_氟硅酸制氟化铝的工艺研究及改进
氟硅酸制备高纯氟化铝新工艺研究
氟硅酸制备高纯氟化铝新工艺研究
王建萍;薛旭金;薛峰峰
【期刊名称】《无机盐工业》
【年(卷),期】2024(56)3
【摘要】面对中国战略资源萤石日益匮乏的现状,开发了以磷肥副产氟硅酸为原料合成氟硅酸钠,经动态分解得到四氟化硅,四氟化硅纯化后和无水氯化铝发生气相沉
积反应、提纯制备高纯氟化铝工艺路线,并对反应原理、工艺流程、关键点控制及
产品质量和原料成本等进行研究。
结果表明:氟硅酸钠软膏采用两级干燥方式进行
干燥,干燥后水分≤0.05%(质量分数);氟硅酸钠热解采用动态分解方式,分解率>99%。
粗四氟化硅气体采用浓硫酸洗涤、分子筛吸附、精馏提纯后纯度>99.5%;无水氯化铝以气体状态和提纯的四氟化硅反应,反应后产品纯度>99.5%,符合高端领域市场
需求。
该研究可为磷肥副产低品位氟资源的高效高值利用提供参考和借鉴。
【总页数】5页(P86-90)
【作者】王建萍;薛旭金;薛峰峰
【作者单位】多氟多新材料股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ124.3
【相关文献】
1.氟硅酸法制备氟硼酸新工艺
2.用氟硅酸和碳铵制高纯二氧化硅的新工艺
3.用氟硅酸制备高纯氟化钾联产白炭黑工艺研究
4.磷肥副产氟硅酸制备高纯氢氟酸新工艺研究
5.氟硅酸制备高纯硅副产氟化盐的工艺研究
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一种利用氟硅酸生产氟化铝的方法与流程
一种利用氟硅酸生产氟化铝的方法与流程引言：氟化铝是一种重要的无机化工原料，广泛应用于冶金、化工、电子等领域。
本文将介绍一种利用氟硅酸生产氟化铝的方法与流程，该方法具有高效、环保的特点，能够满足工业生产的需求。
一、氟硅酸的制备1. 原料准备：将硅酸和氢氟酸按一定比例混合，得到氟硅酸的原料。
2. 反应过程：将混合好的硅酸和氢氟酸溶液加入反应釜中，控制反应温度和时间，使其发生反应生成氟硅酸。
3. 分离纯化：通过过滤、蒸发等工艺，将氟硅酸从反应混合物中分离出来，得到纯净的氟硅酸。
二、氟化铝的制备1. 原料准备：将氟硅酸和铝粉按一定比例混合，得到氟化铝的原料。
2. 反应过程：将混合好的氟硅酸和铝粉放入反应釜中，控制反应温度和时间，使其发生反应生成氟化铝。
3. 分离纯化：通过过滤、洗涤等工艺，将氟化铝从反应混合物中分离出来，得到纯净的氟化铝。
三、流程优化与改进1. 反应条件优化：通过调整反应温度、反应时间等参数，优化反应条件，提高氟硅酸和铝粉的反应效率。
2. 分离纯化工艺改进：采用先进的分离纯化工艺，如离心、蒸发、结晶等，提高氟化铝的纯度和产量。
3. 废物处理：对反应过程中产生的废物进行合理处理，减少对环境的影响，实现绿色生产。
四、应用与前景展望1. 应用领域：氟化铝广泛应用于冶金、化工、电子等领域，用于制备铝合金、陶瓷材料、电子元件等。
2. 市场前景：随着工业的发展和技术的进步，对氟化铝的需求将逐渐增加，市场前景广阔。
3. 技术改进：未来可以进一步改进氟硅酸生产氟化铝的方法与流程，提高生产效率和产品质量，降低生产成本。
结论：利用氟硅酸生产氟化铝是一种高效、环保的方法，通过优化反应条件和分离纯化工艺，可以获得纯净的氟化铝产品。
随着氟化铝在各个领域的应用增加，该方法具有广阔的市场前景。
未来的研究可以进一步改进该方法，提高生产效率和产品质量，推动氟化铝产业的发展。
氟硅酸法生产氟化铝项目建议书
氟硅酸法生产氟化铝项目建议书
一、磷矿石中含氟，在磷肥生产磷肥产生的氟气，必须吸收处理，以免污染环境危害社会，吸收尾气形成氟硅酸。
以氟硅酸为原料，可以生产氟硅酸钠，但是氟硅酸钠的市场价格低，市场用量小，甚至无利润，同时生产氟硅酸钠过程产生二次污染，浓度18%以上的氟硅酸可以生产氟化铝。
广西鹿寨化肥有限公司从法国进口一条氟硅酸法制氟化铝生产线，投资大约2亿元，贵州福磷肥有限公司亦投资大约2亿元进口一条氟硅酸法制氟化铝生产线，以上投资过大，成本回收期长。
二、我公司在广西巴马县投资大约600万元建厂房和购买设备（不含土地费）。
我公司生产的氟化铝达国标一级，因2008年金融危机及氟硅酸原料远距离运输造成成本过高，广西巴马厂转产氟钛酸钾等。
三、工艺流程简单示意图如下：
H2SiF6+2AL(OH)3→2ALF3+SiO2+4H2O
氟硅酸
四、厂区布局示意图
注：
1、以月生产得300～500吨ALF3成品所设计的设备，此占
地面积约在6～7亩，烘干方式（燃气）和污水处理方式（回H2SiF6
吸收）能改善，那占地面积有所减少，约30%～40%。
2、厂区布局可根据实地情况而定。
3、使用人工约40人。
五、三废处理
A、固体SiO2可卖玻璃厂或加到钙肥。
B、废水：（1）因反应后母液不含量固体物质，可送回
原H
SiF6喷淋吸收用。
（2）建立水处理车间，可处理中性后，氟含2
