氟化工--第四章 无机氟化盐
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生产方法
氟化钠的生产方法很多，但目前实现工业化并且较为典型 的生产方法主要有：熔浸法、中和法、氨法及氟硅酸纳纯碱 法。 １. 熔浸法 （也称萤石法） 该法以萤石粉、 碳酸钠（纯碱）和硅藻土为原料，将三者按 一定比例混合均匀进行煅烧生成氟化钠。其化学反应方程式 如下:
一 、 氟化钠
２. 中和法（也称氢氟酸法） 中和法是用纯碱或烧碱与氢氟酸反应，生成氟化钠。其化学
绪论
氟元素非常活泼，几乎能够与元素周期表中的所 有元素化合形成氟化合物。无机氟化盐便是众多无 机氟化合物中的一个种类，通常是指以氟为主与其 他各种元素相结合的无机盐，如萤石（氟化钙）、 氟化钠、氟化铝、氟铝酸盐、氟硅酸盐、 氟硼酸 盐、氟磷酸盐、氟铵盐等。
绪论
无机氟化盐是无机盐工业中十分重要的一类化工 产品，如今已在冶金、电子、机械、轻工、化工、 光学仪器、 建材、纺织、国防甚至医疗等部门得 到广泛应用，与日常生活中人们的衣、食、住、 行等息息相关，在国民经济中占有一定的地位。
一 、 氟化钠
工艺过程
２. 中和法 该法生产工艺流程首先，向铅制的反应釜中加入３０
％～ ４０％氢氟酸，用母液溶解纯碱（或烧碱）制得的 碱液，用泵打入反应器中，在搅拌下进行反应，直到反 应液pH为８～ ９且无二氧化碳气泡逸出为止。使用夹套 反应器，在夹套内通入盐水进行冷却，以防温度升高致 使氢氟酸跑出。反应后， 将物料打入结晶罐，静止冷却。 经过１０h结晶后进行离心分离，甩干的物料进烘干箱干 燥约８h，即得成品氟化钠。离心分离出的母液返回碱溶 解工序。氢氟酸中的氟硅酸杂质在中和过程中，生成氟 硅酸钠，当温度升高至９０～９５℃，并维持３０～６ ０min，即可分解为氟化钠。为了降低产品中二氧化硅杂 质含量，除了上述控制反应终点pH在８～９外，还可以 用氢氧化钠溶液洗涤氟化钠晶体，将二氧化硅变成可溶 性硅酸钠（Na２O·２SiO２～Na２O·３SiO２），经过过滤 分离除去。
生产工艺比较 l 以下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
一 氟化铝
三种氟化铝的生产工艺流程图
湿法氟化铝工艺流程图 干法氟化铝工艺流程图 无水氟化铝工艺流程图
一 氟化铝
氢氟酸工艺对比
l 三种工艺氢氟酸区别在于对产生的氟化氢气体的处理方法 l 湿法氟化铝使用的30%的氢氟酸，产生的粗氟化氢气体用水加以吸收 l 干法氟化铝是用产生的粗氟化氢气体直接用于合成氟化铝 l 无水氟化铝是将产生的氟化氢气体经精馏精制得到99.9%的液体氢氟酸，
二 冰晶石
工艺过程 ２. 氟硅酸钠法
将氟硅酸钠和氨水进行氨解反应、过滤洗涤，得到氟化 铵、氟化钠溶液和白炭黑软膏，白炭黑软膏经干燥得到白 炭黑产品，将氟化铵、氟化钠溶液和硫酸钠溶液反应、过 滤得到冰晶石软膏和冰晶石母液，并蒸出氨气，冰晶石软 膏经干燥得到冰晶石产品，冰晶石母液和氨气回收的氨水 返回循环使用 。
再用于制氟化铝
一 氟化铝
湿法氟化铝
3HF ＋ Al(OH)3 AlF3 ·3H2O
AlF3 ＋ 3H2O
