焦作市上源化工有限公司利用磷矿伴生氟资源年产20170吨氟化氢铵项目环境影响评价报告书.doc

焦作市上源化工有限公司

利用磷矿伴生氟资源年产20000吨氟化氢铵项目

简本

二○一三年九月

1 建设项目概况

1.1 建设地点及相关背景

氟化氢铵主要用作玻璃蚀刻剂、防腐剂、氧化铍制金属铍的溶剂、化学试剂、锅炉给水系统和蒸汽发生系统的清洗剂、发酵工业消毒剂和制造陶瓷和铝镁合金的氧化剂、有机合成氟化剂、电镀液、提取稀有元素的溶剂、油田沙石的酸化处理剂等，硅素钢板的表面处理剂和铝型材表面处理时的腐蚀剂。在玻璃刻蚀方面，中国已成为世界最大的玻璃加工基地，每年需消耗大量氟化氢铵用于玻璃蒙砂。目前氟化氢铵国内每年需求量约为23万t，国内氟化氢铵生产厂家约25家，年生产能力19万t，全部以萤石为原料进行生产，采用氢氟酸与液氨反应、再进行冷却结晶工艺，这些企业生产装置普遍偏小，仅山东东岳化工、福建邵武华新化工产能较大，产能达到10000吨/年。

河南省近年来也一直把铝材加工作为扶持重点，以求将资源优势、区位优势转化为更好的经济效益。目前，河南还没有与型材产业配套的氟化氢铵生产企业。焦作市上源化工有限公司目前已成功开发了利用磷矿加工过程中伴生氟资源副产的35%氟硅酸生产氟化氢铵技术。通过市场调研，该公司拟投资21000万元在沁阳市沁北产业集聚区新建利用磷矿伴生氟资源年产20000吨氟化氢铵项目，解决了磷矿伴生氟资源副产品氟硅酸的综合利用问题。项目建成后每年可解决30万吨高浓度磷肥副产氟硅酸的利用问题、节约对我国具有战略地位的萤石资源3万吨。

1.2 工程概况

本项目为利用磷矿伴生氟资源年产20000吨氟化氢铵项目，位于沁北产业集聚区

内，占地约60亩，本工程基本情况见表1-1。

表1-1 工程基本情况一览表

1.2.2 建设规模和产品方案

本项目生产产品方案为20000吨氟化氢铵，同时副产7561t/a活性二氧化硅，产品质量指标见表1-2~1-3。

表1-2氟化氢铵产品质量指标一览表

表1-3 副产活性二氧化硅产品质量指标一览表

1.2.3 原辅材料消耗

表1-4 工程原辅材料消耗及动力消耗一览表

氟硅酸法生产氟化氢铵工序包括氨解、压滤、蒸发结晶、高温分解、喷雾干燥以及氨回收和洗涤水处理，项目生产工艺及产污环节如下所示。

（1）氨解

将35%氟硅酸溶液和氨回收工序回收的14%浓度稀氨水泵入密闭的氨解反应釜中，并通入液氨，连续反应，反应温度控制在60℃，反应压力为常压，氨解工序反应体系中采用电磁流量计及电动调节阀控制氟硅酸和氨投料摩尔比为1:6.3，经四级连续反应生成氟化铵与二氧化硅悬浊液进入压滤工序。反应方程式如下：NH3+H2O→NH4OH

H2SiF6+6NH4OH→6NH4F+SiO2+4H2O

（2）压滤

将氨解反应生成氟化铵与二氧化硅悬浊液泵入压滤机进行一次压滤得到粗氟化铵溶液，然后将粗氟化铵溶液泵入二次压滤机进行二次压滤得到精氟化铵溶液，精氟化铵溶液泵入精氟溶液过渡槽。一次压滤采用三台压滤机并联运行，当进料压力达到0.6Mpa，表明压滤机已满负荷，可进行洗涤操作，更换另一台压滤机继续进料，二次压滤采用单台运行，压滤机中剩余固体物质即为活性二氧化硅，项目压滤均为密闭操作，压滤设备为箱式聚丙烯板框压滤机，采用暗流可洗式，滤布密封进行涂胶处理，