量小于10㎎/L）后排放。
C、反应中的气可以建立回收系统回收。
氟硅酸制氟化铝的工艺研究及改进
加转晶剂的方法 ， 该方法降低产品中 Ｓ ｉ Ｏ ： 含量 ９ ０ ％以上 ， 达到国标对一级 Ａ １ Ｆ ， 的Ｓ ｉ Ｏ 含量 的要求 ， 加快氟化 铝 的转 晶速率 ， 提高铝收率 ２ ０ ％以上 。 关键词 ： 氟硅酸 ； 氟化铝 ； 二 氧化硅 ； 铝收率 ； 转晶剂
中图分类号 ： Ｔ Ｑ １ ３ ３ ． １ 文献标识码 ： Ａ
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｉ ｕ ｍ ｌ ｆ ｕｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｌ ｆ ｕ ｏ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ
ＷＵ Ｈａ ｏ — ｙ ｏ ｕ ， Ｌ Ｉ Ｊ ｕ ｎ， Ｊ Ｉ Ｎ Ｙａ ｎ ｇ ， ＷＥ ＮＧ Ｙａ ｎ — ｌ ｉ ｎ ｇ ， ＭＡ Ｃ ｈ ｕ ｎ 一 １ ｅ ｉ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｓ ｉ ｅ ｈ ｕ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ６ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
（ 四川大学 化学工程学院 。 四川 成都 ６ １ ０ ０ ６ ５）
她
摘
要： 传统湿法和干法生产氟化铝所用原料萤石资源 日益枯竭并 限制开发 ， 本文研究 了以氟硅酸制氟
化铝 的反应 配 比、 反应时间和反应温 度对产品 中 Ｓ ｉ Ｏ ： 含量和铝 收率 的影响 ， 提出 了一种在 Ａ ｌ Ｆ ３ 转 晶环节添
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｐ ｌ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｌ ｆ ｕ ｏ ｉ ｒ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｉ ｕ ｍ ｌ ｆ ｕ ｏ ｉ ｒ ｄ ｅ ｉ ｎ ｂ ｏ ｔ ｈ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｄ ｒ ｙ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｗｅ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ — ｔ ｉ ｏ ． ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｌｕ ａ ｍｉ ｎ ｉ ｕ ｍ ｌ ｆ ｕ ｏ ｉｄ ｒ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ａ ｉ ｎ ｌｕ ａ ｍｉ ｎ ｉ —
一种利用氟硅酸生产氟化铝的方法[发明专利]
![一种利用氟硅酸生产氟化铝的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a9800af6f18583d04864599a.png)
专利名称：一种利用氟硅酸生产氟化铝的方法专利类型：发明专利
发明人：严东宁,王金桥,冷慧,屈国辉,李先亮申请号：CN202010692815.6
申请日：20200717
公开号：CN111943243A
公开日：
20201117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种利用氟硅酸生产氟化铝的方法，包括以下步骤：将氟硅酸溶液预热至75℃～80℃；向加热后的氟硅酸溶液中加入氢氧化铝颗粒进行加热反应，加热反应过程中，控制反应温度为95℃～105℃，反应结束后，得到混合料浆；对得到的混合料浆进行过滤和洗涤，得到滤液，对滤液进行结晶，得到氟化铝料浆；对得到的氟化铝料浆进行离心，得到三水氟化铝结晶体；对得到的三水氟化铝结晶体进行干燥、煅烧，冷却，即得到无水氟化铝成品。
本发明的生产过程工艺简单，通过严格控制每一步的温度和时间，使得原料得到充分利用，反应率最大限度地提高。
申请人：湖北宜化松滋肥业有限公司
地址：434200 湖北省荆州市松滋市陈店镇车阳河村临港工业园区
国籍：CN
代理机构：武汉知产时代知识产权代理有限公司
代理人：孔灿
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氟化铝加压结晶工艺技术研究探析
[1]郝建堂.氟化铝加压结晶工艺技术研究探析[J].无机盐工业,2019,51(09):57-60.
