国内氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
氟化工行业生产技术近况
其他同行公司。
•
所申请专利的内容基本反映了公司的发展方向,如,
上海三爱富产品结构比较全面,氟聚合物、ODS替代品和
氟精细化学品的产品品种比较多、规模比较大,它所申请
的专利在这些方向上也都有所反映;中昊晨光比较集中在
氟橡胶等氟聚合物方面,而像鹰鹏、浙化院、中化集团和
近代所主要集中于ODS替代物,但是也在逐步开发下游产
占聚合物总量的85%。
•
我们与国外的差距主要表现在品种和品级少,质量不够稳定,氟
聚合物仍以聚四氟乙烯为主,但高档的品种还要依赖进口。
氟化工行业生产技术近况
3 氟橡胶及其加工产品
•
2011年氟橡胶产能超过10000吨,但由于新扩建装置
技术来源单一,对高性能特种产品、关键共性技术以及应
用研究的投入少,一些如羧基亚硝基型、全氟醚型及氟硅
含氟烯烃调聚与齐聚技
•
干法氟化铝、氟化铵和氟氢化钾等生产技术的推广;
关键装备创新、放大及应用技术;适用于含有氟、氟化氢
、有机氟等有毒、强腐蚀的极端条件的过程控制技术。综
合利用与三废治理技术的提升,循环经济生产的建立。
氟化工行业生产技术近况
• 世界氟化工行业的重点发展领域是:高性能聚合物, 多品种、多规格、多牌号的,高质量的含氟聚合物;新型 制冷剂替代品及规模化生产;清洁生产工艺制备低成本的 含氟农药及其中间体;生理活性含氟医药及其中间体;新 型高效含氟染料及其中间体;含氟电子化学品及其助剂; 含氟信息与光学材料;氟碳表面活性剂;新一代氟碳涂料 等。总之,是高端含氟材料产品,高附加值精细化学品。
、全氟醚橡胶等胶种我们还处于试制阶段,关键原因是制
备高性能特种氟橡胶的改性单体质量还未过关。国外厂商
2024年氟硅酸市场发展现状
2024年氟硅酸市场发展现状1. 引言氟硅酸是一种重要的无机化学品,广泛应用于化工、电子、冶金等领域。
本文将分析氟硅酸市场的发展现状,并重点关注其市场规模、主要应用领域以及未来发展趋势。
2. 市场规模目前,氟硅酸市场呈现出稳定增长的态势。
据统计数据显示,全球氟硅酸市场规模在过去几年里保持了较高的增长率。
预计在未来几年内,氟硅酸市场将继续保持稳定增长,并且有望超过XX亿美元。
这主要得益于氟硅酸在各个领域的广泛应用以及市场需求的增加。
3. 主要应用领域氟硅酸在各个领域都有广泛的应用,下面将介绍其中几个主要的应用领域。
3.1 化工行业氟硅酸在化工行业中是一种重要的原料。
它被广泛应用于生产有机硅、陶瓷、橡胶、塑料等化工产品。
由于氟硅酸具有优异的化学性质和稳定性,使其在化工生产中拥有广阔的市场需求。
3.2 电子行业在电子行业中,氟硅酸主要用于制造半导体材料、显示器、光纤等产品。
随着电子行业的不断发展,氟硅酸的需求也在逐渐增加。
尤其是在半导体制造过程中,氟硅酸扮演着至关重要的角色。
3.3 冶金行业在冶金行业中,氟硅酸主要用作铸造助剂和耐火材料的生产原料。
它可以提高铸造件的质量和耐热性能,同时也可以改善炉渣的流动性和热传导性能。
因此,氟硅酸在冶金行业中的应用前景较为广阔。
4. 未来发展趋势随着各个领域的不断发展和技术的进步,氟硅酸市场的未来发展有以下几个趋势:4.1 技术创新随着科技的进步和研发投入的增加,未来氟硅酸产品的质量和性能将得到进一步提高。