3H2SO4 ＋ 2Al(OH)3 3H2SO3 ＋ 2Al(OH)3 H2SiF6 ＋ 2Al(OH)3 3H3PO4 ＋ 2Al(OH)3
Al2(SO4) 3 ＋6H2O Al2(SO3) 3 ＋6H2O 2AlF3 ＋ SiO2 ＋ 3H2O Al2(PO4) 3 ＋6H2O
第一节 铝用氟化盐
氟化铝与冰晶石是较为常见的两种无机氟化盐，主要用 于炼铝工业，是重要的无机氟化盐 。铝的无机氟化盐存在 形态有多种， 分别有一氟化铝、二氟化铝、三氟化铝及一 系列氟铝酸盐， 通常我们所说的氟化铝是指三氟化铝。三 氟化铝又可以分为有水和无水两类，有水三氟 化铝有一水 三氟化铝（ AlF３·H２O）、三水三氟化铝（AlF３·３H２O） 及九水三氟化铝（AlF３·９H２O）。冰晶石是铝的无机氟化 盐之一，属于氟铝酸盐类，在自然界中，存在可直接使用 的天然冰晶石矿物，但储量不大，至今发现有开采价值的 仅分布在丹麦的格陵兰西部地区，现今所使用的冰晶石基 本上是依靠人工合成而得 。
一 、 氟化钠
氟化钠 ： 别名无 ； 英文名 ： Sodium Fluroide ； 分子式 ： NaF ； 相对分子质量 ： ４１. ９９ ；
１. 性质 无色发亮晶体或白色粉末，属四方晶系的正六面体或八
面体结晶。易溶于水，水溶液呈碱性 ， 在水中的溶解度 见表４.１６。微溶于醇，可溶于氢氟酸，与氢氟酸反应 生成氟化氢钠。本品有毒，能腐蚀皮肤，刺激黏膜，长期 接触对神经系统有损害。
一 氟化铝
氟化铝产品分类 l 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
产品
原料
特点
湿法氟化铝 干法氟化铝
Hale Waihona Puke Baidu
30%氢氟酸 88~90%氢氟酸气体
杂质高、流动性差
流动性好、杂质含量优于湿 法
无水氟化铝
99.9%无水氢氟酸气体
流动性最好、杂质含量极低
一 氟化铝
第一节 铝用氟化盐
铝用氟化盐的分类
氟化盐
冰晶石
氟化铝
高分子冰晶石
普通冰晶石
无水氟化铝
其它氟化铝
干法氟化铝 湿法氟化铝
一 氟化铝
一 氟化铝
氟化铝作为电解过程的溶剂之一，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。下面对无水、干法和湿法氟化 铝的生产工艺和产品质量进行比较。
一 氟化铝
干法氟化铝
无水氟化铝
一 氟化铝
二 冰晶石
冰晶石：别名六氟铝酸钠； 分子式：Na３AlF６； 相对分子质量：２０９.９４； １. 性质 白色细小晶体或粉末，常因含杂质而呈灰白色、淡黄色、淡 红色或黑色。常呈不可分割的致密块体，具有玻璃光泽。密度 为２.９～３.０５g／cm３，熔点约为 １０００℃ ， １８ ～ １００ ℃ 时的比热为１.０５６J／(g·℃ ) ， 硬度为２～３ 。 溶于铝盐，微溶于水，不溶于盐酸，遇强酸或在高温时与水蒸 气接触则易放出剧毒的氟化氢气体。冰晶石不自燃也不助燃。 其结晶水的含量随分子比的升高而降低，因而其灼烧损失也随 分子比的升高而降低。
二 冰晶石
２. 用途 冰晶石主要在冶金工业方面，作为助熔剂用于氧化铝电解及