[2]刘海霞.氟硅酸综合利用工艺技术研究进展[J].无机盐工业,2017,49(03):9-13.
[3]王世海.300kA铝电解槽工艺技术条件优化与新控制技术开发[D].中南大学,2008.
表4不同加料温度制备氟化铝的产品质量
结束语
通过优化液相法制备氟化铝的加压结晶工艺，不仅可以制备出产品质量好、表观密度高、结晶水含量低的氟化铝产品，而且缩短了产品制备周期，提高了装置生产能力，保证了产品的清洁同时，利用该工艺开发的高性能无机氟副产品低品位磷肥氟资源，不仅大大降低了生产成本，而且节约了萤石资源，实现低品位资源的高效综合利用，有效保障磷化工、氟化工和铝电解工业协调、健康、稳定发展，是未来氟化铝工业发展的必然选择。
表3不同结晶时间所得母液中氟化铝的质量浓度
3.3.4加料温度对氟化铝产品质量的影响
取氟硅酸溶液加入反应槽中，开启搅拌，加热升温至不同的温度。按照氟硅酸和氢氧化铝物质的量比为1.1∶1快速加入氢氧化铝原料，投料后于95～105℃反应30min，过滤得到氟化铝溶液和硅胶沉淀。将氟化铝溶液按照优化后的结晶工艺条件进行结晶实验（结晶温度为170℃，维持结晶压力为0.7MPa，结晶时间为3h，晶种加入量为15%），对比不同加料温度对氟化铝产品质量的影响，结果见表4。由表4可知：投加原料时的温度越高，合成得到氟化铝的表观密度越大，产品颗粒越大，其附着水含量越低；对比煅烧前后氟化铝的表观密度发现，煅烧后氟化铝的表观密度相对降低，说明在煅烧过程中，有晶体受热破裂现象。实验结果表明，投加原料的温度应控制在70～80℃，氟化铝煅烧过程应匀速缓慢升温。
2.氟化铝生产工艺
氟化铝生产及应用技术研究
氟化铝生产及应用技术研究氟化铝是一种重要的化学物质，广泛应用于航天、汽车、船舶、电子等各个领域。
本文将探讨氟化铝的生产和应用技术。
一、氟化铝的生产技术氟化铝的生产技术主要有氢氟酸法、硬质氟化铝熔炼法、氟硅酸铝法和水合氯化铝交换法等。
其中，氢氟酸法是最为常用的一种方法。
氢氟酸法是利用氟化氢和氢氟酸反应制得氯化铝，再通过与氟化钠反应得到氟化铝。
这种方法生产氟化铝的效率高、成本低，因此被广泛应用。
二、氟化铝的应用技术氟化铝的应用技术主要有反应助剂、溶剂、防腐涂料、火箭燃料、陶瓷制品、电子材料、润滑剂等。
1. 反应助剂氟化铝可以提高某些反应物的反应速率和选择性，因此广泛应用于化工领域。
2. 溶剂氟化铝可以用作一些有机溶剂，如烷基氟化铝、氟氧基烷基铝等。
这些溶剂具有较高的极性，可以改善一些重质烃类物质的流动性。
3. 防腐涂料氟化铝是一种优良的防腐剂，可以用于车身涂料、航空部件、海洋工程等领域，起到很好的防腐作用。
4. 火箭燃料氟化铝可以用作火箭燃料，可以提供较高的燃烧效能和燃烧速率，是一种重要的火箭助推剂。
5. 陶瓷制品氟化铝可以用于制作高温陶瓷制品，如陶瓷瓷板、陶瓷砖等。
氟化铝可以提高陶瓷材料的硬度和耐磨性。
6. 电子材料氟化铝可以用于制作各种电子材料，如光纤、半导体、电极等。
氟化铝可以提高电子材料的性能和稳定性。
7. 润滑剂氟化铝可以用作高温润滑剂、润滑脂等，可以提高润滑效果和抗磨效果。
三、氟化铝的安全问题氟化铝虽然具有广泛的应用前景，但是其安全问题也需要引起关注。
当氟化铝与水接触时，会产生剧烈的反应，释放出大量的氢氟酸，对环境和人体造成危害。
因此，在氟化铝的生产和使用过程中，应当采取安全措施，保障生产和人体健康。
四、结论氟化铝是一种重要的化学物质，具有广泛的应用前景。
在氟化铝的生产和应用过程中，需要注意安全问题，保障人体健康和环境安全。
同时，也需要深入研究氟化铝的生产和应用技术，不断推动氟化铝在各个领域的应用。
