以氟硅酸为原料年产20kt无水氟化氢项目的专有生产技术

氟化氢生产技术的现状及发展趋势Prepared on 24 November 2020我国氟化氢产品生产技术的现状及发展趋势徐建国周贞锋应盛荣（衢州市鼎盛化工科技有限公司浙江衢州 324000）摘要：介绍了我国氟化氢的生产现状及市场需求现状，回顾了我国氟化氢生产的技术进步的历史沿革，对现有的氟化氢生产技术进行总结比较，分析了今后的发展趋势，并对硫酸-萤石法的其它工艺研究进展作了相关介绍；着重介绍了氟硅酸生产氟化氢的几种工艺技术成果，认为把氟硅酸中的氟资源有效开发对我国氟化氢行业发展与技术进步有着重大的战略意义。

关键词：氟化氢技术工艺氟硅酸萤石硫酸Abstract: Detailed introduce the current market situation and current production situation for Hydrogen Fluoride in China, look back the history evolution for Hydrogen Fluoride technology development in China. Summarize and compare the current technology process for Hydrogen Fluoride, give a relative introduction about current research process for sulphate acid-fluorite other processes. Put emphasis on introducing several process technology harvests for using Fluosilicate acid to Hydrogen Fluoride, consider that there has a great strategic significance for Hydrogen Fluoride industry and technology developing in China when fluorine resource of fluosilicate acid be utilized efficient.Key words: Hydrogen Fluoride, Technology Process; Fluosilicate acid, fluorite, vitriol 1、引言氟化氢（Hydrogen Fluoride），化学分子式为 HF，分子量，易溶于水、乙醇。

以氟硅酸为原料生产氟化钠的项目简介一、项目提出的目的和意义目前，国内外绝大多数氟盐产品都以萤石为原生产。

我国的萤石资源丰富,萤石储量占世界总量的三分之一，是萤石储量第一大国。

但萤石是可再生资源,利用好萤石资源和磷化工生产中产氟资源是发展氟化工很重要的战略方针。

而在我国的300kt氟盐产品中的氟大部分来自萤石，仅12%来自磷肥副产。

因此大力加快在磷肥生产中副产的氟资源的综合利用，既是资源利用也是清洁生产所要求的。

采用该副产的氟硅酸来制备高附加值的氟盐，如氟化铝、高分子比冰晶石、氟化钠、氟化钾等，工艺和技术可行，有些是成熟的生产工艺。

无论从原料来源、工艺流程及控制、产品质量、以及设备材料、生产成本等，都有较大的优势，其经济、社会和环境效益较佳，必将逐步取代现有的以萤石来生产氟盐。

氟硅酸废液利用的理想方法，在于能同时将其中的氟、硅元素转化为有较高经济价值的氟、硅产品，如氟盐及白炭黑等。

我厂磷肥工业氟回收的氟硅酸清液被直接出售且硅胶质量差，价格低、没有竞争优势。

因此需要将现有氟硅酸的利用提高到一个新水平。

二、产品介绍中文名：氟化钠英文名：Sodium fluoride分子式：NaF分子量：42性质：白色粉末，无色立方晶体；熔点993℃，沸点1695℃，密度为2.558g ／cm3(25℃)。

微溶于水，稍溶于醇，水溶液呈弱碱性，能溶于氢氟酸。

用途：农业杀虫剂，木材防腐剂，金属助溶剂，用于搪瓷医药工业，用于机械刨刀的镶钢过程，可降低镶钢的溶点，增加焊接强度，用作发酵的消毒剂，制造氟化合物，蟑螂药粉的原料，分析试剂等。

三、项目攻关目标以磷肥厂副产的氟硅酸，氯化钠和纯碱为原料制取氟化钠，同时得副产氟硅酸钠和白炭黑，该工艺既可行，而且能耗低、原料价格便宜、无污染，因而生产成本低、经济效益好，是合理利用氟硅酸的理想途径之一。

四、项目攻关的主要内容1、技术原理：（1）氟硅酸与氯化钠反应生成氟硅酸钠和稀盐酸：H2SiF6 + 2NaCl → Na2SiF6↓+ 2HCl（2）氟硅酸钠与碳酸钠反应，生成氟化钠和二氧化硅Na2SiF6 + 2Na2CO3→ 6NaF ↓+ SiO2↓+ 2CO2↑（3）分离氟化钠和二氧化硅，并各自清洗和烘干，则生产出氟化钠产品和二氧化硅产品。