精炼纯铝，不仅能够溶解氧化铝，还具有稳定性好、不易分解 和挥发、熔点高于铝、导电性好等优点，用以降低熔点和提高 电解质的电导率，也可用做焊条涂层和多种金属焊接加工时的 助熔剂。在玻璃工业中，因其与硅、铝和钙的氧化物具有优良 的溶解能力，可成为一种高效助熔剂。又因其可以与玻璃中的 许多组分形成低熔点化合物，可制造乳白玻璃和不透明玻璃 （玻璃遮光剂）。作为添加剂可以改善陶瓷、搪瓷釉料的延展 性能。 还可以用做橡胶、砂轮的树脂添加剂和耐磨填充剂、胃 毒性药剂、农作物的杀虫剂、陶瓷乳白剂、金属熔剂、烯烃聚 合催化剂。还用于制造人造石、玻璃防反射涂层、激光镜面涂 层、 钢材的修边剂、自润滑轴承。
氟硅酸钠法
二 冰晶石
该法是将氟硅酸钠氨化脱硅制得氟化钠与氟化氨溶液混 合物，再加热至６０～１２０℃，然后加铝酸钠溶液来合 成冰晶石的。主要反应为
二 冰晶石
工艺过程
１. 纯碱氟铝酸法 将萤石和硫酸按照一定配比混合后，加入内热式炉，反应
生成HF气体，然后用水吸收得到浓度为２７％左右的氢氟酸， 脱硅制成精酸。此生产工艺主要用三个反应器串联组成。 首 先将氢氟酸加入到第一个反应器中，加入量为有效容积的２ ／３，再用蒸气加热至８０～８５℃，在不断搅拌下，缓慢 加入氢氧化铝料浆。当酸度达到计算值时，将反应液由第一 个反应器送入到第二个反应器，在不断搅拌下加入碳酸钠溶 液。当剩余酸度达到３～５g／L时，对反应液进行加热，在 温度达至９０℃以上时，立即送入第三个反应器，并在继续 搅拌的条件下加入碳酸钠溶液， 控制剩余酸度为０.５～ １. ５g／L。当完全反应后，对反应液用盘式真空过滤机进行过 滤，滤饼在转窑中干燥脱水，最后用水淋式冷却筒冷却至６ ０℃，即得冰晶石成品。
一 、 氟化钠
一 、 氟化钠
氟化钠用途
氟化钠主要用于制造沸腾钢板的脱氧剂、高碳钢脱气剂、 铝冶炼和不锈钢焊接助溶剂组分，是陶瓷、玻璃、珐琅生 产过程中的焊剂，是钢铁、金属铝及其他金属的酸洗剂、 蚀刻剂。生产中的酸洗，在机械加工中还用于酸洗不锈钢、 金属热处理盐组分。也可用做甜菜、亚麻、蔬菜等农作物 的杀虫剂。还可作为医药、木材防腐剂的组分和酿造业的 杀菌剂。还用于生产氟化物光学玻璃、酪蛋白胶及其他无 机氟化物和氟化合物的制造。另外，在搪瓷、医药、造纸 等方面也有应用。在核工业中用做UF３吸附剂。是含氟牙 膏的添加剂。
二 冰晶石
4. 生产方法 冰晶石的生产方法，按氟的来源，分为萤石法、磷肥副
产法；也可以与氟化铝的生产方法一样，分为纯碱氟铝酸 法和氟硅酸钠（氟硅酸）法。
二 冰晶石
纯碱氟铝酸法
以制氢氟酸、氢氧化铝和碳酸钠为原料，先由氢氟酸与 氢氧化铝反应生成中间产物——三氢氟酸氟化铝，将所得 产物再与碳酸钠反应，制得冰晶石。其化学反应方程式如 下：
反应方程式如下 ：
一 、 氟化钠
３. 氨法 （也称氟化铵法） 该生产方法主要由两步反应构成，第一步让氢氟酸与氨
气反应，生成氟化铵；第二步让氟化铵与氯化钠发生置换 反应，生成氟化钠和氯化铵，经分离便可得到氟化钠产品。 其化学反应方程式如下：
一 、 氟化钠
４. 氟硅酸纳纯碱法 将氟硅酸钠与碳酸钠的混合物在含有循环母液的反应釜
中进行反应，分离出硅胶后，即得氟化钠产品。其化学反 应方程式如下：
一 、 氟化钠
工艺过程
１. 熔浸法 将萤石粉与纯碱、硅藻土按一定比例混合均匀，送入转炉 ，
