%4、纯碱:Na2CO35、石灰六、仪表知识1、图例字母首位字母后继字母A 分析报警B 火焰C 电导率、电流控制(调节)D 密度或比重差E 电压检测元件F 流量H 手动高位I 电流(电工)指示J 功率K 时间操作器L 液位、界面、物位灯、低位S 转速联锁Q 数量、流量累计R 记录或打印T 温度变送V 粘度阀门W 重量或力(温度计)套管Z 位置驱动注:首位字母表示被测变量后继字母表示仪表功能如:FIC-101——流量指示控制FAHL-101——高低流量报警TIC-503——温度指示控制2、主控室仪表控制SV:设定值PV:测量值MV:输出值3、什么是联锁?联锁主要是指设备之间按照某种制约关系联系在一起,从而实现工艺操作过程的某种需要以及对设备保护的目的。

氟化铝生产工艺研究进展

氟化铝生产工艺研究进展

氟化铝生产工艺研究进展本文介绍了氟化铝生产技术的发展状况,详细分析了目前各种生产工艺的优缺点以及氟化铝生产工艺的发展趋势。

标签:氟化铝;生产工艺;湿法;干法;目前世界上约95%的氟化铝是用于电解铝行业,作为电解质的调整剂,用于补充电解时冰晶石融熔液中消耗的氟化铝成分;部分氟化铝用作陶瓷的外层釉彩和搪瓷釉的助熔剂,非铁金属冶炼的熔剂,金属焊接中的焊接液以及催化剂行业。

中国作为全球第1的电解铝生产大国,也是电解铝的消费大国。

随着经济的进一步发展,国内市场对铝的需求也会有较大的增长,随之亦必然带动氟化铝需求量的增长。

氟化铝的主要生产工艺可分为3大类:第1类是湿法工艺,包括氢氟酸-氢氧化铝工艺,氟硅酸-氢氧化铝工艺;第2类是干法工艺,包括粗酸-干氢氧化铝工艺,精酸-湿氢氧化铝工艺[1-5]。

还有一类是特殊用途的氟化铝,如用于1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)的活性氟化铝催化剂,其生产工艺也比较特殊,但每年的需求量只有几吨,不会成为主流,在此不作论述。

1氟化铝生产工艺1.1 氢氟酸-氢氧化铝工艺用质量分数30%~40%的外购氢氟酸,或者是把萤石粉和硫酸反应后的无水HF气体吸收成30%~40%的氢氟酸,在70~95℃与氢氧化铝充分反应,生成氟铝酸溶液,经过结晶,析出含3个结晶水的氟化铝,再经过过滤、清洗、高温干燥后得到氟化铝成品。

1.2 氟硅酸-氢氧化铝工艺采用质量分数10%~40%的氟硅酸(大多是磷肥生产的副产品,氟硅酸的质量分数15%~20%),在95℃左右的温度下与氢氧化铝反应,生成氟铝酸与二氧化硅,分离二氧化硅后,氟铝酸溶液经过浓缩、结晶,析出含3个结晶水的氟化铝,再经过过滤、清洗、高温干燥后得到氟化铝成品。

1.3 湿法氟化铝工艺的缺点湿法氟化铝的各项指标可控制在中国国家标准GB/T4292—2007中AF-2和AF-3的范围内。

其产品有以下几方面不足:(1)产品有效成分低,氟化铝的质量分数为85%~87%。

(生产管理知识)无水氟化铝对电解铝生产的有利因素分析

(生产管理知识)无水氟化铝对电解铝生产的有利因素分析

无水氟化铝对电解铝生产的有利因素分析多氟多化工股份有限公司侯红军氟化铝不但是电解质的重要组成部分影响电解质的化学物理性质,而且在正常电解生产过程中是调整电解质分子比、控制电解过程热平衡的重要手段。

