利用磷肥副产氟原料生产氟化钠工艺综述

氟化钠是一种大宗无机氟化盐产品,用途广泛,其生产工艺方法主要有:熔浸法、中和法、离子交换法、磷肥副产物法。对国内生产氟化钠产品工艺方法进行阐述评价,重点阐述了磷肥副产物(氟硅酸、氟硅酸钠)为原料生产氟化钠工艺技术方法。以磷肥副产物氟硅酸钠为原料,生产中通过控制反应温度、二氧化碳逸出率,使反应料浆中氟化钠晶体粗大、二氧化硅晶体呈絮状,利用氟化钠晶体与二氧化硅密度差,分离氟化钠晶体与二氧化硅的工艺方法,得到氟化钠产品纯度高,工艺操作简单,系制备氟化钠有效途径。     

水合肼碱渣与氟硅酸钠生产氟化钠工艺研究

氟化钠的工业生产有多种工艺路线，产品成本普遍偏高。提出一种以生产水合肼副产的碱渣代替纯碱与磷肥工业副产的氟硅酸钠反应生产氟化钠的生产工艺。该工艺成本低廉，工艺切实可行。主要工艺条件：氟硅酸钠与碳酸钠物质的量比1．0：（2．08-2．16），反应温度85～95℃，反应时间100～120min，pH=8-9；母液用硫酸酸化，温度85℃，pH=5～6。通过生产证明，此工艺生产的氟化钠产品和水合二氧化硅副产品的质量均达到或超过国家标准一级品标准，而其生产成本比其他工艺生产成本低。     

湿法磷酸液相氟制备氟化铵的工艺研究

研究了以钠盐为脱氟剂、二氧化硅为助脱氟剂回收湿法磷酸液相中的氟制备中间产物氟硅酸钠,再用氟硅酸钠制备氟化铵产品,副产白炭黑和氟化钠。实验确定了湿法磷酸液相中的氟制备氟硅酸钠及氟硅酸钠制备氟化铵的最适宜工艺条件。在最适宜工艺条件下,氟化铵的总收率可以达到95%,纯度可达96.2%。     

氟硅酸钠分步法制备白炭黑与氟化钠

以氟硅酸钠为主要原料,采用分步法工艺制备白炭黑与氟化钠.在优化的工艺条件下,制备的白炭黑DBP值3.52 mL/g,一次粒径20 nm,二氧化硅含量98.97%,具有疏松的非晶形二次团聚结构;制备的氟化钠具有立方晶结构,平均粒径110 μm,氟化钠含量98.63%.工艺实现硅源和氟源全方位利用,氨循环利用,提高了氟化钠产品的质量和得率,大大减少含氟废水量.     

烧碱氟硅酸钠法制冰晶石联产白炭黑工艺研究

研究了烧碱氟硅酸钠法生产冰晶石并联产优质白炭黑的工艺条件,确定了烧碱分解氟硅酸钠生产白炭黑的影响因素。用低浓度的烧碱(循环生产过程中用母液)在一定条件下与氟硅酸钠反应,得到白炭黑软膏和氟化钠溶液。白炭黑软膏经洗涤干燥后得白炭黑产品;氟化钠溶液经二次过滤后打入储槽备合成用。将一定浓度的氢氧化钠溶液预热到100℃,加入计算量的氢氧化铝,搅拌反应直至溶液澄清,即得铝酸钠溶液。将氟化钠溶液和铝酸钠溶液按照一定的比例加入到合成槽,控制一定的合成温度,反应结束后过滤即得冰晶石产品。采用此方法合成的冰晶石与氨水氨解氟硅酸钠法生产的冰晶石相比流动性好、质量合格、适合电解铝启槽用,具有良好的市场前景,并且具有废水可以循环利用、环境污染少的特点。     

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。     

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.     

