氟化铝工艺流程(参考模板)
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,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。
无水氟化铝生产流程
无水氟化铝生产流程
无水氟化铝的生产流程一般包括以下步骤:
1. 原料准备:将含氟矿石(如氟碳铝矾石)经过破碎、磨细等工序得到适当粒度的氟化铝矿粉。
2. 硬水处理:将含氟矿石进行水洗去除杂质,使得流程液中的含杂物浓度降低。
3. 溶解步骤:
- 将氟化铝矿粉与稀硫酸等化学试剂进行混合,使得氟化铝矿中的氟离子与硫酸反应生成氢氟酸。
- 反应后的溶液经过过滤、反应温度控制等工序,使得其中未反应的固体杂质得以分离,并控制反应温度使得反应效果最佳。
4. 结晶步骤:
- 将溶液经过浓缩,使得溶液中的氟离子浓度增加,达到结晶的条件。
- 冷却溶液,使其中的无水氟化铝结晶沉淀出来。
- 通过过滤等工序,将结晶出来的无水氟化铝分离出来。
5. 干燥和包装:将分离出的无水氟化铝进行干燥,使其含水量降至一定范围内。
- 最后,进行包装。
需要注意的是,实际生产流程可能会依据制造商的工艺控制和相关要求而有所不同。
铝冶炼中的干法氟化铝工艺
01
优化反应温度,以降低能耗并提高反应速率。
压力调节
02
在确保工艺稳定的前提下,降低反应压力,减少设备投资和运
行成本。
气体流量
03
合理控制气体流量,确保物料在反应过程中的充分混合与均匀
分布。
新型催化剂的开发与应用
01
02
03
高效性
新型催化剂应具有更高的 活性和选择性,以缩短反 应时间并提高产品纯度。
特性
干法氟化铝工艺具有反应速度快、选 择性高、能耗低等优点,能够有效地 从铝土矿中提取氧化铝,是现代铝冶 炼工业中常用的技术之一。
干法氟化铝工艺的应用范围
氧化铝生产
干法氟化铝工艺是氧化铝生产中的重要环节,广泛应用于拜耳法 、烧结法和联合法等氧化铝生产工艺中。
含氟废气处理
在干法氟化铝工艺过程中,会产生大量的含氟废气,这些废气可以 通过回收和处理,实现资源的再利用和环境保护。
稳定性
催化剂应在较长时间内保 持稳定的活性,降低频繁 更换带来的成本和操作复 杂性。
环保性
催化剂应无毒或低毒,减 少对环境的影响。
副产物的综合利用
回收再利用
对工艺中产生的副产物进 行回收,提取有价值的组 分,降低废物处理成本。
资源化利用
通过技术手段将副产物转 化为有价值的产品或材料 ,实现资源的最大化利用 。
原料准备
1 2
精铝
作为主要原料,纯度要求高,需经过除杂和提纯 处理。
氟化剂
常用的氟化剂包括氟化氢、氟化钾等,需保证纯 度和浓度。
3
添加剂
根据工艺需要,添加适量的催化剂、稳定剂等。
配料与混合
根据工艺配方,将精铝、氟化剂和其 他添加剂按照比例混合。
萤石生产氟化铝工艺流程宁夏
萤石生产氟化铝工艺流程宁夏萤石是一种常见的矿石,主要含有氟化物,通常用于制备氟化铝。
氟化铝是一种重要的无机化工原料,广泛用于航空航天、电子、光学、建材等领域。
下面主要介绍一种在宁夏地区常用的萤石生产氟化铝的工艺流程。
1.原料准备首先,从矿山中开采出含有萤石的矿石。
矿石中的掺杂物、石英和石灰石等杂质应当根据要求进行洗选和磨矿。
然后将矿石粉碎成适当的颗粒。
2.酸化精选将适量的矿石送入酸浸槽中,使用稀硫酸进行酸浸。
酸浸的目的是将萤石中的氧化铝和硅酸盐溶解掉,从而提高后续工艺的效果。
通过控制酸浸的时间、温度和酸度等参数,使得氧化铝和硅酸盐的溶解率尽可能高。