用不同方法生产的氟化铝化学物理性质差别甚大,直接影响电解生产的操作、指标、产品质量和环境。

随着电解生产操作水平和自动化控制精细度的提高,对氟化铝质量的要求也越来越高。

使用高质量的无水氟化铝是电解生产的必由之路。

本文将通过无水、干法和湿法氟化铝的生产工艺和产品质量进行比较分析,分析其在电解铝使用过程中对能源消耗、污染排放、产品质量方面的影响。

1 氟化铝产品的分类和生产工艺1.1、分类目前,国内外各种氟化铝产品根据生产工艺的不同可分为三种:湿法氟化铝、干法氟化铝和无水氟化铝。

湿法氟化铝-----以浓度30%的氢氟酸为原料,与氢氧化铝反应生产的氟化铝产品。

干法氟化铝-----以88~90%氟化氢气体为原料,与氢氧化铝反应生产的氟化铝产品。

无水氟化铝-----以99.9%以上无水氟化氢气体为原料,与氢氧化铝反应生产的氟化铝产品。

湿法氟化铝生产工艺是上世纪五十年代从前苏联引进的第一代技术。

干法氟化铝生产工艺是上世纪八十年代湖南湘铝从瑞士布斯引进的第二代技术。

无水氟化铝生产工艺是多氟多公司自主创新开发的第三代新技术。

无水氟化铝生产过程中使用的氟化氢是经过冷凝精馏的高纯产品,利用该项技术生产的无水氟化铝产品主含量高、容重大、水分及杂质含量极低。

1.2、生产工艺比较本文从化学反应角度比较三种不同氟化铝生产工艺,阐述三种氟化铝的优缺点。

1.2.1三种氟化铝的生产工艺流程图如下:1.2.2不同氟化铝工艺化学反应对比1.2.2.1氢氟酸工艺对比氢氟酸生产以硫酸、发烟硫酸和萤石为原料。

萤石常含有的杂质有SiO2、CaCO3、Al2O3、FeO3、Ca3(PO4)2伴生的微量元素有Cu、 Ag 、Au 、Ni、 Mn 、Pb 、Zn、 Ba、 Ga、V,这些杂质和微量元素会参与反应。

干法氟化铝和无水氟化铝制备工艺和应用效果对比

干法氟化铝和无水氟化铝制备工艺和应用效果对比

干法氟化铝和无水氟化铝制备工艺和应用效果对比刘海霞【摘要】氟化铝既可以弥补铝电解时氧化铝的损失,又可以降低电解质的分子比,降低电解质的初晶温度,控制铝电解过程中的热平衡,是电解铝行业必不可少的原材料.目前铝电解用的氟化铝有两种形态,即干法氟化铝和湿法氟化铝,这两种形态的氟化铝在制备工艺、产品质量以及电解铝应用等诸多方面有着较大的不同.为使氟化工行业以及电解铝行业能够持续稳定地发展,将干法氟化铝和无水氟化铝从制备工艺、产品质量以及电解铝应用等诸多方面进行对比,来说明氟化铝今后的发展方向,以此来促进氟化铝的技术进步.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2018(050)009【总页数】4页(P10-13)【关键词】氟化铝;制备工艺;电解铝;节能减排【作者】刘海霞【作者单位】多氟多化工股份有限公司,河南焦作454006【正文语种】中文【中图分类】TQ133.1工业氟化铝是白色粉末,在常压下加热时不熔化,在高温下升华(不经过液态直接汽化),在1 200℃时蒸气压达到81.86 kPa。

目前95%以上的工业氟化铝用于铝工业,其作用是作为冰晶石——氧化铝溶液的一种添加剂,它既可以弥补电解质中氧化铝的损失,又可以降低电解质的分子比,降低电解质的初晶温度,控制铝电解过程中的热平衡,是电解铝行业必不可少的原材料[1]。

2016年,全球电解铝总产量为 5 889万 t,其中中国产能为 3 616.7万 t,按吨铝消耗17 kg氟化铝计,全球氟化铝的销量约为100万t,其中中国销量约为61.5万t。

未来,随着工业技术的发展以及电解铝应用领域的不断拓宽,电解铝的需求将呈几何式增长,其原材料氟化铝的需求也会不断增加,如电解铝应用于新能源汽车轻量化技术的突破。

氟化铝的需求虽然在不断增加,其产品也先后经历了湿法氟化铝(淘汰产品,在此不叙述)、干法氟化铝和无水氟化铝3代产品,但其制备工艺的不同对产品质量、性能以及应用效果也不相同。