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%。
浅析国内外氟化铝的生产工艺
浅析国内外氟化铝的生产工艺摘要氟化铝是电解铝的必须辅料，铝用氟化盐的发展趋势是氟化铝，氟化铝的需求将逐步扩大，成为铝用无机氟化盐用量最大的品种。
本文对当前国内外几种氟化铝的生产工艺进行，简单整理，浅要分析，为国内氟化铝的生产提供一些参考资料。
关键词氟化铝干法湿法氢氟酸氟硅酸氢氧化铝1 前言根据国内外的报道，国外先进国家在90年代中期电解铝用氟化盐就以氟化铝为主，冰晶石几乎不用，这主要是其先进的工艺和设备水平和不同的原料所决定的。
国内由于工艺和设备水平的落后，在九十年代之前，电解铝用氟化盐以冰晶石为主，冰晶石的用量大于氟化铝几乎一倍，九十年代之后，借鉴和引进了先进的技术和设备，电解铝的工艺和设备水平得到了提高和进步，氟化盐的使用品种和用量发生了改变，到九十年代后期后本世纪初，氟化铝的用量渐渐的超过冰晶石，现在，电解铝生产氟化铝的用量反而是冰晶石的一倍，并且氟化铝用量仍然在增加，冰晶石用量逐渐萎缩，并且最终在电解铝的正常生产中消失。
据预测，在未来五到十年之间，除电解槽启动外，电解铝正常生产将停止使用冰晶石，只使用氟化铝作为主要电解液的调整添加剂。
氟化铝是电解铝的必须辅料，铝用氟化盐的发展趋势是氟化铝，氟化铝的需求将逐步扩大，成为铝用无机氟化盐用量最大的品种。
所以，国内氟化盐企业，纷纷加大氟化铝产量，并投资较大新建各种氟化铝生产线，未来两年内，氟化铝产能将增加数倍，氟化盐企业看到了氟化铝的前景，但其中也隐藏着供求失衡的危机。
本文对当前国内外几种氟化铝的生产工艺进行，简单整理，浅要分析，为国内氟化铝的生产提供一些参考资料。
2 综述目前，国内外各种氟化铝生产工艺可按工艺、原料的不同进行分类（见图1）。
按工艺可分为干法工艺和湿法工艺两大类，干法工艺主要是萤石生产的氟化氢（无水氢氟酸）为原料和氢氧化铝进行气固反应生产氟化铝产品的氢氟酸—干法工艺，湿法工艺中按原料分为氢氟酸—湿法工艺和氟硅酸—湿法工艺两大类，氢氟酸工艺主要是以萤石生产的有水氢氟酸为原料和氢氧化铝进行液固反应，氟硅酸工艺主要以磷肥副产的氟硅酸为原料和氢氧化铝进行液固反应生产氟化铝产品。
最新氟化铝的生产工艺
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℃。
国外用氟硅酸生产氟化铝的四种流程
, 、 、 。 ,
; 5 ℃ 计 量 后 加 入反 应 器 氢 氧 化铝 经 计 量 后 亦 加 入
。
反应 器
热 氟 硅 酸 与 氢 氧 化铝 在 反 应 器 中 藉 反 应 热
80℃
, ,
维 持 反应 温 度 为
, 。
n 反应 时 间 3 0 m i
。
反应 过程
以 酸 法工 艺 ( 用 硫 酸 等 ) 生 产 磷 肥 时 磷 矿 中 的 再 与 iS q
结晶 时 间
6
h (加料
、
结 晶 和 出 料时 间共
, 。
h )
。
基沐 原 理
,
` l〕
结 晶 作 业 完 成 后把 料 浆 通 过 结 晶 冷 却 器 借 助 水 的 间 壁 传热 使 其 冷 却 到
,
6 0℃
然后 即用母 液 冲洗 结
。
氟 硅 酸 法 工 艺 是 将 氟 硅酸 与 氢 氧 化 铝 反 应 生 成 氟化 铝 其 反 应 式 如 下
。 ,
完 毕 即 用母 液 冲 洗 反 应 槽 和 管 道 然 后 将 下 一 批 物 料 加 入 反应 槽 整 个 生 产过 程 为 间 歇 操 作
2
. .