这将促使氟硅酸在更多领域的应用,从而推动市场的快速增长。
4.2 环保要求随着环保意识的普及,越来越多的行业开始注重环保因素。
氟硅酸作为一种化学品,其生产和使用环节都需要考虑环保问题。
未来市场对环保型氟硅酸的需求将会逐渐增加。
4.3 区域市场发展随着全球经济格局的变化,不同地区市场的发展也呈现出差异性。
一些新兴市场如亚洲和中东地区,对氟硅酸的需求增长较快。
未来,这些地区有望成为氟硅酸市场的新的增长点。
国内氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
3 氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
3.1.1 氟硅酸钾法
氟硅酸钾法生产氟化氢工艺是由四川大学开发的,目前尚无工业 化生产线;该工艺先将氟硅酸制成氟硅酸钾(或其他不溶性氟硅酸 盐),氟硅酸钾与硫酸反应制取四氟化硅与氟化氢混合气体,然后将 混合气进行分离、精制得到无水氟化氢,四氟化硅用氟硅酸吸收,吸 收液进入制氟硅酸钾工段。该工艺氟硅酸钾的转化率达到 98.60%, 无水氟化氢(质量分数为 99.74%)收率可达92.22%。
2 氟硅酸综合利用现状
2.2 氟硅酸用于生产氟化盐
2.2.3氟化钾 衢州市鼎盛化工科技有限公司于2005年开发成功氟硅酸生产氟化 钾工艺,采用独特技术较好的脱除SiO2 ,KF含量可达98.5%以上, SiO2含量小于0.2%;同时采用微量活化剂,使氟化钾的比表面积达到 5m2/g以上,具备较高活性; 采用H2SiF6与KCl为原料,氟资源转化率为92%;采用K2SiF6为 原料,氟资源转化率达到98%以上;生产成本比普通法低25~35%; 该工艺已通过生产厂家的实践验证。
1 氟硅酸的性质及来源
1.2 氟硅酸的来源 地球上的氟资源,主要存在于萤石矿和磷矿中,磷矿石中伴生的 氟占世界氟蕴藏量的90%以上。当氟、硅共存时,在酸或其他适当条 件下,将以SiF4气体的形式排出系统,经水吸收即为氟硅酸。 1.2.1 2010年我国氟化氢产量约为120万吨,目前酸级萤石粉中二氧 化硅的含量为1.0~1.6%,据此测算,该行业2010年副产折百氟硅酸 达到3万吨左右。 1.2.2 磷矿中的氟,在磷矿酸解过程中有45~46%的氟以气态(HF、 SiF4)形式放出;在普钙生产中,有18~35%的氟转化为气态氟化物 排出;在高炉法生产钙镁磷肥时,氟的逸出率为20~40%。 2010年我国磷肥(折P2O5 100%)产量1701.5万吨,按每生产1 吨折百P2O5可产生折百氟硅酸0.05t计算,2010年磷肥行业可副产折 百氟硅酸85万吨硅酸的性质
国内氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
国内氟硅酸综合利用生产技术的最新进展近年来,国内氟硅酸综合利用生产技术取得了一系列重要进展。
氟硅酸是一种重要的化工原料,也是一种具有广泛用途的化学物质,主要用于冶金、玻璃、陶瓷、建材、电子、化工等行业。
传统生产方法对环境造成一定程度的污染,而综合利用技术则可以实现废物的资源化利用,减少对环境的影响。
最新的研究表明,国内氟硅酸综合利用生产技术主要包括氟硅酸的回收与再利用、氟硅酸成功转化为高附加值化工产品两方面。
首先,氟硅酸的回收与再利用是当前的研究热点之一、传统生产工艺中,氟硅酸会以废液的形式排放,对环境造成一定的污染。