氟硅酸制氟化钠新工艺的研究

为了综合利用磷肥生产副产的氟硅酸，对氟硅酸制氟化钠工艺进行了研究。首先用氟硅酸与碳酸氢铵反应生成氟化铵溶液和二氧化硅沉淀，控制起始反应溶液n(NH4HCO3)／n(H2SiF6)为6．2～6．4，先在35～40℃持续反应1．0～1．5h、随后在75～85℃持续反应1．0～1．2h，再加硫酸酸化，控制酸化终点pH值为6．0～6．5，酸化0．5h后在60～65℃温度下陈化0．5～1．0h，分离得到氟化铵溶液；然后将氟化铵溶液与氯化钠反应生成氟化钠晶体和氯化铵溶液，控制起始反应溶液n(NH4F)／n(NaCl)为1．0，在70～80℃反应1．0～1．5h，然后在60～70℃陈化0．5～1．0h，分离得到氟化钠料浆，氟化钠料浆经洗涤、干燥得到氟化钠产品。试验结果表明，采用新工艺制取氟化钠产品及其副产氯化铵、白炭黑的质量达到国家质量标准，具有较好的经济性。     

用磷肥废气、水玻璃制备纳米二氧硅和氟化钠中试

以生产磷肥的废气和水玻璃为原料,制备出了纳米二氧化硅和氟化钠。磷肥或盐生产过程中产生的废气,含有大量的氟化氢和四氟化硅,与水玻璃在一定条件下反应,可生成硅溶胶和氟化钠溶液。硅溶胶经陈化、分离、洗涤、高温煅烧,可得纳米级二氧化硅;溶液经蒸发、冷却、结晶、分离、干燥,可得工业级氟化钠。本工艺变废物为资源,无二次污染,符合绿色环保、循环经济的原则,产品质量符合行业标准,经济效益较高。     

纯碱法生产氟化钠的分离方法

纯碱法生产氟化钠晶体的生产工艺具有原料易得,工艺流程短,投资少,上马快,不产生"三废",对设备的腐蚀小等特点,但是产物氟化钠和二氧化硅会发生共沉淀现象,实现氟化钠晶体和二氧化硅的分离难度很大,这就影响了该工艺的推广。介绍了纯碱法生产氟化钠中所采用的氟化钠与二氧化硅的主要分离方法,包括特制固液分离装置法、硅胶新型分离器法、双锥分离器法及两步沉降法,同时指出各种分离方法的优点及存在的问题,最后,提出了改善各种分离过程存在问题的个人建议。     

氟硅酸钾滴定法测定粗制氟化钠中二氧化硅

采用硝酸-氢氟酸混合酸为消解溶剂,通过微波消解技术对粗制氟化钠进行快速消解,并用氟硅酸钾滴定法测定其二氧化硅含量。选择饱和氯化钾溶液替代固体氯化钾作为沉淀剂,考察了消解酸体系、饱和氯化钾溶液用量、沉淀温度、沉淀放置时间、共存元素干扰及指示剂选择等条件对测定结果的影响并进行优化。确定了最优测试条件：以8 mL硝酸+2 mL氢氟酸为消解溶剂,以8 mL饱和氯化钾溶液为沉淀剂,控制沉淀温度为20~25 ℃、沉淀放置时间为15 min,选择50 g/L氯化钾-50%乙醇溶液洗涤沉淀,采用溴麝香草酚蓝-酚红指示剂。该方法应用于回收粗制氟化钠中二氧化硅含量的测定可大幅度缩短分解试样的时间,有效降低检测成本,回收率为99.15%~100.63%,相对标准偏差（RSD,n=8）小于1%,与传统高温碱熔法测定结果相符,方法的准确度和精密度较好。     

氟硅酸钠热分解法生产氟化钠工艺技术

介绍了采用氟硅酸钠和碳酸钠在一定温度下进行复分解反应制备氟化钠同时副产白炭黑的工艺技术。以年产3 000 t氟化钠同时副产450 t白炭黑项目为例,以外购的氟硅酸钠为原料,介绍了工艺技术和生产操作要点。项目实际生产运行情况表明,生产运行期间各项经济技术指标均达到了设计要求,氟化钠产品质量达到YS/T 517-2009《氟化钠》各项指标要求,白炭黑产品质量达到HG/T 3061-2009《橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅》各项指标要求。如果将该项目与磷肥企业配套建设,可以有效利用磷肥企业的附属产品氟硅酸钠,进而生产高附加值的氟化钠产品,同时副产白炭黑产品,延伸磷肥企业附属产品的产业链。     