无水氢氟酸生产工艺过程及环境影响汇总一、无水氢氟酸的生产工艺过程硅酸法：该法主要以硅矿类为原料，首先将硅石矿石煅烧成二氧化硅，并与稀硫酸反应形成硅酸，然后该硅酸与稀氢氟酸进行反应生成无水氢氟酸。

该工艺过程的主要步骤包括焙烧、酸解、反应与蒸馏等。

磷酸法：该法主要以磷矿石为原料。

首先将磷矿石煅烧形成五氧化二磷，然后该五氧化二磷与稀硫酸反应生成磷酸，接着该磷酸与氢氟酸反应生成无水氢氟酸。

该工艺过程的主要步骤包括煅烧、硫酸浸出、磷酸与氢氟酸反应、蒸馏等。

二、无水氢氟酸生产的环境影响1.能耗问题：无水氢氟酸的生产需要进行高温反应和蒸馏等过程，因此能耗较高。

这将导致大量的能源消耗和二氧化碳排放，对气候变化产生负面影响。

2.废水处理：生产无水氢氟酸时，会产生大量有机废水和酸性废水，其中含有有毒有害物质。

这些废水需要经过专业的废水处理设施处理，以避免对水环境造成污染。

3.废气处理：无水氢氟酸生产中会排放一定量的废气，其中含有氟化物和二氧化硫等有害气体。

这些废气需要通过脱硫和除尘等工艺进行处理，以减少对大气环境的污染。

4.固体废弃物处理：生产过程会产生一些固体废弃物，如煅烧残渣、反应渣及过程中的杂质等。

这些废弃物需要进行分类、包装和妥善处理，以防止对土壤和环境造成不可逆的影响。

5.危险化学品储存和运输：无水氢氟酸是一种危险化学品，其储存和运输需要严格遵守相关的安全规范和标准，以确保对工作人员和环境的安全。

综上所述，无水氢氟酸的生产工艺过程和环境影响是一个复杂且关键的问题。

为了减少其对环境的不良影响，需要在生产过程中采取适当的措施，如提高能效，建设废水处理设施和废气处理设施，加强固体废弃物的分类和处理等。

此外，还需要完善危险化学品的储存和运输管理，以确保生产过程的安全。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810581548.8(22)申请日 2018.06.07(71)申请人 山东鲁北企业集团总公司地址 251900 山东省滨州市无棣县埕口镇(72)发明人 冯祥义　冯怡利　马荣刚　卢实凯　(74)专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公司 37205代理人 于晓晓(51)Int.Cl.C01B 7/19(2006.01)C01D 5/02(2006.01)C01B 33/12(2006.01)C01B 33/10(2006.01)C01F 11/46(2006.01)(54)发明名称一种无水氢氟酸的制备方法(57)摘要本发明公开了一种无水氢氟酸的制备方法。

采用硫酸法，将氟硅酸钠与浓硫酸混合均匀，反应后得到硫酸钠，硫酸钠用来和氟硅酸反应制氟硅酸钠。

经过冷冻得到液体氢氟酸，精馏后得到无水氟化氢产品；用水吸收剩余气体得到氟硅酸溶液和二氧化硅，氟硅酸溶液加入硫酸钠固体，分离得到氟硅酸钠。

本发明方法使得氟硅酸钠中的氟利用率高，既可以简化工艺流程，又可以降低生产成本的操作简单、安全性高的新方法，尤其适合大规模工业生产。

权利要求书1页 说明书4页CN 108439340 A 2018.08.24C N 108439340A1.一种无水氢氟酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1) 首先氟硅酸钠与浓硫酸，混合均匀，在高温下反应得到反应后固体；（2）将反应后固体磨细后，即为硫酸钠产品，将硫酸钠产品与氟硅酸反应得到气体；（3）将反应生成的气体冷冻得到液体氟化氢，精馏后得到无水氟化氢产品；（4）剩余气体用水吸收，进行液固分离，固体经过洗涤、干燥，得到工业白炭黑，液体为氟硅酸溶液；（5）氟硅酸溶液加入硫酸钠固体，反应后进行液固分离，固体为氟硅酸钠，液体为稀硫酸溶液。

2.根据权利要求1所述的一种无水氟化氢的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中使用的是质量百分含量大于99%的氟硅酸钠与质量分数大于98%的浓硫酸。

氟硅酸制无水氢氟酸联产白炭黑生产工艺概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本篇文章旨在对氟硅酸制无水氢氟酸联产白炭黑生产工艺进行详细探讨与分析。