在８００～９００ ℃下煅烧。然后将烧结块用水浸取，浸取 液经过滤，把滤液再经蒸发浓缩、结晶、离心脱水、干燥、粉 碎，便可制得氟化钠产品。该工艺在当前生产中最普遍采用， 最大优点是原料成本低，但存在三个问题：一是反应不完全， 产率不高；二是氟化钠在水的溶解度很小，且随温度变化不大， 造成耗水量大，而且浸取不完全；三是煅烧温度高，因烧结成 硬块，造成浸取困难。该工艺有待进一步改进。
绪论
产线，但效果都不理想，其中有的已停产，有的在间断 生产，且产品质量也不稳定。最后，无机氟化盐的产品 结构不合理，还只是停留在初级产品阶段。在无机氟化 盐众多的产品中，铝工业生产的原料氟化铝、冰晶石等 少数产品占绝大部分；氟硅酸盐、氟化氢铵、氟化钠、 氟化钾等氟化盐占少数；高附加值、高功能的电子级、 光学级等精细无机氟化盐产品，几乎还是空白；氢氟酸 亟需提高产品品级档次，以适应电子、半导体行业的需 求。
一 、 氟化钠
规格
氟化钠产品有粉状和粒状两种，密度分别为１.０４g／ cm３和１.４４g／cm３，国内市场一般使用粉状，出口产 品则大部分要求粒状。根据中国标准YS／T５７１—２０ ０６与GB／T１２６４—1997。国际市场上有医药级，用 内衬塑料薄膜的编织袋包装，每袋净重５０kg。
一 、 氟化钠
第二节 碱金属与碱土金属氟化盐
碱金属就是元素周期表中第IA族元素，它包括锂 （ Li）、钠（ Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、 钫（Fr）几种金属元素。碱金属的氢氧化物易溶于水， 且呈强碱性 ，故叫“碱金属元素”。碱土金属为元素 周期表中第ⅡA族元素，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙 （Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）、镭（Ra）六种金属元素。 因为这些金属的氧化物熔点很高，同时溶于水又显较强 的碱性，历史上曾经把难熔的氧化物称为土性的，所以 这六种金属被称为碱土金属。碱金属与碱土金属的氟化 盐就是指碱金属元素、碱土金属元素与氟元素形成的无 机氟化盐 。
绪论
我国的无机氟化盐工业总体上还处于初级阶段， 与发达国家相比差距很大。首先，工艺技术水平落后， 污染严重。无机氟化盐产品性能与我国铝电解工业 “优质、高效、低耗、长寿、环保”的发展主题不相 适应，８５％的无机氟化盐生产企业采用的仍旧是前 苏联２０世纪５０年代的生产工艺；６０％的产品仍 旧是湿法氟化铝和普通冰晶石；工艺指标仍旧是靠经 验把握，自动化程度低，氟污染排放量大，治理难度 大。其次，研发能力不强，技术进步速度缓慢。 再次， 消化吸收创新技术能力不够。我国早在２０世纪９０ 年代初便引进了四套先进的氟硅酸法生产氟化铝的生
二 冰晶石
３. 规格 天然冰晶石仅个别国家蕴藏，目前工业上用的冰晶石主
要为人工合成（Na和Al之比不足３.０）。冰晶石种类， 按氟化钠与氟化铝的分子之比，可分为高分子比冰晶石和 低分子比冰晶石；按合成方法，有干法冰晶石和湿法冰晶 石 。由中国有色金属协会提出，并由全国有色金属标准 化技术委员会负责制定了冰晶石的质量标准GB／T４２９ １—２００７，对人造冰晶石的化学成分见规定表。