而通过改进生产工艺,回收废液中氟硅酸并进行再利用,可以达到资源的节约和环境的保护。
目前,国内研究人员主要采用电渗析、膜分离和萃取等技术对氟硅酸进行回收与再利用。
例如,利用电渗析技术可以对废液中的离子进行分离,使氟硅酸得以有效回收。
通过这些技术的应用,废液中的氟硅酸得到了高效利用,减少了对环境的污染。
其次,氟硅酸的成功转化为高附加值化工产品也是目前研究的热点之一、传统生产工艺中,氟硅酸通常被用作添加剂,其应用范围相对有限。
然而,通过新的技术手段,氟硅酸可以被转化为高附加值产品,提高其经济价值。
目前国内研究人员主要将氟硅酸转化为氟硅烷、光学硅酸盐、氟取代硅酸盐等化工产品。
例如,将氟硅酸与有机硅化合物反应,可以得到氟硅烷,具有良好的耐化学性能和低表面能,广泛用于涂料、电子等领域。
此外,氟硅酸还可以成功转化为氟取代硅酸盐材料,具有良好的光学性能和热稳定性,被广泛应用于激光、光导纤维等高技术领域。
综上所述,国内氟硅酸综合利用生产技术的最新进展包括氟硅酸的回收与再利用以及成功转化为高附加值化工产品。
这些技术的应用,不仅有助于资源的节约和环境的保护,还能提高氟硅酸的经济价值,推动相关行业的发展。
随着技术的不断进步和完善,相信国内氟硅酸综合利用生产技术将实现更大的突破,为我国化工产业的可持续发展作出重要贡献。
氟硅酸制取氢氟酸研究进展
• 32•有机氟工业Organo - Fluorine Industry2020年第3期氟娃酸制取氢氟酸研究进展赵陈1肖飞彪2王志昆1(1.浙江巨化技术中心有限公司,浙江衢州324004 ; 2.浙江巨化股份有限公司,浙江衢州324004)摘要:磷肥副产的氟硅酸蕴含非常大的氟资源,且随着萤石资源的逐渐枯竭,以氟硅酸为原料制备氢氟酸的工艺将成 为未来的主要工艺路线。
着重概述了利用氟硅酸制取氢氟酸工艺的研究现状,并将其生产工艺分为直接法和间接法。
其中 直接法又分为氟硅酸直接热解法和浓硫酸分解法;间接法是将氟硅酸转化成氟化钙、氟硅酸镁、氟化氢铵和氟化氢钾等含氟 盐,再将其热解或与浓硫酸反应制备氢氟酸。
关键词:氟硅酸;氢氟酸;直接法;间接法;含氟盐r\-u t-----i—〇刖目氟化氢(h f)作为基础化工原料,在含氟高分子 材料、化工医药、农药、制冷剂、清洗剂、发泡剂和缩 合剂等领域都有广泛的用途[1-2],其生产原料主要 为萤石(CaF2)和浓硫酸。
萤石是氟化工最重要、最 基础的化石原料,也是不可再生的战略资源。
随着 萤石资源逐渐枯竭,氟化工的长远发展受到很大限 制[3]。
氟硅酸^51(H2SiF6)又称为硅氟氢酸、六氟硅 酸,其化学性质不稳定,易分解为四氟化硅气体和氟 化氢。
易溶于水,有强酸性,并具有腐蚀性,能够侵 蚀玻璃。
氟硅酸可以与水形成稳定的结晶水合物H2SiF6 .nH20(r a=4、6、9_5,溶点分别为 20 丈、-12 t和-54丈)[6],将浓氟硅酸溶液冷却可以析出无色 的二水结晶体[7]。
磷肥生产过程中的副产是氟硅 酸的主要来源之一。
磷矿石的蕴藏量非常大,截至 2015年,全球探明的磷矿石储量为683. 13亿t[8],氟以Ca5(P04)3F的形式存在于磷矿石中,按照氟 的质量分数为3.5%计算,磷矿石中氟的蕴藏量十 分可观,约占世界氟资源的90%以上[9]。
磷肥中氟 的主要回收方式是生成氟硅酸,氟硅酸可以制备氟 硅酸盐或氟化盐,其工艺路线比较简单,产品价值也 较低。