工成 氟 硅 酸盐 或 氟 化 物 的 原 料
, 。
目前 磷 肥 工 业 副
1
2
二 氧化 硅过 滤 及 三 水 氛 化 铝 结 晶
,
产的 氟 硅 酸 大 多 数 生 产 氟 硅 酸 钠 少 数 生 产 氟 化 铝 和冰 晶 石
得 到 氟化 铝 产 品 2
2 1
干燥产 品被气流
四 种 流程 概 要
美国
A A
氟硅酸制氟硅酸钠法工艺探析及优化改造
氟硅酸制氟硅酸钠法工艺探析及优化改造张明军;菅玉航;常志强;刘春来;陈以春【摘要】白银中天化工有限责任公司氟化铝车间使用无水酸车间副产的氟硅酸生产出来的氟硅酸钠软膏水分含量偏高,一般都在20%~30%,不能满足客户需要的<13%的要求.针对这一问题,对原有生产工艺进行分析、讨论,认为硅胶的大量存在严重制约着过滤效果,导致软膏水分偏高,同时过滤设备的不适合也是导致软膏水分偏高的原因之一.经过对现有生产工艺的合理优化和过滤设备的重新选型,最终在整个流程实现短平快的同时,也实现了降低软膏水分<13%的目的.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2017(034)007【总页数】2页(P35-36)【关键词】氟硅酸;氟硅酸钠;硅胶;水分【作者】张明军;菅玉航;常志强;刘春来;陈以春【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【正文语种】中文【中图分类】TQ124.3白银中天化工有限责任公司目前有一条年产为3 000 t氟硅酸钠生产线，利用无水酸车间生产的副产品氟硅酸，和工业盐反应生成氟硅酸钠，过滤后得到软膏。
氟硅酸钠软膏水分一般都在20%～30%，远远不能满足客户需要的水分<13%的要求。
如果后续增加烘干工艺，水分是能够保证了，但是相应地增加了动力消耗、设备折旧、工人工资等，从而导致生产成本的提高。
通过对现有生产工艺分析、讨论、优化，重新选择了合适的过滤设备，最终达到了降低水分的目的。
采用沉淀法生产工艺：首先将工业盐制成一定浓度的盐水备用；氟硅酸通过流量计计量后和盐水按照一定比例加入合成槽，合成后放入方框过滤机，抽滤后得到氟硅酸钠软膏。
过滤后的滤液返回溶盐槽用于调制盐水。
干法氟化铝工艺及控制方案
干法氟化铝工艺及控制方案一．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主要介绍氟化氢—无水工艺法制备干法氟化铝工艺及控制方案。
如上图所示，背景为工艺设备安装位置截图，前景为工艺流程简图。
种去除氟硅酸法氟化铝中杂质磷的方法与流程
种去除氟硅酸法氟化铝中杂质磷的方法与流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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(生产管理知识)氟硅酸生产氟化铝或冰晶石
（生产管理知识）氟硅酸生产氟化铝或冰晶石设计。
﹙另有广西鹿寨、江西贵溪、湖北荆襄﹚二、工艺流程简述该装置是以氢氧化铝和副产氟硅酸溶液为原料，用直接法生产氟化铝。
主要包括反应、SiO2过滤、AlF3.3H2O结晶、AlF3.3H2O过滤、干燥和锻烧六个步骤。
1.反应系统氟硅酸﹙FAS﹚由贮槽泵入加热器﹙流量控制﹚，用蒸汽间接加热至55℃送入反应器，闪蒸干燥后的Al﹙OH﹚3进入给料槽，通过皮带或铰龙控制流量送入反应器，反应式为：H2SiF6+2Al﹙OH﹚3→2AlF3.3H2O+SiO2+Q该反应为放热反应，反应中温度将上升至80℃，反应约需20min。
反应器共4台，三开一备。
内设空气搅拌系统，反应的生产过程为间歇连续批量生产。