氟化钠的生产方法很多，但目前实现工业化并且较为典型 的生产方法主要有：熔浸法、中和法、氨法及氟硅酸纳纯碱 法。 １. 熔浸法 （也称萤石法） 该法以萤石粉、 碳酸钠（纯碱）和硅藻土为原料，将三者按 一定比例混合均匀进行煅烧生成氟化钠。其化学反应方程式 如下:
一 、 氟化钠
２. 中和法（也称氢氟酸法） 中和法是用纯碱或烧碱与氢氟酸反应，生成氟化钠。其化学
绪论
氟元素非常活泼，几乎能够与元素周期表中的所 有元素化合形成氟化合物。无机氟化盐便是众多无 机氟化合物中的一个种类，通常是指以氟为主与其 他各种元素相结合的无机盐，如萤石（氟化钙）、 氟化钠、氟化铝、氟铝酸盐、氟硅酸盐、 氟硼酸 盐、氟磷酸盐、氟铵盐等。
绪论
无机氟化盐是无机盐工业中十分重要的一类化工 产品，如今已在冶金、电子、机械、轻工、化工、 光学仪器、 建材、纺织、国防甚至医疗等部门得 到广泛应用，与日常生活中人们的衣、食、住、 行等息息相关，在国民经济中占有一定的地位。
一 、 氟化钠
工艺过程
２. 中和法 该法生产工艺流程首先，向铅制的反应釜中加入３０
％～ ４０％氢氟酸，用母液溶解纯碱（或烧碱）制得的 碱液，用泵打入反应器中，在搅拌下进行反应，直到反 应液pH为８～ ９且无二氧化碳气泡逸出为止。使用夹套 反应器，在夹套内通入盐水进行冷却，以防温度升高致 使氢氟酸跑出。反应后， 将物料打入结晶罐，静止冷却。 经过１０h结晶后进行离心分离，甩干的物料进烘干箱干 燥约８h，即得成品氟化钠。离心分离出的母液返回碱溶 解工序。氢氟酸中的氟硅酸杂质在中和过程中，生成氟 硅酸钠，当温度升高至９０～９５℃，并维持３０～６ ０min，即可分解为氟化钠。为了降低产品中二氧化硅杂 质含量，除了上述控制反应终点pH在８～９外，还可以 用氢氧化钠溶液洗涤氟化钠晶体，将二氧化硅变成可溶 性硅酸钠（Na２O·２SiO２～Na２O·３SiO２），经过过滤 分离除去。
生产工艺比较 l 以下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
一 氟化铝
三种氟化铝的生产工艺流程图
湿法氟化铝工艺流程图 干法氟化铝工艺流程图 无水氟化铝工艺流程图
一 氟化铝
氢氟酸工艺对比
l 三种工艺氢氟酸区别在于对产生的氟化氢气体的处理方法 l 湿法氟化铝使用的30%的氢氟酸，产生的粗氟化氢气体用水加以吸收 l 干法氟化铝是用产生的粗氟化氢气体直接用于合成氟化铝 l 无水氟化铝是将产生的氟化氢气体经精馏精制得到99.9%的液体氢氟酸，
二 冰晶石
工艺过程 ２. 氟硅酸钠法
将氟硅酸钠和氨水进行氨解反应、过滤洗涤，得到氟化 铵、氟化钠溶液和白炭黑软膏，白炭黑软膏经干燥得到白 炭黑产品，将氟化铵、氟化钠溶液和硫酸钠溶液反应、过 滤得到冰晶石软膏和冰晶石母液，并蒸出氨气，冰晶石软 膏经干燥得到冰晶石产品，冰晶石母液和氨气回收的氨水 返回循环使用 。
再用于制氟化铝
一 氟化铝
湿法氟化铝
3HF ＋ Al(OH)3 AlF3 ·3H2O
AlF3 ＋ 3H2O
3H2SO4 ＋ 2Al(OH)3 3H2SO3 ＋ 2Al(OH)3 H2SiF6 ＋ 2Al(OH)3 3H3PO4 ＋ 2Al(OH)3