硫酸铝生产工艺方法

硫酸铝生产工艺方法

硫酸铝生产工艺方法
硫酸铝也称为硫酸铝矾,是一种重要的化工原料,广泛应用于医药、冶金、光学、电子等领域。

下面是硫酸铝的生产工艺方法。

硫酸铝的生产工艺主要分为两个步骤:先制备氟化铝,再用氟化铝在硫酸的作用下生成硫酸铝。

1. 制备氟化铝
首先,将氢氟酸(HF)与铝矾石(Al2(SO4)3·18H2O)按一定比例混合,形成反应物。

然后,在高温(550摄氏度)下将反
应物放入反应釜中进行反应。

反应生成的氟化铝(AlF3)通
过分离和粉碎,得到氟化铝粉末。

2. 氟化铝与硫酸反应生成硫酸铝
将氟化铝粉末与硫酸按一定比例混合,放入反应釜中进行反应。

在适当的温度和压力下,氟化铝与硫酸快速反应生成硫酸铝(Al2(SO4)3)。

反应结束后,使用离心机和过滤机将固体的
硫酸铝分离出来。

经过以上两个步骤,硫酸铝的生产便完成了。

总结来说,硫酸铝的生产工艺方法包括制备氟化铝与氟化铝与硫酸反应生成硫酸铝这两个步骤。

整个过程需要控制好反应温度、压力和反应物的比例,确保反应的顺利进行。

同时,对产物的分离和提纯也是生产过程中需要注意的环节。

硫酸铝的生产工艺方法在工业生产中具有重要的应用价值。

氟化铝生产工艺

氟化铝生产工艺

氟化铝生产工艺氟化铝是一种重要的无机化工原料,广泛应用于铝冶炼、陶瓷工业和制造防腐涂料等领域。

下面将介绍氟化铝的生产工艺。

氟化铝的生产工艺一般包括矾石制氢氟酸法、自焙法和氢氟酸法等。

矾石制氢氟酸法是一种常用的方法。

该方法的原料主要有脱水矾石和硫酸,通常按照一定比例混合。

首先将硫酸加入容器中,并加热至一定温度,然后逐渐加入脱水矾石,同时搅拌均匀。

经过反应,生成氢氟酸和硫酸铝。

接下来,将产生的氢氟酸进一步与氟化铵反应生成氟化铵,然后加入石炭,并经过气氛控制,用电石炉进行焙烧,生成氟化铝。

最后,通过冷却、过筛、包装等工艺步骤,得到最终产品。

自焙法也是一种常见的生产工艺。

该方法的原料主要是铝矾土和氟化铵,按照一定的配比混合。

首先将铝矾土和氟化铵放入焙烧炉中,加热至一定温度,通过矿化氧化反应生成氟化铝。

焙烧时需要控制气氛,确保反应顺利进行。

最后,经过冷却、过筛、包装等工艺步骤,得到最终产品。

氢氟酸法是一种新型的生产工艺。

该方法的原料是玉髓和氢氟酸,按照一定的比例进行反应。

首先将玉髓和氢氟酸加入反应容器中,加热至一定温度,经过一系列反应生成氟化铝。

在反应过程中,需要控制反应条件,确保反应的顺利进行。

最后,经过冷却、过筛、包装等工艺步骤,得到最终产品。

氟化铝生产工艺的选择,通常根据原料的供应情况、工艺条件、产品质量和生产成本等综合因素进行考虑。

此外,还需要关注环境保护,选择对环境影响较小的工艺。

总的来说,氟化铝的生产工艺主要包括矾石制氢氟酸法、自焙法和氢氟酸法等。

这些工艺各有优缺点,但都能够满足氟化铝产品的生产需求。

随着科学技术的不断发展,生产工艺也在不断创新和改进,以提高生产效率和产品质量。

未来,我们可以期待更加高效、环保的氟化铝生产工艺的出现。

氟化铝资料.

氟化铝资料.