每个反应器一个循环运行过程由加氟硅酸、Al﹙OH﹚3、反应、排料、清洗、暂停6个步骤组成。
一个反应程序时间约需60min。
生成的料浆借重力流至SiO2过滤机进料槽，后泵入SiO2过滤机，料浆流量大小由料浆泵的调速电机调节。
反应尾气抽入尾气洗涤系统。
2.SiO2过滤SiO2过滤机为带式过滤机，并随机带有PLC，可调节抽真空时间，滤布移动距离，冲洗时间等步骤。
滤饼分两次洗涤，先用废滤液冲洗，再用热水冲洗。
冲洗水流量均可调节。
滤饼流入料桨槽，泵入渣场处理。
滤液流入滤液槽，后泵入各结晶器。
3.AlF3.3H2O结晶滤液在结晶过程中需连续送入空气进行搅拌，并采用蒸汽间接加热，温度控制在93℃，结晶时间约8h，结晶生成物AlF3.3H2O料浆流入给料槽，后泵入冷却器冷却至60℃后送入过滤机。
结晶器共10台，每台结晶器按批次间歇循环操作，8开2备。
4.AlF3.3H2O过滤AlF3.3H2O过滤机为带式过滤机，并随机带有PLC，可调节抽真空时间，滤布移动距离，冲洗时间等步骤。
用回收的热洗水冲洗氟化铝滤饼，滤饼排至螺旋输送机，滤液和洗水进入废液槽，后泵去冲洗反应器与结晶器等。
5.干燥和煅烧AlF3.3H2O滤饼用螺旋给料机输送至滤饼气锁给料器，送入闪蒸干燥器內，与来自煅烧炉的约443℃高温煅气和空气接触后，使滤饼中自由水和一部分结晶水的水份快速蒸发。
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饼经干燥、煅烧后得到产品 ＡｌＦ３。采用氟硅酸钾法 测定 ＡｌＦ３ 中的 ＳｉＯ２ 含量［ ７ ］。
1.2 实验方法
原料 Ｈ２ＳｉＦ６、Ａｌ２Ｏ３ 和 ＨＦ 均为分析纯试由氟硅 酸与 Ａｌ２Ｏ３ 反应得到 α－ＡｌＦ３ 溶液。此过程包含以下 反应：
Ｈ２ＳｉＦ６ 与 Ａｌ２Ｏ３ 反应生成氟硅酸铝：
３Ｈ２ＳｉＦ６＋Ａｌ２Ｏ３→Ａｌ（２ ＳｉＦ６）３＋３Ｈ２↑
随着反应时间的延长，Ａｌ 收率不断下降。可见 通过延长反应时间来提高产品质量，是以降低产品 收率为代价的，同时反应时间增加，能耗增加。易溶 的 α－ＡｌＦ３ 到难溶的 β－ＡｌＦ３ 的转化为自发进行， 且浓度越大速度越快。在反应结束前析出的 β－ＡｌＦ３ 随 ＳｉＯ２ 滤饼损失［ １０，１１ ］。反应时间越长，反应 结束前转化为 β－ＡｌＦ３ 的 α－ＡｌＦ３ 越多，滤饼中的 Ａｌ 损失越多，Ａｌ 收率越低。
Ｓｕｍ ２１９ Ｎｏ．１２
化学工程师 Chemical Engineer
２０１３ 年第 １２ 期
文章编号：1002-1124（2013）12-0050-04
工
程
师 园
氟硅酸制氟化铝的工艺研究及改进
地
吴昊游，李 军，金 央，翁燕玲，马春磊
（四川大学 化学工程学院，四川 成都 ６１００６５）
摘 要：传统湿法和干法生产氟化铝所用原料萤石资源日益枯竭并限制开发，本文研究了以氟硅酸制氟
product and the yield of Aluminum
从图 ２ 可以看出，随着 Ａｌ２Ｏ３ 的增加，产品中
ＳｉＯ２ 的含量呈直线趋势显著下降，当 Ａｌ２Ｏ３ 的加入
量为理论量的 １．５９ 倍，即氧化铝过量 ５９％时，产品
的 ＳｉＯ２ 含量仅有 ０．１７％，达到了国标中 ＡＦ－１ 级产
品的要求。随着 Ｈ２ＳｉＦ６ 与 Ａｌ２Ｏ３ 的反应进行，Ｈ２ＳｉＦ６
氟硅酸直接法生产氟化铝在国外取得了较大 的成功［ ２］，但在国内的生产线很少能稳定正常运行。 其主要原因之一是产品 ＡｌＦ３ 的 ＳｉＯ２ 含量超标［ ３］。电 解铝对氟化铝的 ＳｉＯ２ 含量有严格要求，现行的国家 标准见表 １，ＳｉＯ２ 含量的最低要求为不得超过 ０．３５％。 而国内绝大多数生产线难以达到这一要求。因而