Al2(SO4) 3 ＋6H2O Al2(SO3) 3 ＋6H2O 2AlF3 ＋ SiO2 ＋ 3H2O Al2(PO4) 3 ＋6H2O
第一节 铝用氟化盐
氟化铝与冰晶石是较为常见的两种无机氟化盐，主要用 于炼铝工业，是重要的无机氟化盐 。铝的无机氟化盐存在 形态有多种， 分别有一氟化铝、二氟化铝、三氟化铝及一 系列氟铝酸盐， 通常我们所说的氟化铝是指三氟化铝。三 氟化铝又可以分为有水和无水两类，有水三氟 化铝有一水 三氟化铝（ AlF３·H２O）、三水三氟化铝（AlF３·３H２O） 及九水三氟化铝（AlF３·９H２O）。冰晶石是铝的无机氟化 盐之一，属于氟铝酸盐类，在自然界中，存在可直接使用 的天然冰晶石矿物，但储量不大，至今发现有开采价值的 仅分布在丹麦的格陵兰西部地区，现今所使用的冰晶石基 本上是依靠人工合成而得 。
一 、 氟化钠
氟化钠 ： 别名无 ； 英文名 ： Sodium Fluroide ； 分子式 ： NaF ； 相对分子质量 ： ４１. ９９ ；
１. 性质 无色发亮晶体或白色粉末，属四方晶系的正六面体或八
面体结晶。易溶于水，水溶液呈碱性 ， 在水中的溶解度 见表４.１６。微溶于醇，可溶于氢氟酸，与氢氟酸反应 生成氟化氢钠。本品有毒，能腐蚀皮肤，刺激黏膜，长期 接触对神经系统有损害。
一 氟化铝
氟化铝产品分类 l 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
产品
原料
特点
湿法氟化铝 干法氟化铝
Hale Waihona Puke Baidu
30%氢氟酸 88~90%氢氟酸气体
杂质高、流动性差
流动性好、杂质含量优于湿 法
无水氟化铝
99.9%无水氢氟酸气体
流动性最好、杂质含量极低
一 氟化铝
第一节 铝用氟化盐
铝用氟化盐的分类
氟化盐
冰晶石
氟化铝
高分子冰晶石
普通冰晶石
无水氟化铝
其它氟化铝
干法氟化铝 湿法氟化铝
一 氟化铝
一 氟化铝
氟化铝作为电解过程的溶剂之一，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。下面对无水、干法和湿法氟化 铝的生产工艺和产品质量进行比较。
一 氟化铝
干法氟化铝
无水氟化铝
一 氟化铝
二 冰晶石
冰晶石：别名六氟铝酸钠； 分子式：Na３AlF６； 相对分子质量：２０９.９４； １. 性质 白色细小晶体或粉末，常因含杂质而呈灰白色、淡黄色、淡 红色或黑色。常呈不可分割的致密块体，具有玻璃光泽。密度 为２.９～３.０５g／cm３，熔点约为 １０００℃ ， １８ ～ １００ ℃ 时的比热为１.０５６J／(g·℃ ) ， 硬度为２～３ 。 溶于铝盐，微溶于水，不溶于盐酸，遇强酸或在高温时与水蒸 气接触则易放出剧毒的氟化氢气体。冰晶石不自燃也不助燃。 其结晶水的含量随分子比的升高而降低，因而其灼烧损失也随 分子比的升高而降低。
二 冰晶石
２. 用途 冰晶石主要在冶金工业方面，作为助熔剂用于氧化铝电解及