湿法磷酸副产氟硅酸制备冰晶石的降硅试验探讨

分析了用湿法磷酸副产的氟硅酸直接加铝盐和钠盐反应得到的氟化铝溶液与氟化钠颗粒合成高分子比冰晶石时,产品中二氧化硅含量超标的原因。对氟化铝溶液中的二氧化硅颗粒和氟硅酸根2种物质用不同方法进行分离比较,结果表明硫酸钠可用于降低氟硅酸根,且用降硅后的氟化铝溶液可以制备出符合国家标准要求的高分子比冰晶石。     

分析纯元明粉生产新工艺

详细地阐述了以元明粉生产过程中的半成品（即离心机分离的湿元明粉）90硝为原料,经过溶解、除钙镁、调pH、蒸发、分离、干燥等一系列工序,生产出符合《化学试剂无水硫酸钠》GB/T 9853—2008技术指标的分析纯元明粉。主要中控参数：溶液pH为3~6,蒸发终点控制在母液中Ca2+质量浓度≤0.55 g/L。该工艺生产分析纯元明粉,具有工艺过程简单,产品溶解性好、纯度高、质量稳定,辅料廉价易得,生产成本小、利润空间大等优点,值得在高纯元明粉行业推广应用。     

硫酸钠生产氟硅酸钠的废水回收技术

硫酸钠法生产氟硅酸钠废水中含有大量的钠离子、硅胶固形物和叫（H2SO4）3％～5％的硫酸．氟硅酸钠废水综合回收利用技术采用沉降分离固形物,上层清液加热后用于二水物湿法磷酸过滤系统,然后返回萃取槽,回收其中的硫酸。该项技术回收硫酸和节约处理氟硅酸钠废水费用达1348万元．折每吨P2O5节约成本22.42元。     

含碱硅酸钠溶液的回收和利用工艺研究

添加石灰作为脱硅剂,对含硅酸钠的碱浸脱硅液进行脱硅处理后回收。将脱硅后的碱液对高硅铝土矿进行循环脱硅,考察钙硅物质的量比、苛碱浓度、初始硅浓度及脱硅时间对脱硅率的影响,并在较佳溶液脱硅条件下验证循环脱硅效果。脱硅结果表明,在碱性条件下[ρ（Na₂O）≈100 g/L],将石灰按钙硅物质的量比为1.2进行添加,反应2 h后溶液中二氧化硅质量浓度从约为7 g/L降至约为1 g/L。循环脱硅的结果表明,碱液经5次循环后,铝土矿中的n（Al）/n（Si）均大于7。这不仅为氧化铝工业生产提供了理论指导,也为碱液循环利用提供了一种有效途径。     

碳素铬铁水热法制红矾钠

在碳素铬铁水热法制铬酸钠的基础上,充分利用二氧化碳的酸化、催化作用,可在不增添设备和原料的情况下,使反应产物由含少量游离碱的铬酸钠碱性液,转变为含少量铬酸钠的重铬酸钠溶液,同时碱耗下降1/3。该反应可用纯碱代替烧碱。结果表明,采用炉料铬粉水热反应制得的红矾钠成本可望低于铬铁矿焙烧法的成本。     

氟化铵溶解含氟硅渣制备氟硅酸铵的实验研究

以氟化铵溶液和含氟硅渣为原料,通过化学溶解的方式,制备氟硅酸铵产品。考察了反应温度、反应时间、氟化铵溶液浓度和物料配比（氟化铵与二氧化硅的物质的量比）等不同工艺条件对氟硅酸铵收率、二氧化硅转化率的影响。实验结果表明：反应温度为93 ℃、反应时间为60 min、氟化铵溶液质量分数为20%~30%、物料配比为6∶1.1、反应体系搅拌速度为200~300 r/min时,氟硅酸铵的收率和氟化铵的转化率可控制在90%以上。