用磷肥副产氟硅酸制氟化铵和白炭黑工艺研究

研究了一种生产氟化铵和白炭黑的新工艺.采用氨水在一定温度下与磷肥行业副产品氟硅酸反应,调整pH,控制反应时间,反应后得到的料浆,经过滤得白炭黑软膏和氟化铵溶液.白炭黑软膏经洗涤干燥后得白炭黑产品;氟化铵溶液经低温浓缩、结晶、脱水,得氟化铵产品.生产过程中产生的氨气经吸收,可循环利用.该工艺生产的氟化铵和白炭黑,具有成本低,循环利用氟和硅资源,节能,环保等特点,而且生产出的产品质量好,符合国家标准.     

氟硅酸法制氟化氢铵联产优质白炭黑工艺研究

研究了氟化氢铵生产的一种新工艺。采用氨水氨解磷肥行业副产品氟硅酸,分离反应后的料浆,经过滤得白炭黑软膏和氟化铵溶液。白炭黑软膏经洗涤干燥后得白炭黑产品;在氟化铵溶液里通入无水氢氟酸,控制一定的pH,过滤反应后的料浆,滤饼经低温真空干燥,即得氟化氢铵产品,滤液返回制氟化氢铵工序。以磷肥行业副产氟硅酸为原料生产氟化氢铵,具有成本低,有效利用氟资源等特点。生产的氟化氢铵和白炭黑产品质量好,符合相关行业标准。     

利用氟硅酸钠可生产白炭黑

氟硅酸钠（Na2SiF）是磷肥生产过程中的副产物，用其可生产冰晶石，同时联产优质自炭黑。氟硅酸钠（Na2SiF）转化率高，白炭黑的产率可达97%。利用磷肥副产物氟硅酸钠生产白炭黑及冰晶石，变废为宝，大大提高了经济效益。在制备冰晶石溶液的同时，不加入任何化学原材料，生产的白炭黑性能优异，资源可循环利用，避免了氟的二次污染。     

天然卤水和氟硅酸钠制备氟化钠和白炭黑的实验研究

利用氟硅酸钠和桐柏天然碱矿生产的卤水(含碳酸氢钠质量分数为13%～14%)为原料,采用两步沉降法制备氟化钠和白炭黑.最佳实验条件:氟硅酸钠与碳酸氢钠物质的量比为1.0∶ (5.5～6.0),反应温度为85～95 ℃,反应时间为150～180 min,用氢氧化钠控制Ph=11～13.对反应液进行液固分离得固体氟化钠产品;滤液用盐酸酸化,Ph=5.0～5.5,陈化温度为65～85 ℃,陈化时间为1.0～1.5 h,经过滤得副产物白炭黑.氟化钠的收率达87%,白炭黑的收率达97.0%.氟化钠产品和白炭黑副产品的质量均达到或超过国家一级品标准.     

一种循环利用冰晶石母液精制工业盐的方法

研究了用含氟废水精制工业盐的一种方法.将氟硅酸钠法制冰晶石副产的母液与黏土盐卤法制冰晶石副产的母液按照一定的比例混合均匀,调整到一定的pH,分析混合液中的氟含量,根据氟的分析结果计算工业盐的加料量.将含钙量高的工业盐加入两种冰晶石母液混合后的含氟废水中,充分搅拌反应,得到浑浊的盐水,该浑浊的盐水经过滤即得低钙纯净的工业盐水溶液.处理后的低钙工业盐溶液用作黏土盐卤法冰晶石的生产原料,能有效降低黏土盐卤法冰晶石中的氧化钙含量,对提高冰晶石的质量起到促进作用;也可以浓缩结晶后用于其他对工业盐要求比较高的行业.采用该方法精制工业盐不仅循环利用了氟硅酸钠法生产冰晶石和黏土盐卤法生产冰晶石的母液,还有效降低了黏土盐卤法冰晶石的氧化钙含量,具有较大的环境效益和经济效益.     

冰晶石合成工艺条件试验

冰晶石合成方法通常采用碳酸氢钠法和硫酸铝法两种,为了提高回收冰晶石的质量和生成率,衢州化工厂一○二分厂在实际工作中对碳酸氢钠和硫酸铝两种合成方法做了工艺条件试验,获得了较好效果。1。碳酸氢钠法:试验方法是用300 x 300毫米圆形恒温玻璃缸,内装加热器及电动搅拌装置。取15升经过滤的循环洗液盛入玻璃缸,控制揽拌速度200转/分,对其加热。在不同反应条件下加入预先配制的铝酸钠溶液(苛性比为1.25,含铝500克/升)反应半小时即生成冰晶石沉淀。     