氟化铝期培训资料第一讲干法工艺流程一、什么是氟化铝?1、理化性质:氟化铝系针状结晶,比重2.883-3.13g/cm3,升华温度1272℃,在高温下亦被水蒸汽分解为Al2O3,并放HF,熔点1260℃,易挥发,难溶于水,在25℃时100毫升水中溶解0.559克。

2、用途:氟化铝主要用于熔盐炼铝,作电解质的调整剂,其次还用于陶瓷上釉,催化剂和非铁金属冶炼的助熔剂等。

3、产品性能:本产品有效成份含量均优于国家特一级标准,且杂质含量少,堆比重较大,流动性能好,可以使其在铝电解液中降低消耗,避免粉尘飞扬,减少环境污染。

二、湿法氟化铝工艺简介氢氧化铝泥浆↓硫酸、萤石→内热式反应炉→H F→吸收塔→氢氟酸→合成槽→过滤机→干燥炉→湿法氟化铝产品三、干法工艺1、干法工艺简介干燥后的氢氧化铝↓硫酸、萤石→外热式反应炉→H F→预净化塔→H F气体→流化床→干法化铝产品2、湿法和干法工艺比较:湿法:液体——液体干法:气体——固体湿法产品:AlF3含量在85%左右 H2O含量在7.0%左右干法产品:AlF3≥≥90% H2O≤0.5%%干法比湿法的先进之处:⑴、流程较短,工艺紧凑。

⑵、外热式反应炉降低能源消耗,提高反应炉寿命。

⑶、环境保护好⑷、产品氟化铝含量高,杂质少。

四、干法工艺流程总图分为四个部分:1、制酸片2、制盐片3、石膏系统4、紧急吸收和中央吸收2、流程图(见附图)3、主要反应方程式:CaF2 + H2SO → CaSO 4+ 2HF↑ - QAl(OH)3 + 3HF → AlF3 + 3H2O + Q五、原材料及质量要求1、萤石(CaF2):符合我国GB5690—85标准中二级品以上规定。

CaF2SiO2 CaCO3 H2O≥97% ≤1.0% ≤1.2% ≤0.5%2、硫酸⑴98%硫酸: 98%±1%⑵发烟硫酸:游离的SO3 20%±1% 又叫做105酸SO3 + H2O →H2SO80 9820XX = 98×20/80=24.524.5+80=104.53、氢氧化铝:Al(OH)3符合GB4294—84标准中一级品要求Al(OH)3 Fe2O3SiO2H2O ≥99.3%<0.03% <0.03 ≤0.1%4、纯碱:Na2CO35、石灰六、仪表知识1、图例字母首位字母后继字母A 分析报警B 火焰C 电导率、电流控制(调节)D 密度或比重差E 电压检测元件F 流量H 手动高位I 电流(电工)指示J 功率K 时间操作器L 液位、界面、物位灯、低位S 转速联锁Q 数量、流量累计R 记录或打印T 温度变送V 粘度阀门W 重量或力(温度计)套管Z 位置驱动注:首位字母表示被测变量后继字母表示仪表功能如:FIC-101——流量指示控制FAHL-101——高低流量报警TIC-503——温度指示控制2、主控室仪表控制SV:设定值PV:测量值MV:输出值3、什么是联锁?联锁主要是指设备之间按照某种制约关系联系在一起,从而实现工艺操作过程的某种需要以及对设备保护的目的。

氟化铝工艺流程

氟化铝工艺流程

氟化铝产品的生产工艺一、湿法生产工艺(属淘汰工艺):硫酸和萤石高温反应后产生的气体,直接吸收成30%~35%的氢氟酸,与氢氧化铝在90℃左右合成为AlF3?3H2O,经过滤后,进入高温脱水干燥,最后得氟化铝AlF3成品。

由于脱水时产生的水蒸汽回分解AlF3,因此,湿法氟化铝含量低,杂质多,水份含量高,堆密度低,流动性差。

基本上不适应现代电解槽使用。

化学指标为:F≥57%Al≥28%Na≤3.5%H2O≤7%。

二、干法生产工艺(干法氟化铝):1、粗酸干法:硫酸和萤石高温反应后产生的气体,经过粗洗后进入流化床,与干燥后的氢氧化铝反应,在高温下生成氟化铝。

由于粗洗后的氟化氢含量约96%,杂质较高,氟化铝产品的杂质也就比较高;特别是没有脱硅,使得氟化铝产品的二氧化硅含量达到0.25%。

这些杂质会影响电解铝的质量,增加电解时的电耗。

F≥61%Al≥30%Na≤0.5%H2O≤0.5%SiO2≤0.28%P2O5≤0.04%Fe2O3≤0.1%SO42-≤0.5%2、精酸干法:硫酸和萤石高温反应后产生的气体,经过粗洗、冷冻、脱气、精馏后进入蒸发器,此时氟化氢的含量一般为99.5%;蒸发出的氟化氢气体(含量接近100%)进入流化床,与湿氢氧化铝反应,在高温下生成氟化铝。