精炼纯铝，不仅能够溶解氧化铝，还具有稳定性好、不易分解 和挥发、熔点高于铝、导电性好等优点，用以降低熔点和提高 电解质的电导率，也可用做焊条涂层和多种金属焊接加工时的 助熔剂。在玻璃工业中，因其与硅、铝和钙的氧化物具有优良 的溶解能力，可成为一种高效助熔剂。又因其可以与玻璃中的 许多组分形成低熔点化合物，可制造乳白玻璃和不透明玻璃 （玻璃遮光剂）。作为添加剂可以改善陶瓷、搪瓷釉料的延展 性能。 还可以用做橡胶、砂轮的树脂添加剂和耐磨填充剂、胃 毒性药剂、农作物的杀虫剂、陶瓷乳白剂、金属熔剂、烯烃聚 合催化剂。还用于制造人造石、玻璃防反射涂层、激光镜面涂 层、 钢材的修边剂、自润滑轴承。
氟硅酸钠法
二 冰晶石
该法是将氟硅酸钠氨化脱硅制得氟化钠与氟化氨溶液混 合物，再加热至６０～１２０℃，然后加铝酸钠溶液来合 成冰晶石的。主要反应为
二 冰晶石
工艺过程
１. 纯碱氟铝酸法 将萤石和硫酸按照一定配比混合后，加入内热式炉，反应
生成HF气体，然后用水吸收得到浓度为２７％左右的氢氟酸， 脱硅制成精酸。此生产工艺主要用三个反应器串联组成。 首 先将氢氟酸加入到第一个反应器中，加入量为有效容积的２ ／３，再用蒸气加热至８０～８５℃，在不断搅拌下，缓慢 加入氢氧化铝料浆。当酸度达到计算值时，将反应液由第一 个反应器送入到第二个反应器，在不断搅拌下加入碳酸钠溶 液。当剩余酸度达到３～５g／L时，对反应液进行加热，在 温度达至９０℃以上时，立即送入第三个反应器，并在继续 搅拌的条件下加入碳酸钠溶液， 控制剩余酸度为０.５～ １. ５g／L。当完全反应后，对反应液用盘式真空过滤机进行过 滤，滤饼在转窑中干燥脱水，最后用水淋式冷却筒冷却至６ ０℃，即得冰晶石成品。
一 、 氟化钠
一 、 氟化钠
氟化钠用途
氟化钠主要用于制造沸腾钢板的脱氧剂、高碳钢脱气剂、 铝冶炼和不锈钢焊接助溶剂组分，是陶瓷、玻璃、珐琅生 产过程中的焊剂，是钢铁、金属铝及其他金属的酸洗剂、 蚀刻剂。生产中的酸洗，在机械加工中还用于酸洗不锈钢、 金属热处理盐组分。也可用做甜菜、亚麻、蔬菜等农作物 的杀虫剂。还可作为医药、木材防腐剂的组分和酿造业的 杀菌剂。还用于生产氟化物光学玻璃、酪蛋白胶及其他无 机氟化物和氟化合物的制造。另外，在搪瓷、医药、造纸 等方面也有应用。在核工业中用做UF３吸附剂。是含氟牙 膏的添加剂。
二 冰晶石
4. 生产方法 冰晶石的生产方法，按氟的来源，分为萤石法、磷肥副
产法；也可以与氟化铝的生产方法一样，分为纯碱氟铝酸 法和氟硅酸钠（氟硅酸）法。
二 冰晶石
纯碱氟铝酸法
以制氢氟酸、氢氧化铝和碳酸钠为原料，先由氢氟酸与 氢氧化铝反应生成中间产物——三氢氟酸氟化铝，将所得 产物再与碳酸钠反应，制得冰晶石。其化学反应方程式如 下：
反应方程式如下 ：
一 、 氟化钠
３. 氨法 （也称氟化铵法） 该生产方法主要由两步反应构成，第一步让氢氟酸与氨
气反应，生成氟化铵；第二步让氟化铵与氯化钠发生置换 反应，生成氟化钠和氯化铵，经分离便可得到氟化钠产品。 其化学反应方程式如下：
一 、 氟化钠
４. 氟硅酸纳纯碱法 将氟硅酸钠与碳酸钠的混合物在含有循环母液的反应釜
中进行反应，分离出硅胶后，即得氟化钠产品。其化学反 应方程式如下：
一 、 氟化钠
工艺过程
１. 熔浸法 将萤石粉与纯碱、硅藻土按一定比例混合均匀，送入转炉 ，