3.结晶分离将酸浸液放入结晶罐中,通过降温结晶的方式分离出含有氟化铝的结晶体。
通常采用冷却法或者蒸发法进行结晶分离,具体的工艺参数需要根据实际情况进行调整。
4.氟化铝水解将得到的氟化铝结晶体送入反应器中,加入适量的水进行水解反应。
氟化铝水解产生的反应物为氢氟酸和氢氧化铝,其中氢氟酸溶液是一种强腐蚀性酸,需要严格控制水解反应的条件和反应时间,避免产生气体泄露和反应物的损失。
5.氢氟酸的回收将水解产生的氢氟酸通过冷却、凝固、蒸发等方式进行回收。
回收的目的是减少环境污染和降低生产成本。
6.产品精炼将水解得到的氢氟酸和氢氧化铝进行反应,再经过过滤、干燥和煅烧等处理,得到纯度较高的氟化铝产品。
需要注意的是,在产品精炼过程中,需要控制反应的温度、时间和酸碱度等参数,以保证产品质量的稳定性。
7.产品包装和储存对产出的氟化铝产品进行包装和储存。
通常采用塑料袋、符合卫生要求的容器或者复合包装材料进行包装,以防止产品受潮和氧化。
需要注意的是,工艺流程中的具体操作参数和设备选择可以根据实际情况进行调整。
另外,在整个生产过程中,要注意环境保护和安全生产,采取相应的措施,防止有害气体泄漏和废水废气对环境造成的影响。
铝表面氟化工艺
铝表面氟化工艺引言:铝是一种常见的金属材料,具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性。
然而,铝的表面易受到氧化和腐蚀的影响,降低了其使用寿命和性能。
因此,为了增强铝材料的耐腐蚀性和表面硬度,提高其使用寿命,铝表面氟化工艺应运而生。
一、铝表面氟化工艺的原理铝表面氟化是通过在铝表面形成一层氟化物膜来提高其耐腐蚀性和硬度。
氟化物膜主要由氟化铝和氧化铝组成,形成了一种致密的保护层,有效隔绝了铝与外界环境的接触,防止了氧化和腐蚀的发生。
二、铝表面氟化工艺的步骤1. 表面处理:首先,对铝表面进行清洗,去除表面的油污、灰尘和氧化物等杂质。
常用的清洗方法有碱洗、酸洗和机械打磨等,确保铝表面干净无污染。
2. 预处理:将清洗后的铝材料浸泡在预处理溶液中,如硝酸、氢氟酸等,以便进一步去除氧化物和提高铝表面的反应活性。
3. 氟化处理:将经过预处理的铝材料浸泡在氟化处理溶液中,溶液中一般包含氟化盐和一些活性添加剂。
在适当的温度和时间下,铝材料表面与氟化处理溶液发生反应,生成氟化物膜。
4. 氯化处理:有时为了进一步提高铝材料的耐腐蚀性能,可以将铝材料浸泡在氯化处理溶液中,以增加氟化物膜的厚度和致密性。
5. 清洗和干燥:将氟化处理后的铝材料进行清洗,去除残留的处理液和杂质,然后进行干燥处理,使铝材料表面干燥无水滴。
三、铝表面氟化工艺的优点1. 提高耐腐蚀性:铝表面氟化形成的氟化物膜具有良好的耐腐蚀性,能够有效隔绝铝与外界环境的接触,防止氧化和腐蚀的发生。
2. 增强硬度:氟化物膜的硬度较高,可以提高铝材料的表面硬度,增强其抗刮擦和抗磨损能力。
3. 改善润滑性:氟化物膜表面具有较低的摩擦系数和较好的润滑性,有助于减少铝材料的摩擦损失和磨损。
4. 美观耐用:经过氟化处理的铝材料表面光滑、均匀,具有一定的装饰效果,同时耐久性也得到了提高。
四、铝表面氟化工艺的应用领域铝表面氟化工艺广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器、建筑装饰等领域。
在航空航天领域,铝材料作为航空器的重要结构材料,其耐腐蚀性和耐磨损能力的提高对于保证航空器的安全和可靠性至关重要。