氟硅酸的综合利用
氟硅酸的综合利用闵蒋兴周翔南化集团有限公司磷肥厂南京210048摘要介绍了氟硅酸及其盐类的综合利用, 综述了国内外氟硅酸的研究进展。
关键词氟硅酸综合利用研究进展文献标识码中图分类号TQ12413 A 文章编号1006 - 7906 (1999) 04 - 0030 - 041 引言自然界中作为氟的资源能加以利用的矿物仅限于萤石、天然冰晶石和磷矿石。
萤石尽管其氟含量高, 但蕴藏量有限, 将面临枯竭。
磷矿石的蕴藏量很大, 含氟量多为3 %~4 % , 是重要的氟资源 1 。
因此, 世界各国都非常重视开发磷矿石中的氟。
酸解磷矿进行湿法磷酸生产时, 磷矿中所含的氟化物也被分解, 部分氟以气体形式逸出, 大部分氟滞留在产品稀磷酸中, 还有一部分则随磷石膏带走。
稀磷酸浓缩时, 其中大量的氟将随蒸发水逸出。
普钙生产中, 也有大量的含氟气体逸出。
为了保证环境不受污染, 并充分利用磷矿氟资源, 通常用水来吸收气体氟化物, 使之成为氟硅酸溶液。
磷肥副产的氟硅酸可加工成多种氟盐, 如氟化铝、冰晶石、氟硅酸钠及氟化钠等, 也可进一步加工成无水氟化氢。
萤石法生产氟硅酸, 并进一步加工成氟盐, 要耗用大量萤石和硫酸, 所以发达国家都转向节约使用萤石, 对资源进行保护, 而采用磷肥副产氟硅酸生产氟盐。
近10 年来, 国内大力发展磷肥工业, 副产的氟硅酸多数用来生产氟盐。
磷肥副产氟盐的氟硅酸分子式: H2 Si F6 , 分子量144109 , 水溶液为无色透明的发烟液体, 相对密度约1132 , 沸点108150 ℃, 有刺激性气味, 易挥发, 可溶于水, 有消毒性能。
氟硅酸没有无水产品, 最高含量为60192 % , 组成为1313 %时最稳定, 蒸馏时不分解。
能腐蚀玻璃、陶瓷、铅及其他金属, 对皮肤有强烈腐蚀, 对人的呼吸器官有毒害。
因氟硅酸主要由硫酸分解萤石矿和磷肥副产而得,故其产品质量指标分三种:H2 Si F6 ≥2910 %萤石法:磷肥副产法: 普钙生产8 % ≤H2 Si F6 ≤10 %磷酸浓缩18 % ≤H2 Si F6 ≤20 % 用途氟硅酸是制取氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸212镁、氟硅酸铜、氟硅酸钡、氟硅酸钙和其他氟硅酸盐类及四氟化硅的基本原料。
以氟硅酸为原料年产3kt氟化钠项目的专有生产技术
以氟硅酸为原料年产3000吨氟化钠项目的专有技术和工艺介绍一、产品介绍中文名:氟化钠英文名:Sodium fluoride分子式:NaF分子量:41.99性质:白色粉末,无色立方晶体;熔点993℃,沸点1695℃,密度2.558克/厘米3(25℃)。
微溶于水,稍溶于醇,水溶液呈弱碱性,能溶于氢氟酸。
用途:农业杀虫剂,木材防腐剂,金属助溶剂,用于搪瓷医药工业,用于机械刨刀的镶钢过程,可降低镶钢的溶点,增加焊接强度,用作发酵的消毒剂,制造氟化合物,蟑螂药粉的原料,分析试剂等。
二、技术和工艺简介1、技术原理:(1)氟硅酸与硫酸钠(或者氯化钠)反应生成氟硅酸钠和稀硫酸(或者稀盐酸):H2SiF6 + Na2SO4 →Na2SiF6↓+ H2SO4或者:H2SiF6 + 2NaCl →Na2SiF6↓+ 2HCl(2)氟硅酸钠与碳酸钠反应,生成氟化钠和二氧化硅:Na2SiF6 + 2Na2CO3 →6NaF + SiO2 + 2CO2(3)分离氟化钠和二氧化硅,并各自清洗和烘干,则生产出氟化钠产品和二氧化硅产品。