氟硅酸与无水氢氟酸是一种重要的化学物质，在工业生产中有着广泛的应用。

而生产白炭黑是另一个重要领域，白炭黑具有多样的种类和特点，在诸多领域都有广泛的应用前景。

通过基于氟硅酸联产无水氢氟酸来生产白炭黑，不仅可以提高生产效率，还可以实现资源共享和能源利用的最大化。

1.2 文章结构本篇文章将按照以下结构展开内容:- 引言：对整个文章进行概述和说明；- 氟硅酸和无水氢氟酸：解释这两种化学物质的定义和性质；- 白炭黑的制备方法与应用：介绍目前已有的白炭黑生产方法，并进行比较分析，并引入基于氟硅酸联产无水氢氟酸的工艺；- 氟硅酸制无水氢氟酸的工艺流程与关键步骤：解释氟硅酸制无水氢氟酸的反应原理及机理解释，并描述工艺流程和主要步骤，讨论反应条件与参数优化控制策略；- 白炭黑生产工艺概述与解释：详细说明原料准备与处理过程，白炭黑制备反应过程及控制策略分析，以及产品分离、干燥和质量检测等关键环节；- 结论：总结实验结果与数据分析，总结工艺优点与难点，并评估该工艺的可行性与发展前景。

1.3 目的本篇文章旨在全面介绍氟硅酸制无水氢氟酸联产白炭黑的生产工艺，深入剖析其工艺原理和关键步骤。

通过对现有白炭黑生产方法的比较和基于氟硅酸联产无水氢氟酸的新工艺介绍，旨在提高生产效率、资源利用效率以及产品质量，并进一步评估该工艺的可行性和未来发展前景。

本文将为相关领域的科学家、工程师和企业家提供有关氟硅酸、无水氢氟酸和白炭黑生产的基础知识，同时为进一步改善工艺提供新思路和理论依据。

2. 氟硅酸和无水氢氟酸2.1 氟硅酸的定义和性质氟硅酸是一种无机化合物，化学式为H2SiF6。

它由六氟硅酸根离子（SiF6^-2）和两个氢离子（H+）组成。

氟硅酸是一种强酸，可溶于水，并能与水中的铁离子生成可溶性配合物。

以氟硅酸、氯化钾等废物为原料年产5000吨高活性氟化钾项目的专有技术和工艺介绍一、产品介绍中文名：氟化钾英文名：Potassium fluoride分子式：KF 相对分子质量：58.10性质：无色立方晶体；具潮解性；相对密度2.48；熔点858℃，沸点1505℃。

折射率1.363。

易溶于水，能溶于氢氟酸和液氨，微溶于醇及丙酮，水溶液呈碱性。

能腐蚀玻璃及瓷器。

加热至升华温度时才少许分解，但熔融氟化钾的活性较大，能腐蚀耐火物质。

有毒。

最小致死量（豚鼠，经口）250mg/kg。

有刺激性。

用途：用于玻璃雕刻、食物防腐、电镀；可用作焊接助熔剂、杀虫剂、有机化合物的氟化剂、催化剂、吸收剂（吸收HF和水份）等；是制取氟化氢钾的原料；络合滴定掩蔽剂；钽的微量分析。

市场容量：国内的需求量约为3万吨，年出口量约为6000吨。

当前供求基本平衡。

二、技术和工艺技术原理：1、氟硅酸与氯化钾反应生成氟硅酸钾：H2SiF6·2H2O + 2KCl → K2SiF6 + 2HCl2、氟硅酸钾与氢氧化钾(或碳酸钾)反应生成氟化钾与二氧化硅：K2SiF6 + 4KOH→ 6KF + SiO2↓+ 2H2O工艺方框图三、对原料的要求本工艺的最大优势就是对原材料要求较低，而氟化钾产品质量能达到HG/T 2829-2008《工业无水氟化钾》一等品以上。

1、氟硅酸：一般情况下，氟硅酸来源于磷肥企业和氟化氢企业；磷肥企业的氟硅酸浓度约在12％～25％左右，氟化氢企业的氟硅酸浓度约在25％～40％左右。

2、氯化钾：以回收氯化钾为主；一般都含有有机物（如对氯硝基苯、对氟硝基苯等），需要进行除杂处理。

也可以采用正品氯化钾。

3、氢氧化钾：采用离子膜氢氧化钾产品，含量在92％～95％左右，有些原料需要脱除铁离子。

4、碳酸钾：以回收碳酸钾为主；一般都含有有机物（如溴丙烷等），也需要进行除杂处理。

5、其他辅料。

四、项目投资内容年产5000吨高活性氟化钾，固定资产投资938万元。