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。
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。
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。
无水氟化铝生产工艺
无水氟化铝(Aluminum fluoride,AlF3)是一种重要的铝冶炼助熔剂和铝电解工业原料。
下面是一种常用的无水氟化铝生产工艺。
原料准备:将氢氟酸(HF)和氢氧化铝(Al(OH)3)作为原料进行准备。
其中,HF是无水氟化铝的主要原料,而Al(OH)3是氟化铝合成的前体物质。
混合反应:将HF和Al(OH)3按一定比例混合,形成反应液。
反应液中的氟离子和铝离子会发生反应生成无水氟化铝。
结晶分离:将混合反应得到的反应液进行冷却,使其结晶分离。
无水氟化铝的结晶温度一般在100-200℃之间。
过滤干燥:将结晶分离得到的固体产物进行过滤和干燥,去除余留的溶液和水分,得到无水氟化铝的最终产品。
需要注意的是,由于HF具有强腐蚀性和毒性,无水氟化铝的生产过程需要在密闭的设备中进行,并采取相应的安全措施,以防止危险事故的发生。
此外,上述工艺只是一种常用的生产方法,实际生产中可能还存在其他变种工艺。
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
无水氟化铝生产流程
无水氟化铝生产流程
无水氟化铝的生产流程主要包括以下几个步骤:
1. 原料准备:采用氟化铝矿石、氢氟酸等作为原料,将矿石研磨成粉状,并进行筛分等工序,以获得适合生产的粒度。
2. 溶解反应:将粉状的氟化铝矿石加入溶解釜中,同时加入适量的氢氟酸进行反应。
该反应会生成氟化铝酸溶液。
3. 结晶分离:将氟化铝酸溶液通过冷却的方式,使其进行结晶,形成无水氟化铝晶体。
然后通过过滤等方法,将晶体与溶液分离。
4. 干燥处理:将分离得到的无水氟化铝晶体进行干燥处理,以去除其中的水分,得到无水氟化铝产品。
5. 精制处理:对无水氟化铝产品进行精制处理,以提高其纯度和品质。
精制处理可以包括重结晶、洗涤、过滤等工序。
6. 包装和贮运:将精制处理后的无水氟化铝产品进行包装,并在质检合格后进行贮运。
产品通常以塑料袋、桶等包装,并存放在干燥通风的场所。
需要注意的是,无水氟化铝的生产过程可能因厂家和技术的不同而有所差异,上述流程仅供参考。
同时,在生产过程中需要注意安全防护措施,避免接触有害物质和操作失误而导致的事故。
氟化铝生产操作规程(3篇)
第1篇一、目的为确保氟化铝生产过程的安全、高效、稳定,保障产品质量,特制定本操作规程。
二、适用范围本规程适用于我公司氟化铝生产线的操作人员,以及相关管理人员。
三、生产前的准备1. 检查设备:操作人员应提前对生产设备进行例行检查,确保设备运行正常,无安全隐患。
2. 原料准备:检查原料的合格证,确保原料质量符合生产要求。
3. 工具准备:准备生产过程中所需的各种工具,如称量器、搅拌器、过滤网等。
4. 安全防护:操作人员需穿戴好个人防护用品,如防尘口罩、防护眼镜、防护手套等。
四、生产过程1. 称量:按照生产配方,准确称量原料,放入反应釜中。
2. 搅拌:启动搅拌器,将原料搅拌均匀,确保反应均匀。
3. 加热:根据工艺要求,逐步加热反应釜,控制温度在规定范围内。
4. 反应:在规定温度下,让原料进行反应,观察反应情况,确保反应充分。
5. 过滤:反应结束后,关闭加热装置,将反应液过滤,去除杂质。