2、工艺可靠性我公司的工程技术人员,都是从事氟化工生产和技术多年的专业人员,具有丰富的氟化工经验,他们的生产经验涵盖氟化氢、氟化铝、氟化铵、氟化氢铵、氟化钾、氟化钠等氟化产品系列,氟硅酸、氟硅酸钠、氟硅酸铵、氟硅酸钾、氟硅酸镁等氟硅酸类产品系列,氟硼酸钠、氟硼酸钾等氟硼酸类产品系列以及氟钛酸钾、氟钛酸钠、氟钛酸铵、氟钛酸钙等氟钛酸类产品系列,所设计的工艺、所选择的设备材料都是经验和最新技术的最佳结合。
利用氟硅酸生产氟化钠生产工艺是完全可靠的。
3、工艺流程方框图4、生产过程中的环保问题当采用氯化钠生产氟硅酸钠时,要排放由稀盐酸与石灰反应后的氯化钙水溶液,需征求当地环保部门的意见,是否能在当地排放。
如果采用硫酸钠作原料,排放的污水完全可以达标。
生产过程中的水尽可能循环利用,减少污水排放。
生产过程还将尽量采用氢氧化钠代替碳酸钠,以减少二氧化碳的排放。
以氟硅酸为原料年产55kt氟化钙项目的专有生产技术
以氟硅酸为原料年产55kt氟化钙项目的专有技术和工艺介绍一、产品介绍英文名:Calcium fluoride,fluorite,fluorspar分子式:CaF2 分子量:78.08性质:无色立方系晶体或白色粉末,与热的浓硫酸作用生成氟化氢;熔点1360℃,沸点约2500℃,相对密度3.180,折光率1.434。
难溶于水,溶于铵盐,微溶于酸,不溶于丙酮。
自然界以萤石形式存在,常呈灰、黄、绿、紫等色,有时无色、透明,有玻璃光泽,性脆,相对密度为3.01~3.25,有显著的荧光现象。
用途:制取氟化氢及其含氟化合物的原料;也用于钢铁冶炼、化工、玻璃、陶瓷的制造业中。
纯品可作脱水、脱氢反应的催化剂。
高纯氟化钙可制作晶体用于特种透镜。
饮水中含1~1.5ppm CaF2时,能防治牙病。
本项目适合中国以外地区的磷肥生产企业,氟化钙产品用于氟化氢或氟化铝生产的原料,5.5万吨氟化钙可生产无水氟化氢2.5万吨或干法氟化铝3.6万吨。
二、技术和工艺技术原理:1、氟硅酸与液氨反应生成氟化铵和二氧化硅:H2SiF6·2H2O + 6NH3 → 6NH4F + SiO2↓……………①2、氟化铵与碳酸钙反应,生成氟化钙、氨水和二氧化碳:2NH4F + CaCO3 → CaF2 + CO2↑+ 2NH3↑+ H2O ………②工艺方框图:三、对原料的要求本工艺的最大优势就是采用了磷肥企业的副产氟硅酸。
1、氟硅酸:一般情况下,氟硅酸来源于磷肥企业和氟化氢企业;磷肥企业的氟硅酸浓度约在12%~25%左右。
2、液氨:工业级的液氨。
3、碳酸钙:矿石碳酸钙,CaCO3≥98%即可。
四、项目投资内容年产55kT氟化钙,固定资产投资约为USD16.0 million。
其中:1、项目所需土地50,000M2;2、建筑物面积26,000M2;3、道路与堆场面积10,000M2;4、设备投资额USD 9.2million;5、技术转让费USD 1.6million.五、经济效益分析每吨氟化钙产品的生产成本见下表目前氟化钙的市场销售价格为USD320.0/T,年产55,000T氟化钙的年销售额为USD17,600,000.0;每吨氟化钙产品可实现利润USD65.2,即:氟化钙产品的年利润为USD3,586,000.0。