以降低氨解工序中过量的氨的无组织散失。

活性二氧化硅具有多孔性和较强的吸水性，压滤结束后，需要进行洗涤以去除活性二氧化硅吸附的氟化铵溶液，每批料共进行三次洗涤，其中第一次洗涤采用蒸发结晶污冷凝水进行洗涤，洗涤尾水进入粗氟化铵溶液储槽，后两次洗涤采用逆流洗涤，三次洗涤尾水用于二次洗涤，二次洗涤尾水进入洗涤水处理装置处理，处理后的尾水用于三次洗涤，洗至PH达到7.5为合格，最后用清水洗涤结束洗涤单元操作，洗涤后的活性二氧化硅泵入打浆槽，洗涤水进入洗涤水处理工序。

压滤工序污染物产生有压滤过程中无组织排放的氨、洗涤废水和压滤机运行噪声，为降低压滤工程中的无组织排放，评价建议压滤单元采用密闭设备或对该操作单元进行密封操作。

工程为中试放大，由于压滤机为间歇操作，工程为实现连续生产，采用3台压滤机并联操作，为减少工业化生产非正常工况确保工艺生产连续化，评价建议压滤单元压滤机3用1备。

（3）蒸发结晶

精氟化铵溶液蒸发结晶采用三效蒸发工艺，蒸发温度40~100℃，压力为-0.08Mpa，抽真空采用水环式真空泵。其中一效蒸发器采用燃气锅炉提供的蒸汽为热源，蒸汽冷凝水回用于锅炉；二效蒸发器采用一效蒸发器所产余热蒸汽为热源，三效蒸发器采用二效蒸发器所产余热蒸汽为热源，二效蒸发和三效蒸发产生的污冷凝水用于氨回收喷淋用水和活性二氧化硅一次洗涤。蒸发结晶后所得物料进入高效离心机进行离心分离，离心母液泵入精氟溶液过渡槽，离心得到固体即为氟化铵。

蒸发结晶工序污染物有蒸发器配套的水环式真空泵废水和离心机的运行噪声。

工程为中试放大，为减少工业化生产非正常工况，为确保蒸发结晶单元的真空度，评价建议水环式真空泵1用1备。

（4）高温分解

离心得到氟化铵固体由螺旋输送机送入高温分解釜，分解温度为150℃，采用电加热与蒸汽盘管相结合方式进行加热，工作压力为常压，高温分解釜采用三台串联式，

各分解釜温度逐级升高，高温分解得到的熔融态物质即为氟化氢铵。氟化氢铵熔融体经过离心式造粒机造粒形成200目的颗粒产品，造粒机由风机提供新鲜冷风进行降温，风机风量为12000m3/h，颗粒产品温度低于60℃，由旋风集料器收集后包装即为成品氟化氢铵。

高温分解产生的含氨尾气进入氨回收系统处理，氨浓度达到13%后返回（1）工序。返回反应方程式如下：

2NH4F→NH4HF2+NH3

高温分解工序污染物为高温分解含氨尾气、造粒废气、包装过程中无组织排放粉尘和引风机运行噪声。

工程为中试放大，为减少工业化生产非正常工况，为确保离心分离的连续生产，评价建议离心分离单元连续高效离心机1用1备。

（5）喷雾干燥

经压滤洗涤后所得活性二氧化硅滤饼由料仓通过螺旋输送至打浆罐打浆，然后经喷雾干燥即形成粒径为45μm活性二氧化硅颗粒，二氧化硅颗粒由旋风集料器收集后包装。

喷雾干燥工序污染物为干燥废气、包装过程中无组织排放粉尘和引风机运行噪声。

（6）氨回收

进入氨回收系统的物料有高温分解含氨废气和洗涤水处理蒸氨塔产生的氨气，回收工艺流程如下：含氨气体先进入空气冷却器，然后进入列管式水冷却器，最后再经过两级逆流吸收塔喷淋吸收后排放。两级逆流吸收塔吸收液采用三效蒸发器的污冷凝水，回收吸收氨水浓度为14%。

氨回收工序污染物为含氨尾气和引风机运行噪声。

（7）洗涤水处理

洗涤水处理采用“二级石灰水沉淀+蒸氨”工艺，将石灰水加入到洗涤水中反应生成氟化钙沉淀，沉淀处理后的废水再进行蒸氨处理，蒸氨采用间接蒸氨工艺，蒸氨脱氨后的尾水回用于活性二氧化硅三次洗涤，脱氨产生的氨气送氨回收系