磷肥行业副产氟硅酸的综合利用研究

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随着湿法磷酸和磷肥行业生产规模的不断发展壮大,其副产氟硅酸数量惊人,每生产一吨湿法磷酸或一吨普钙(100%P2O5)大约副产0.06吨氟硅酸(100%H2SiF6),其出路问题越来越受人们关注,本论文针对上述问题,将磷肥行业副产氟硅酸用于制备氟化钠。氟化钠有广泛的用途。氟硅酸中氟的最初来源是磷矿石,磷矿石中含有约2~5%的氟,在湿法磷酸生产中约有60%的氟进入气相,吸收后可利用,其余部分进入液相磷酸和固相石膏中,文中给出磷矿石在湿法磷酸、重钙生产中各组分含氟及氟分配的相关数据。简述了氟化钠生产工艺及实验原料、产品的物理化学性质、用途、质量指标等。 重点介绍了氟硅酸用氨水氨化脱硅,氟化铵溶液加卤水合成氟化钠实验情况,实验表明此工艺路线可行,操作简单,并给出了合适的工艺参数:(1) 原料脱除杂质;(2) 氨水过量率为20%以上;(3) 反应时间75~90分钟;(4) 70℃左右氨化脱硅反应,急速冷却后过滤;(5) 滤液贮放有利于脱硅;(6) 卤水过量率为20%以上;(7) 氟化钠合成反应温度为80℃以上:(8) 浓缩反应料浆;(9) 蒸发结晶或冷却盐析法处理氯化铵母液。进行了物料平衡计算,氟收率为97.15%,并给出了工艺流程框图。 简述了氟硅酸钠生产工艺。云南三环化工有限公司采用的过磷酸钙法生产氟硅酸钠中产生的母液综合利用进行了尝试实验,即用来生产沉淀磷肥,实验表明此技术路线可行。氟硅酸钠煅烧制氟化钠作了粗略实验,并用纯碱溶液处理其中烧余氟硅酸钠,实验表明实验室在800℃左右煅烧可得94%左右的氟化钠,再用纯碱溶液处理后可得氟化钠含量在98%以上的一级品产品。 将本论文的两种工艺路线与多种氟化钠生产工艺的原料费用进行比较,原料费用最低,用氨水处理氟硅酸法工艺为519.01元人民币,热分解氟硅酸钠法工艺为662.15元人民币。生产过程中的职业卫生和环境保护指标可以达到国标要求,并对氟硅酸在其它方面的应用研究作了简述。
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