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采用磷化工或氢氟酸企业副产的氟硅酸与菱苦土(MgO≥85%) 反应生产氟硅酸镁料浆,经过滤、浓缩、结晶、干燥得到氟硅酸镁产 品。
2 氟硅酸综合利用现状
氟化钠的传统生产工艺是以氢氟酸、氟化铵等作为含氟原料进行 生产,工艺简单,投资省,但成本较高,已逐渐被淘汰。
目前,国内市场上的氟化钠基本上是以氟硅酸为原料生产的,采 用氟硅酸钠纯碱法工艺,该工艺是把氟硅酸与盐(氯化钠)反应生成 氟硅酸钠,再用纯碱与氟硅酸钠反应制得无色晶体状氟化钠。
2 氟硅酸综合利用现状
3 氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
❖ 3.1.1 氟硅酸钾法
氟硅酸钾法生产氟化氢工艺是由四川大学开发的,目前尚无工业 化生产线;该工艺先将氟硅酸制成氟硅酸钾(或其他不溶性氟硅酸盐 ),氟硅酸钾与硫酸反应制取四氟化硅与氟化氢混合气体,然后将混 合气进行分离、精制得到无水氟化氢,四氟化硅用氟硅酸吸收,吸收 液进入制氟硅酸钾工段。该工艺氟硅酸钾的转化率达到 98.60%,无 水氟化氢(质量分数为 99.74%)收率可达92.22%。
1 氟硅酸的性质及来源
❖ 1.1 氟硅酸的性质
氟硅酸是H2SiF6(相对分子质量144.09)的水溶液,是具有刺激性 气味的无色透明发烟液体,是与硫酸相当的强酸。氟硅酸的最高质量 分数为60.92%,最稳定时的浓度为13.3%。氟硅酸可溶于水,有消 毒性能。氟硅酸易挥发,能腐蚀玻璃、陶瓷、铅及其它金属;对皮肤 有强烈腐蚀,对人的呼吸器官有毒害。氟硅酸宜贮存于塑料制的容器 中。
710
含20、30℃两种冷却水
6
冷媒
3.2×106KJ
7
动力电
520Kwh
不含公用工程部分
3 氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
❖ 3.1.3 硫酸氢铵法 硫酸氢铵法是衢州市鼎盛化工科技有限公司开发成功的“氟硅酸-
氟化铵-硫酸氢铵法”生产无水氟化氢工艺。 该工艺首先利用目前成熟的氟硅酸制氟化铵工艺制备氟化铵干品
;氟化铵干品与硫酸氢铵反应,生成氟化氢反应气和硫酸铵;将氟化 氢反应气适当降低温度,分离为氟化氢铵和氟化氢气体,氟化氢铵投 入反应中与硫酸氢铵反应,氟化氢气体采用传统方法进行冷凝、精制 ,得到无水氟化氢产品;分解硫酸铵为氨气与硫酸氢铵,氨气回到氟 硅酸脱硅,硫酸氢铵回到氟化氢反应系统。
主要化学反应式: ❖ NH3 + H2SiF6 + 2H2O → 6NH4F + SiO2↓ ……………………(7) ❖ NH4F + NH4HSO4 → (NH4) 2SO4 + HF↑ ………………………(8) ❖ (NH4) 2SO4 → NH4HSO4 + NH3↑ ……………………………(9)
采用该工艺消化氟硅酸,企业需要有相当规模的普钙生产线,才 能消耗生产过程中排放的硫酸,否则,含氟硫酸钾或稀硫酸的处理, 将制约生产的顺利进行。
3 氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
❖ 3.1.2 硫酸分解法 硫酸分解法制AHF是BUSS Chemtech公司开发的专有技术,该