由于氟化氢纯度高,这样生产的氟化铝质量很好,杂质很低,特别是二氧化硅含量只有0.02%,五氧化二磷含量只有0.007%,对电解铝的生产非常有利。

F≥62%Al≥32%Na≤0.5%H2O≤0.5%SiO2≤0.03%P2O5≤0.01%Fe2O3≤0.03%SO42-≤0.03%氟化铝,Aluminum fluoride分子式:AlF3分子量:83.98性状:白色晶体或粉末。

25℃时的相对密度2.882,微溶于水、酸及碱溶液,不溶于大部分有机溶剂,在氢氟酸溶液中有较大的溶解度。

无水氟化铝性质非常稳定;与液氨甚至与浓硫酸加热至发烟仍不起反应,与氢氧化钾共熔无变化,也不被氢气还原,加热不分解,但升华,升华温度1291℃。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

氟化铝产品的生产工艺
一、湿法生产工艺(属淘汰工艺):
硫酸和萤石高温反应后产生的气体,直接吸收成30%~35%的氢氟酸,与氢氧化铝在90℃左右合成为AlF3?3H2O,经过滤后,进入高温脱水干燥,最后得氟化铝AlF3成品。

由于脱水时产生的水蒸汽回分解AlF3,因此,湿法氟化铝含量低,杂质多,水份含量高,堆密度低,流动性差。

基本上不适应现代电解槽使用。

化学指标为:F≥57% Al≥28% Na≤3.5% H2O≤7%。

二、干法生产工艺(干法氟化铝):
1、粗酸干法:硫酸和萤石高温反应后产生的气体,经过粗洗后进入流化床,与干燥后的氢氧化铝反应,在高温下生成氟化铝。

由于粗洗后的氟化氢含量约96%,杂质较高,氟化铝产品的杂质也就比较高;特别是没有脱硅,使得氟化铝产品的二氧化硅含量达到0.25%。

这些杂质会影响电解铝的质量,增加电解时的电耗。

F≥61% Al≥30% Na≤0.5% H2O≤0.5% SiO2≤0.28% P2O5≤0.04% Fe2O3≤0.1% SO42-≤0.5%
2、精酸干法:硫酸和萤石高温反应后产生的气体,经过粗洗、冷冻、脱气、精馏后进入蒸发器,此时氟化氢的含量一般为99.5%;蒸发出的氟化氢气体(含量接近100%)进入流化床,与湿氢氧化铝反应,在高温下生成氟化铝。

由于氟化氢纯度高,这样生产的氟化铝质量很好,杂质很低,特别是二氧化硅含量只有0.02%,五氧化二磷含量只有0.007%,对电解铝的生产非常有利。

F≥62%Al≥32% Na≤0.5%
H2O≤0.5%SiO2≤0.03%P2O5≤0.01%Fe2O3≤0.03%SO42-≤0.03%氟化铝,Aluminum fluoride 分子式:AlF3 分子量:83.98性状:白色晶体或粉末。

25 ℃时的相对密度2.882,微溶于水、酸及碱溶液,不溶于大部分有机溶剂,在氢氟酸溶液中有较大的溶解度。

无水氟化铝性质非常稳定;与液氨甚至与浓硫酸加热至发烟仍不起反应,与氢氧化钾共熔无变化,也不被氢气还原,加热不分解,但升华,升华温度1291℃。

在300~400℃下可被水蒸气部分水解为氟化氢和氧化铝。

有毒。

氟化铝产品用途:在铝的生产中作电解浴组分,用以降低熔点和提高电解质的电导率。

用于生产酒精时作发酵的抑止剂。

用作陶瓷外层釉彩和搪瓷釉的助熔剂、非铁金属的熔剂。

在金属焊接中用于焊接液.用于制造光学透镜。

还用作有机合成的催化剂及人造冰晶石的原料等。

相关文档
最新文档