在８００～９００ ℃下煅烧。然后将烧结块用水浸取，浸取 液经过滤，把滤液再经蒸发浓缩、结晶、离心脱水、干燥、粉 碎，便可制得氟化钠产品。该工艺在当前生产中最普遍采用， 最大优点是原料成本低，但存在三个问题：一是反应不完全， 产率不高；二是氟化钠在水的溶解度很小，且随温度变化不大， 造成耗水量大，而且浸取不完全；三是煅烧温度高，因烧结成 硬块，造成浸取困难。该工艺有待进一步改进。
绪论
产线，但效果都不理想，其中有的已停产，有的在间断 生产，且产品质量也不稳定。最后，无机氟化盐的产品 结构不合理，还只是停留在初级产品阶段。在无机氟化 盐众多的产品中，铝工业生产的原料氟化铝、冰晶石等 少数产品占绝大部分；氟硅酸盐、氟化氢铵、氟化钠、 氟化钾等氟化盐占少数；高附加值、高功能的电子级、 光学级等精细无机氟化盐产品，几乎还是空白；氢氟酸 亟需提高产品品级档次，以适应电子、半导体行业的需 求。
一 、 氟化钠
规格
氟化钠产品有粉状和粒状两种，密度分别为１.０４g／ cm３和１.４４g／cm３，国内市场一般使用粉状，出口产 品则大部分要求粒状。根据中国标准YS／T５７１—２０ ０６与GB／T１２６４—1997。国际市场上有医药级，用 内衬塑料薄膜的编织袋包装，每袋净重５０kg。
一 、 氟化钠
第二节 碱金属与碱土金属氟化盐
碱金属就是元素周期表中第IA族元素，它包括锂 （ Li）、钠（ Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、 钫（Fr）几种金属元素。碱金属的氢氧化物易溶于水， 且呈强碱性 ，故叫“碱金属元素”。碱土金属为元素 周期表中第ⅡA族元素，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙 （Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）、镭（Ra）六种金属元素。 因为这些金属的氧化物熔点很高，同时溶于水又显较强 的碱性，历史上曾经把难熔的氧化物称为土性的，所以 这六种金属被称为碱土金属。碱金属与碱土金属的氟化 盐就是指碱金属元素、碱土金属元素与氟元素形成的无 机氟化盐 。
绪论
我国的无机氟化盐工业总体上还处于初级阶段， 与发达国家相比差距很大。首先，工艺技术水平落后， 污染严重。无机氟化盐产品性能与我国铝电解工业 “优质、高效、低耗、长寿、环保”的发展主题不相 适应，８５％的无机氟化盐生产企业采用的仍旧是前 苏联２０世纪５０年代的生产工艺；６０％的产品仍 旧是湿法氟化铝和普通冰晶石；工艺指标仍旧是靠经 验把握，自动化程度低，氟污染排放量大，治理难度 大。其次，研发能力不强，技术进步速度缓慢。 再次， 消化吸收创新技术能力不够。我国早在２０世纪９０ 年代初便引进了四套先进的氟硅酸法生产氟化铝的生
二 冰晶石
３. 规格 天然冰晶石仅个别国家蕴藏，目前工业上用的冰晶石主
要为人工合成（Na和Al之比不足３.０）。冰晶石种类， 按氟化钠与氟化铝的分子之比，可分为高分子比冰晶石和 低分子比冰晶石；按合成方法，有干法冰晶石和湿法冰晶 石 。由中国有色金属协会提出，并由全国有色金属标准 化技术委员会负责制定了冰晶石的质量标准GB／T４２９ １—２００７，对人造冰晶石的化学成分见规定表。