技术的首套装置(也是目前唯一已运行的装置)在瓮福蓝天化工公司 于2008年5月投入运行,2010年产量接近1万吨。尽管目前产量仅达 产能的一半,但它的连续运行,标志了由氟硅酸综合利用新时代的到 来。
3 氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
❖ 3.1.2 硫酸分解法 该工艺将浓硫酸加入到经浓缩的氟硅酸溶液中,把氟硅酸分解成
氟化氢和四氟化硅气体,大部分的氟化氢被较稀的硫酸吸收;而四氟 化硅难以被硫酸吸收,呈气体逸出,用稀的氟硅酸溶液(原料氟硅酸 )吸收生产白碳黑和浓的氟硅酸,增浓的氟硅酸又去与浓硫酸反应, 如此反复循环。吸收了氟化氢的硫酸经过解析释放出氟化氢,氟化氢 气体经精制可得到无水氢氟酸。稀硫酸经浓缩至普钙要求的浓度送普 钙生产系统;或将稀硫酸浓缩至一定的浓度,与发烟硫酸混配后用以 分解氟硅酸。
国内氟硅酸综合利用生 产技术的最新进展
2020年5月25日星期一
前言
氟硅酸是磷酸和氢氟酸生产过程的副产品,含氟、硅、氢三种元 素,目前主要用于配制酸洗剂、制备氟硅酸钠、氟硅酸钾及后续氟化 盐产品等;这些产品附加值低、用途窄,因而经济效益较差,并常常 出现滞销状况,严重影响了生产厂家回收氟硅酸的积极性,造成了氟 、硅资源的浪费,污染了环境,更在很大程度上制约着磷化工的健康 发展。因而,开发氟硅酸的下游产品(如:白炭黑、氟化氢铵、冰晶 石、氟化钾等),尤其是附加值高或市场容量大的产品,最大限度地 消化氟硅酸,回收氟、硅资源,降低环境污染,提高氟硅酸的市场价 值,已迫在眉睫。
2 氟硅酸综合利用现状
❖ 2.2 氟硅酸用于生产氟化盐 ❖ 2.2.3氟化钾
衢州市鼎盛化工科技有限公司于2005年开发成功氟硅酸生产氟化 钾工艺,采用独特技术较好的脱除SiO2 ,KF含量可达98.5%以上, SiO2含量小于0.2%;同时采用微量活化剂,使氟化钾的比表面积达到 5m2/g以上,具备较高活性;
3 氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
❖ 3.1.3 硫酸氢铵法 硫酸氢铵法制无水氟化氢工艺原理图
Figure2 The Process Diagram of AHF Production From H2SiF6、NH4HSO4
3 氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
❖ 3.1.3 硫酸氢铵法 该工艺特点: 通过液氨和硫酸氢铵在生产系统内循环,把氟硅酸分解为了氟化 氢和二氧化硅。具有投入物料少(硫酸和液氨的消耗非常低)、没有 其他副产品,三废排放低、环境污染小,设备投资省,工艺适用范围 广等特点,符合国家发展循环经济的要求,该工艺推广前景广阔。 主要设备: 氨化脱硅反应器、过滤机、多效蒸发器、高效脱氨回收塔、气流 干燥机、HF反应器、反应分离器、HF精馏塔、硫酸铵分解器等。 经测算,采用硫酸氢铵分解法制备无水氟化氢,具有较低的综合 成本。
其基本原理如下:
❖ H2SiF6 (aq) + K2SO4(aq) → K2SiF6 (s) + H2SO4 (稀) )
………(1
❖ K2SiF6 (s) + H2SO4 (浓) → SiF4 (g) + 2HF(g)+K2SO4 (s) ………(2 )
❖ 3SiF4 (g) + 2H2O → 2H2SiF6 (aq) + SiO2 (s) …………………(3