综上，为了降低产品中的 ＳｉＯ２ 含量，同时得到 较高的 Ａｌ 收率，应选择适中的反应时间。本文选择 的反应时间为 ３０ｍｉｎ。
2.3 反应温度
２．４
２．２
２．０
１．８ １．６
浓度逐渐降低，反应速度也不断下降。反应结束后
溶液中残留少量未反应的 Ｈ２ＳｉＦ６，并随滤液开始转
２－
晶。ＳｉＦ６
在溶液中有以下水解反应［
８
］：
２－
ＳｉＦ６
＋４Ｈ２Ｏ→Ｓ（ｉ ＯＨ）４＋４Ｈ＋＋６Ｆ－
⑤
Ｓ（ｉ ＯＨ）４ 是不溶于水的硅酸（二元弱酸），为白
色胶状沉淀。Ｓ（ｉ ＯＨ）４ 在产品的干燥过程中失水成
加而降低。
综上，为了获得 ＳｉＯ２ 含量较少的产品，同时得
到较高的 Ａｌ 收率，应使 Ａｌ２Ｏ３ 稍过量。本文采用过
量 ５％的 Ａｌ２Ｏ３ 配比。
2.2 反应时间
产品中 ＳｉＯ２ 含量 ／％
铝收率 ／％
１．００
２．１
产品中 ＳｉＯ２ 含量
０．９５
２．０
铝收率
０．９０
１．９
０．８５ ０．８０
１．８
０．７５
表 1 GBT 4292-2007 中对氟化铝中 SiO2 含量的要求 Tab.1 Requirement of SiO2 content of the product according to
GBT 4292-2007
产品等级 ＳｉＯ（２ 质量分数）／％
ＡＦ－０ ≤０．１０
ＡＦ－１ ≤０．３０
ＡＦ－２ ≤０．３０
（１）
Ａｌ（２ ＳｉＦ６）３ 水解：
Ａｌ（２ ＳｉＦ６）３＋６Ｈ２Ｏ→２ＡｌＦ３＋２ＳｉＯ２＋１２ＨＦ↑ （２）
ＨＦ 与 Ａｌ２Ｏ３ 反应：
６ＨＦ＋Ａｌ２Ｏ３→２ＡｌＦ３＋３Ｈ２Ｏ
（３）
总反应式：Ｈ２ＳｉＦ６＋Ａｌ２Ｏ３→２ＡｌＦ３＋ＳｉＯ２＋Ｈ２Ｏ （４）
以上反应均为放热反应，（１）、（３） 中和反应速
product and the yield of Aluminum
５２
吴昊游等：氟硅酸制氟化铝的工艺研究及改进
２０１３ 年第 １２ 期
产品中 ＳｉＯ２ 含量 ／％ 产品中 ＳｉＯ２ 含量 ／％
从图 ３ 可以看出，随着反应时间的延长，ＡｌＦ３ 中 的 ＳｉＯ２ 含量不断下降。由于反应（２）式以及 α－ＡｌＦ３ 到 β－ＡｌＦ３ 自发的转化在反应过 程 中 同 时 发 生 ， Ｈ２ＳｉＦ６ 与 Ａｌ２Ｏ３ 的反应时间对产品中 ＳｉＯ２ 含量和产 品收率有很大的影响。反应（２）式 Ａｌ（２ ＳｉＦ６）３ 的水解 反应速率为反应（１）式和（３）式中和反应速率的十 几分之一［ ９］，为反应速率控制步骤。反应结束后未水 解完全的 Ａｌ（２ ＳｉＦ６）３ 将随滤液进入转晶步骤，在高 温的转晶过程中继续水解，水解产生的 ＳｉＯ２ 混入产 品中，造成了产品中 ＳｉＯ２ 含量的升高。反应时间越 长，Ａｌ（２ ＳｉＦ６）３ 的水解越彻底，进入滤液的 Ａｌ（２ ＳｉＦ６）３ 越少，进而产品中的 ＳｉＯ２ 含量越少。
ＡＦ－３ ≤０．３５
收稿日期：２０１３－１０－１６ 作者简介：吴昊游，四川大学化学工程学院化学工艺专业 ２０１１ 级硕
士研究生。 导师简介：李 军，四川大学化学工程学院教授，博士生导师。
1 实验部分
1.1 原理及流程
２０１３ 年第 １２ 期
吴昊游等：氟硅酸制氟化铝的工艺研究及改进
５１
实验流程图见图 １。
率快，比（２）水解反应速率快十多倍［ ６］。
反应后得到的溶液为介稳态的 α－ＡｌＦ３ 溶液， 经 过 高 温 下 的 转 晶 ， 溶 液 中 的 α－ＡｌＦ３ 转 化 为 β－ＡｌＦ３ 沉淀析出。沉淀经洗涤、干燥、煅烧后得到 ＡｌＦ３。
2 结果与讨论
2.1 反应配比
产品中 ＳｉＯ２ 含量 ／％
铝收率 ／％
化铝的反应配比、反应时间和反应温度对产品中 ＳｉＯ２ 含量和铝收率的影响，提出了一种在 ＡｌＦ３ 转晶环节添