烧碱法生产液体铝酸钠的工艺研究

将颗粒状(为了混料均匀,如果选用片状的氢氧化钠,需要粉碎后进入配料工段使用)氢氧化钠与铝钒土按一定比例混合均匀,经450～500℃煅烧0.5h,再经溶解、过滤、洗涤、精制得到合格液体铝酸钠。本工艺采用低温煅烧,常压溶解的方法生产液体铝酸钠,具有生产工艺简单,易于操作,设备简单,损耗低,减少环境污染等特点,并且避免了液体烧碱法生产铝酸钠时的炉内粘接现象;采用自制高效脱硅剂对铝酸钠进行脱硅,可得到高质量的铝酸钠。经精制后的低硅铝酸钠可以进入结晶工序制得氢氧化铝,或用于"氢氟酸—铝酸钠法"和"氟硅酸钠法生产冰晶石"工艺的生产原料,具有较强的环境效益和经济效益。     

液体铝酸钠生产的工艺研究

研究了液体铝酸钠生产的一种新工艺.将氢氧化钠溶液与铝土矿按一定比例混合均匀,配成混合料,在450～500 ℃煅烧0.5 h,再经溶解、过滤、洗涤、精制得到合格液体铝酸钠.采用低温煅烧,常压溶解的方法生产液体铝酸钠,具有生产工艺简单、易于操作、设备简单、损耗低、减少环境污染等特点.采用自制高效脱硅剂对铝酸钠进行脱硅,可得到高质量的铝酸钠.经精制后的低硅铝酸钠可以进入结晶工序制得氢氧化铝,或用作"氢氟酸-铝酸钠法"和"氟硅酸钠法"生产冰晶石工艺的生产原料,具有较大的环境效益和经济效益.     

碳酸化法合成冰晶石

探讨了碳酸化法合成冰晶石的工艺条件，确定了影响纯碱分解氟硅酸钠的分解率的主要因素，试验结果表明：氟化钠溶液的精制、n（6F）／n（Al）、反应温度等对冰晶石性能有显著的影响。通过优化工艺条件，即氟化钠溶液中二氧化硅质量浓度小于0．25g／L，n（6F）／n（Al）控制在1．02～1．1，反应温度控制在70℃左右，合成的冰晶石样品与目前普遍采用的萤石法生产工艺相比物相纯度高、流动性好，具有广阔的市场前景。     

磷肥副产物氟硅酸中氟硅资源综合利用技术综述

氟硅酸是磷肥生产过程中的副产物,其回收利用技术由仅能生产氟硅酸钠逐渐发展为可以生产白炭黑等产品。概述了多种由氟硅酸制备白炭黑联产氟化氢、氟化氢铵、冰晶石、氟化钠等新工艺,并简要总结了各工艺的优缺点。     

助熔剂法制备单氟磷酸钠的研究

为降低生产成本,减少能量消耗,以工业级的六偏磷酸钠和氟化钠为主要原料,采用助熔剂法合成了单氟磷酸钠。根据助熔剂的物理性质,筛选出氟硅酸钠为最佳助熔剂。采用单因素实验考察了干燥温度、干燥时间、合成温度、合成时间、助熔剂用量即n(Na₂SiF₆)∶n\[(NaPO₃)₆+NaF\]对反应的影响,并通过正交实验确定了最佳工艺条件：原料干燥温度为470 ℃、干燥时间为24 min、合成温度为620 ℃、合成时间为22 min、n(Na₂SiF₆)∶n\[(NaPO₃)₆+NaF\]=0.1。在此条件下,产品纯度可达到97.59%,收率为94.88%,游离氟质量分数小于0.7%。由此可知,氟硅酸钠作为合成单氟磷酸钠的助熔剂是可行的。     

氟硅酸钾(钠)在湿法磷酸中的结晶动力学研究

在MSMPR结晶器中系统地研究了氟硅酸钾（钠）在湿法磷酸中的结晶动力学及主要杂质F^-、Mg^2 、Fe^3 、Al^3 的影响。结果表明,在纯硫磷混酸中,Na2SiF6为八面体晶体、K2SiF6为由立方体晶体聚在一起的聚晶;SO4^2-、Mg^2 结氟硅酸钾（钠）晶体生长有促进作用,F^-的影响不明显,Fe^3 、AI^3 能抑制其生长;四种杂质共存的模拟湿法磷酸及磷矿萃取磷本台氟硅酸钾（钠）晶体生长速率、平均粒径均明显减小,形态发生很大变化。     

阻垢分散剂对氟硅酸钾(钠)结晶过程的影响

在试验分析十余种阻垢分散剂及将有机膦酸和聚羧酸（盐）复配使用的防垢效果的基础上，选取效果较佳的3种在MSMRP结晶器中研究了对Na2SiF6,K2SiF6从湿法磷酸溶液中结晶的影响。结果表明，所选用的阻垢分散剂均可减小晶体生长速率及平均粒径，但可增大晶核数密度及成核速率，并使晶体形态发生严重畸变，NaSiF6由八面体变为粒状及其他不规则小晶体，K2SiF6则由立方体晶体聚在一起的取晶转为小的粒状，立方体及小聚晶等。     

粉煤灰等工业废料制备土聚水泥的试验研究

在粉煤灰、铜矿尾砂、混凝污泥、高岭土的性质研究的基础上,以其为主要原料,实验结果表明:质量百分比分别为粉煤灰28.28％、铜矿尾砂28.28％、高岭土14.13％、氢氧花钠6.36％、混凝污泥3.5％、三聚磷酸钠1.05％、水玻璃18.4％制得的土聚水泥,7d抗压强度达28.46MPa,具有很好的耐酸碱和耐火性能.对所制备土聚水泥用XRD、SEM和DAT等手段,分析了土聚水泥的反应机理.     

