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氟化鈉生產工藝

發布時間：2020/09/24 瀏覽次

氟化鈉生產工藝
一種氟化鈉生產工藝及氟化鈉母液回收工藝。本發明氟化鈉生產工藝利用氟硅酸鈉廢渣為原料，同時對傳統工藝進行改進，在常壓下反應不足1小時即可得到氟化鈉。不僅回收利用了氟硅酸鈉廢渣，節約了能源，降低了生產成本；同時由于常壓下合成，且反應時間短，因此更適于工業化生產的進行，節約了電、煤等能源消耗。本發明氟化鈉母液回收工藝利用碳酸氫銨法回收氟化鈉母液，Na2SiO3經過轉化得到白炭黑產品；母液中的NaOH能夠轉化成Na2CO3，可以用作冰晶石生產的純堿溶解液。因此完全實現母液的回收利用，不做任何浪費。一種氟化鈉生產工藝，該工藝利用氟硅酸鈉廢渣為原料，同時對傳統工藝進行改進，在常壓下反應不足I小時即可得到氟化鈉。不僅回收利用了氟硅酸鈉廢渣，節約了能源，降低了生產成本；同時由于常壓下合成，且反應時間短，因此更適于工業化生產的進行，節約了電、煤等能源消耗。
傳統氟化鈉生產方法是:99%的氟硅酸鈉和過量5-8%的純堿在pH值為8-9，溫度為84-95°C，壓力為0.15MPa的條件下反應160-180分鐘制得氟化鈉。該工藝需要高溫高壓，損耗大，危險性大。同時以純度較高的氟硅酸鈉為原料，成本較高。
氟化鈉是一種重要的氟化鹽，是制造其他氟化物的原料。氟化鈉具有廣泛的用途:主要用于機械刀片和刨刀的鑲鋼以增強焊接強度；其次用作木材防腐劑、釀造業殺菌劑，農業殺蟲劑(須染上藍色)、醫用防腐劑、焊接助熔劑、飲水的氟處理劑；還用于其他氟化物和酪蛋白膠、氟化鈉牙膏的生產，以及黏結劑、造紙和冶金行業；在元素氟生產中，用于除去微量氟化氫。此外，還用于搪瓷和制藥等工業。
生產冰晶石所產生的氟硅酸鈉廢渣，其主要成分及含量為:水50%、氟硅酸鈉18-25%、氟化氫18-25%、氟化鈉7-9%、硫酸鈣0.1-0.5%、氟化鈣0.1_0.5%ο氟硅酸鈉含量低，經水洗干燥后純度也只有70 %左右。由于雜質多，含氫氟酸量高，難以回收利用。同時由于該廢渣的污染性強，因此有待進一步處理。
現上述目的所采取的技術方案是:一種氟化鈉生產工藝，其特征是，
(I)將氟硅酸鈉廢渣加水稀釋成流動性的料漿后打入廢渣高位槽；
(2)在合成槽內加入水，將氫氧化鈉加入合成槽內溶解，配制成濃度為15_30wt%(優選20wt% )的氫氧化鈉溶液，通入蒸汽將氫氧化鈉溶液加熱至95-100°C ；
(3)打開廢渣高位槽閥門將氟硅酸鈉廢渣加入合成槽內與氫氧化鈉溶液反應合成氟化鈉；控制氟硅酸鈉廢渣的加料速度，使合成槽內料液的PH在15分鐘內降至8，然后立即停止加入氟硅酸鈉廢渣；
(4)然后料漿內再投入氫氧化鈉，使料漿pH值升至彡10，然后95-100°C保溫25-35分鐘后，最后將析出的氟化鈉晶體過濾、干燥后得到氟化鈉，氟化鈉母液用于進一步生產白炭黑。主要的反應方程式為:
Na2SiF6+6NaOH = 6NaF+Na2Si03+3H20
NaOH+HF = NaF+H20
述氟硅酸鈉廢渣為生產冰晶石過程中所產生的廢渣，其主要成分及質量百分含量為:水50%、氟硅酸鈉18-25%、氟化氫18-25%、氟化鈉7_9%、硫酸鈣0.1-0.5%、氟化鈣 0.l-0.5% O
上述氟化鈉母液由于含硅量高，去其他污水混合后很容易造成管道堵塞，給生產及環保帶來很大困難。當上述步驟(I)加3倍水時，通過化驗可知氟化鈉母液中氫氧化鈉含量為5%左右，Na2S13 (以二氧化硅計)含量為4%左右。
另一個目的是:提供氟化鈉母液回收工藝。本發明利用碳酸氫銨法回收氟化鈉母液，Na2S13經過轉化得到白炭黑產品；母液中的NaOH能夠轉化成Na2CO3，可以用作冰晶石生產的純堿溶解液。因此完全實現母液的回收利用，不做任何浪費。
實現上述目的所采取的技術方案是:一種氟化鈉母液回收工藝，其特征是，
(I)將氟化鈉母液打入母液回收槽，將碳酸氫銨飽和溶液緩緩滴加入母液回收槽內，料液溫度要保持在60-70°C ;所述碳酸氫銨與母液中NaOH的摩爾比為1.5-1.6:1;
(2)碳酸氫銨加完后，要靜置至少I小時后過濾；過濾后用熱水沖洗，PH值達到5 8時停止沖洗，得到白炭黑濕料，烘干后得到含量為90%以上的白炭黑產品，濾液可以用作冰晶石生產的純堿溶解液。
NH4HC03+2Na0H = Na2C03+NH3 ? +2Η 20
NH4HC03+Na2Si03= NH3 ? +Na 2C03+Si02.H2O I
有益效果是:該氟化鈉生產工藝不僅回收利用了氟硅酸鈉廢渣，節約了能源，降低了生產成本；同時由于常壓下合成，且反應時間短，因此更適于工業化生產的進行，節約了電、煤等能源消耗。后處理過程中母液中的NaOH能夠轉化成Na2CO3完全回收利用，S12*可以得到白炭黑產品，不做任何浪費。
氟化鈉生產工藝

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