6. 干燥:将过滤后的湿料进行干燥处理,控制干燥温度和时间,确保干燥效果。
7. 粉碎:将干燥后的湿料进行粉碎,使其达到规定的细度。
8. 筛分:对粉碎后的粉末进行筛分,去除不合格的颗粒。
9. 包装:将合格的氟化铝产品进行包装,确保产品符合质量要求。
五、生产过程中的注意事项1. 操作人员应严格遵守操作规程,确保生产过程安全、稳定。
2. 注意控制反应温度,防止过热或反应不完全。
3. 在加热过程中,注意观察设备运行情况,确保设备无异常。
4. 操作过程中,注意保持工作场所的清洁,防止交叉污染。
5. 定期检查设备,确保设备处于良好状态。
六、生产后的工作1. 填写生产记录,详细记录生产过程中的各项参数。
2. 对不合格产品进行返工或报废处理。
3. 对生产过程中的问题进行分析,提出改进措施。
4. 定期对操作人员进行培训,提高操作技能和安全意识。
七、附则1. 本规程由生产部门负责解释和修订。
2. 本规程自发布之日起实施。
第2篇一、前言氟化铝是一种重要的无机化工产品,广泛应用于电子、石油、医药、环保等领域。
厚成氟化锂操作规程(3篇)
第1篇一、目的为确保厚成氟化锂生产过程的安全、稳定和高效,特制定本操作规程。
本规程适用于厚成氟化锂生产过程中的所有操作人员。
二、适用范围本规程适用于厚成氟化锂生产线的所有操作环节,包括原料准备、反应、过滤、干燥、包装等。
三、操作步骤1. 原料准备(1)检查原料质量,确保符合生产要求。
(2)根据生产计划,称量所需原料,放入反应釜中。
(3)加入适量的溶剂,搅拌均匀。
2. 反应(1)启动反应釜,调节温度至设定值。
(2)观察反应釜内温度、压力变化,确保反应稳定进行。
(3)反应过程中,注意观察反应釜内液体的颜色、气味等变化,及时调整反应条件。
(4)反应结束后,关闭反应釜,待冷却至室温。
3. 过滤(1)将反应后的溶液转移到过滤器中,进行固液分离。
(2)调节过滤速度,确保过滤效果。
(3)收集滤液,待后续处理。
4. 干燥(1)将滤液转移到干燥设备中,开启干燥设备。
(2)调节干燥温度和湿度,确保干燥效果。
(3)观察干燥过程,及时调整干燥条件。
5. 包装(1)将干燥后的氟化锂产品进行称量、检验。
(2)按照规定要求,将产品包装在密封容器中。
(3)贴上标签,注明产品名称、规格、批号等信息。
四、安全注意事项1. 操作人员应熟悉本规程,并严格遵守。
2. 操作过程中,注意观察设备运行情况,发现异常情况立即停机检查。
3. 操作人员应佩戴必要的防护用品,如防护眼镜、手套、口罩等。
4. 严禁在反应釜附近吸烟、用火,防止发生火灾。
5. 严禁将未经处理的原料、溶液等倒入下水道,防止污染环境。
五、记录与报告1. 操作人员应详细记录生产过程中的各项数据,包括原料用量、反应温度、压力、过滤速度、干燥温度等。
2. 发现异常情况,及时上报相关部门。
3. 定期对生产数据进行统计分析,为生产优化提供依据。
六、附则1. 本规程由生产部门负责解释。
2. 本规程自发布之日起实施,原有规定与本规程不符的,以本规程为准。
3. 本规程如有修改,由生产部门负责修订并发布。
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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。
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