詳解冰晶石生產的各種工藝方法
[時間:2015-12-27 16:00:20] [點擊:11178] [分類:公司新聞]
冰晶石的生產工藝有多種,按氟源分類主要有螢石法、磷肥副產法;按反應特點分類主要有酸法和堿法等;此外還有氟鋁酸銨法、制鋁工業和電解鋁行業回收法以及鋼鐵冶煉含氟廢氣法等。
螢石法是以硫酸、螢石(CaF2)為主要原料, 通過酸解反應制取氟化氫,再利用氟化氫合成冰晶石。根據所使用的氟化氫的狀態 ,此法又分為濕法及干法 :濕法為傳統經典工藝 ,技術成熟, 但產品質量不高 ,污染嚴重 ,主要有純堿-氟鋁酸法、黏土-鹽鹵法 、鋁酸鈉法 、高嶺土-硫酸鈉 (芒硝)法等;干法反應條件要求高,但產品質量高,污染小。
磷肥副產法是利用磷肥副產物合成冰晶石的方法。磷肥副產法一般可以分為兩大類:氟硅酸法及氟硅酸鈉法。氟硅酸法按照工藝路線的不同又可分為直接法、氨法(也稱氟硅酸-氟化銨中間產物法)及氟化氨-鋁酸鈉法 (也稱南斯拉夫法);氟硅酸鈉法按照工藝路線的不同可分為純堿-鋁酸鈉法(也稱碳化法)、氨-硫酸鋁-食鹽法及氨-鋁酸鈉法HF-Al(OH)3-純堿法等。磷肥副產法生產的冰晶石分子比高 ,產品質量好,同時聯產高質量的白炭黑,資源綜合利用效益高。
氟鋁酸銨法是一種具有中國自主知識產權的生產冰晶石的專利技術。該方法以鋁型材行業廢渣———氟鋁酸銨為原料, 和燒堿反應可直接獲得高分子比冰晶石。副產物氨氣經水或稀氫氟酸吸收后可套用于氟硅酸鈉法流程中。該法優點是以氟鋁酸銨代替氫氟酸和氫氧化鋁, 既保護了中國有限的螢石和鋁土礦資源,又減輕了環境污染,是一種具有發展前途的技術方法。
電解鋁行業回收法是一種經過過篩 、浮選 、過濾、干燥等一系列物理方法回收冰晶石的方法。電解鋁行業在生產過程中產生含氟廢渣, 約含30%(質量分數 )的冰晶石、1%(質量分數 )的氧化鋁、1%(質量分數)的氧化鈣, 其余為炭粒、石墨碳素、碳化鋁和硅鐵氧化物等雜質,以此為原料,浮選后可回收部分冰晶石。該法優點在于氟資源得到了循環利用,節約了國家寶貴的螢石資源;缺點是浮選后冰晶石主含量低 、雜質含量高。
含氟廢氣法是一種通過回收焙燒球團鐵礦含氟煙氣來合成冰晶石的方法:含氟廢氣(HF,SiF4)先用水吸收制得氫氟酸和氟硅酸混合液, 再將氫氧化鋁和碳酸鈉與混合液反應生成氟化鈉和氟化鋁 ,最后通過氟化鈉和氟化鋁相互反應合成冰晶石。該方法除氟效率在97%左右, 冰晶 石產品可達到GB4291—2007冰晶石的要求。在上述生產工藝中, 酸法是世界各國廣泛使用的方法,也是傳統經典工藝。磷肥副產法是目前世界各國重點發展的生產工藝。(zc)