❖ 2.2 氟硅酸用于生产氟化盐 ❖ 2.2.1氟化铵、氟化氢铵
采用氟硅酸生产氟化铵、氟化氢铵的工艺已经基本成熟;其中, 多氟多化工股份有限公司开发的以氟硅酸为原料生产氟化铵(或氟化 氢铵)联产白炭黑的工艺,有详细的论文介绍。
衢州市鼎盛化工科技有限公司从生产氟化氢铵的角度进行技术开 发,形成了年产5000吨氟化氢铵的生产线设计,并建成了几条生产线 ;目前正在对副产二氧化硅进行深度技术开发,以提高其附加值。 ❖ 2.2.2氟化钠
3 氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
❖ 3.1.1 氟硅酸钾法 该工艺生产过程中避免了氟硅酸中水分的蒸除,降低了蒸汽消耗
,但用硫酸分解氟硅酸钾,需要较高的反应温度,能耗仍然较大;反 应后将产生大量的硫酸钾(理论上,生产1吨AHF,将产生硫酸钾 4.35吨),而该硫酸钾中氟含量较高(主要以氟硅酸钾的形式存在) ,将极大限制硫酸钾的用途;如将硫酸钾返回流程中使用,也将产生 大量的稀硫酸,相应的硫酸萃取系统将难以完全消耗,需要增加硫酸 浓缩系统。
3 氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
❖ 3.1.2 硫酸分解法 硫酸分解法制无水氟化氢工艺原理图
Figure1 The Process Diagram of AHF Production From H2SiF6
3 氟硅酸综合利用生产技术的最新进展
❖ 3.1.2 硫酸分解法 硫酸分解法制无水氟化氢单耗表
❖ 2.2 氟硅酸用于生产氟化盐 ❖ 2.2.3氟化钾
国内市场氟化钾产品: ❖ 用于含氟中间体的合成的活性氟化钾; ❖ 用于冶金助熔剂、玻璃雕刻助剂等方面的普通氟化钾。
氟化钾的生产工艺是采用HF、KOH为原料,由于原料价格较高 ,因此氟化钾的生产成本也较高。
有企业尝试采用氟硅酸生产氟化钾,由于不能有效脱除SiO2,使 得产品中SiO2含量超标,使该工艺生产的氟化钾不能在有机氟代中使 用,约束了这种氟化钾的使用范围。
该工艺的最大特点是不消耗其他辅助原料,产生的60%~75%的 稀硫酸可用于磷矿分解生产普钙。此法有一定经济合理性;但该法的 工艺控制复杂,氟单程转化效率低,氟的收率也不高(仅达80%), 物料循环量大,设备投资大,且只能应用于有普钙生产装置的磷肥企 业。
按照《磷肥行业清洁生产评价指标体系(试行)》要求的测算, 产能一万吨AHF的装置,需要配套70万吨普钙装置,才能消化相应的 稀硫酸,如无普钙生产线的企业,须将稀硫酸进行浓缩,浓缩至其他 消耗硫酸的工艺所需求的浓度,这样,其能耗也必然不低。
其化学原理如下: ❖ H2SiF6 (aq) + H2SO4 (浓) → SiF4 (g) + HF•H2SO4 (稀) ……(4) ❖ HF•H2SO4 (稀) → HF(g) + H2SO4 (稀) ………………………(5) ❖ 3SiF4 (g) + 2H2O → 2H2SiF6 (aq) + SiO2 (s) ………………(6)
Table 1 The consumption of AHF Production From H2SiF6 (base on 1 tone of AHF)
序号 名称
规格硅酸
折100%
1.5
2
硫酸
28~30
折合成70~75%
3
蒸汽
5.93
含中压、低压蒸汽
4