加转晶剂的方法，该方法降低产品中 ＳｉＯ２ 含量 ９０％以上，达到国标对一级 ＡｌＦ３ 的 ＳｉＯ２ 含量的要求，加快氟化
铝的转晶速率，提高铝收率 ２０％以上。
关键词：氟硅酸；氟化铝；二氧化硅；铝收率；转晶剂
２．５
产品中 ＳｉＯ２ 含量
０．８
铝收率
０．７
２．０
０．６ １．５
０．５
１．０
０．４
０．５ ０．３
０．０ ０．２
０．８ ０．９ １．０ １．１ １．２ １．３ １．４ １．５ １．６
Ａｌ２Ｏ３ 实际投入量 ／ 理论量
图 2 反应配比对产品中的 SiO2 含量和 Al 收率的影响 Fig.2 Effect of reaction ratio on the content of SiO2 of the
ＡｌＦ３ 是电解铝行业中重要的辅助原材料。中国 已成为全球第一的电解铝生产大国，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 的需求的增长带动氟化铝需求量的进一步增长。目 前，国内外大多数氟化铝都以萤石为原料生产，其 蕴藏量很有限，预计 ３０ 年内将会枯竭，已被列为国 家战略资源限制开发。除萤石外，还可以用氟硅酸 生产氟化铝，磷肥副产氟硅酸为吸收磷肥生产排放 含氟废气所得［ １ ］，价格低廉。用氟硅酸直接法生产氟 化铝工艺简单，并且整合利用了磷矿中的氟资源， 具有广阔的市场前景。
中图分类号：ＴＱ１３３．１
文献标识码：Ａ
Study and improvement on the technology of producing aluminium fluoride from fluosilicic acid
WU Hao-you，LI Jun，JIN Yang，WENG Yan-ling，MA Chun-lei （School of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China） Abstract：Based on the depletion and restrictions on the mining of fluorite resource which is used to produce aluminium fluoride in both traditional dry process and wet process, the article studied the influence of reaction ra－ tio, reaction time and reaction temperature of the producing aluminium fluoride on the content of silica in alumini－ um fluoride and the yield of aluminium. The paper proposes a method of crystal modifier addition, which reduces the content of silica in aluminium fluoride by above 90% to meet the requirement in Chinese national standard, ac－ celerates the crystal transformation speed of aluminium fluoride, and increases the yield of aluminium by 20%. Key words：fluosilicic acid；aluminium fluoride；silicon dioxide；yield of aluminium；crystal modifier