氟硅酸钠生产提质降耗的途径

针对氟硅酸钠连续法生产工艺,以硫酸钠为钠原料,分析生产中原料(氟硅酸、硫酸钠)纯度及质量分数、盐与酸质量配比、料浆晶体洗涤分离、产品干燥等对产品质量及消耗的影响,提出提高产品质量、降低消耗的技术方法。装置实施改进后,产品品质得到提升,外观疏松不结块,产品w(Na_2SiF_4)均在99%以上,合格率≥98%,吨产品消耗氟硅酸(w(H_2SiF_6)100%)0.93 t、硫酸钠(w(Na_2SO_4)99%)1.05 t。     

Si/F/K/Na杂质对硫酸钙结晶过程的影响

考察了湿法磷酸生产过程中Si, F, K和Na等杂质对CaSO4结晶过程的影响规律. 结果表明,两种碱金属对CaSO4结晶有不同作用,K有利于CaSO4晶体生长,而Na含量增加则会抑制CaSO4团聚;不同形式的K, Si和F对CaSO4结晶的作用不同,SiO2对CaSO4粒径影响不大,但会使其形貌不规则,H2SiF6会造成CaSO4晶体分散,而K2SiF6有利于CaSO4晶体生长.     

煤矸石酸浸废渣制备白炭黑的工艺研究

白炭黑是白色粉末状无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,其用途十分广泛。煤矸石酸浸提铝后所得废渣中含有大量的二氧化硅（质量分数为80%~90%）,以其为原料制备白炭黑可有效利用资源,变废为宝。研究以煤矸石提铝废渣与碳酸钠在750~850 ℃下熔融反应、200 ℃下高压水溶得到硅酸钠溶液,通过碳分制得白炭黑。实验得到最佳碳分工艺条件：硅酸钠硅钠比为1.5（Na2O与SiO2物质的量比）、硅酸钠质量浓度为1.07 g/cm3、添加剂乙醇为4 mol/L、聚乙二醇（PEG）为1.11×10-5 mol/L、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为9×10-4 mol/L。结果表明,在最佳条件下得到的白炭黑产品性能最佳。     

不同硅源合成介孔分子筛SBA-15的研究

采用两种不同硅源——硅酸钠（Na2SiO3·9H2O）和正硅酸四乙酯（TEOS）合成介孔分子筛SBA-15。通过X射线粉末衍射（XRD）对样品进行表征，发现两种硅源合成的SBA-15都具有高度有序的二维六方立柱形结构。它们的比表面积相近，用TEOS作为硅源的SBA-15的孔容比用硅酸钠作为硅源的SBA-15的略大；用硅酸钠作为硅源的SBA-15有更高的微孔率和更厚的孔壁。以硅酸钠为硅源的SBA-15显示出分子自组装过程时间从24 h减少到3 h，并且对SBA-15模板性质没有有害影响。     

氟硅酸钾(钠)结晶生长的动力学研究

采用静态法实验研究了溶液初始浓度、温度、搅拌强度及挂片材质对氟硅酸钾 (钠 )在湿法磷酸溶液中结晶生长的影响 ;结果表明 ,初始浓度增加能明显提高结晶速度、缩短诱导期 ,搅拌的影响不明显 ,氟硅酸钾 (钠 )晶体生长过程由晶体的表面反应控制 ,并根据实验结果得到其结晶生长的动力学方程。采用低表面能的聚氯乙烯和聚四氟乙烯塑料可以显著降低结垢形成速率     

氟硅酸钙法制氟化氢联产偏硅酸钠新工艺研究

研究了以湿法磷酸和磷肥工业副产的氟硅酸为原料制取氟化氢联产偏硅酸钠的新工艺。实验原理：氟硅酸与石灰石反应得到含有氟化钙和二氧化硅固体成分的混合料浆,将混合料浆继续与氢氧化钠溶液反应（二氧化硅与氢氧化钠反应）生成偏硅酸钠,离心分离得到液体偏硅酸钠,剩余固体（氟化钙）与浓硫酸反应可生成氟化氢气体。工艺条件：氟硅酸与石灰石物质的量比为1∶3,反应温度为70～80 ℃,反应时间为2 h。在此条件下,石灰石的反应率可达93%,氟化钙的收率可达95%以上。但是偏硅酸钠的生产率较低,需进一步研究来提高反应率。