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氟化鈉生產(chǎn)工藝

發(fā)布時(shí)間：2020/09/24 瀏覽次

氟化鈉生產(chǎn)工藝
一種氟化鈉生產(chǎn)工藝及氟化鈉母液回收工藝。本發(fā)明氟化鈉生產(chǎn)工藝?yán)梅杷徕c廢渣為原料，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改進(jìn)，在常壓下反應(yīng)不足1小時(shí)即可得到氟化鈉。不僅回收利用了氟硅酸鈉廢渣，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本；同時(shí)由于常壓下合成，且反應(yīng)時(shí)間短，因此更適于工業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)行，節(jié)約了電、煤等能源消耗。本發(fā)明氟化鈉母液回收工藝?yán)锰妓釟滗@法回收氟化鈉母液，Na2SiO3經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化得到白炭黑產(chǎn)品；母液中的NaOH能夠轉(zhuǎn)化成Na2CO3，可以用作冰晶石生產(chǎn)的純堿溶解液。因此完全實(shí)現(xiàn)母液的回收利用，不做任何浪費(fèi)。一種氟化鈉生產(chǎn)工藝，該工藝?yán)梅杷徕c廢渣為原料，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改進(jìn)，在常壓下反應(yīng)不足I小時(shí)即可得到氟化鈉。不僅回收利用了氟硅酸鈉廢渣，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本；同時(shí)由于常壓下合成，且反應(yīng)時(shí)間短，因此更適于工業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)行，節(jié)約了電、煤等能源消耗。
傳統(tǒng)氟化鈉生產(chǎn)方法是:99%的氟硅酸鈉和過(guò)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(yīng)160-180分鐘制得氟化鈉。該工藝需要高溫高壓，損耗大，危險(xiǎn)性大。同時(shí)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(jī)械刀片和刨刀的鑲鋼以增強(qiáng)焊接強(qiáng)度；其次用作木材防腐劑、釀造業(yè)殺菌劑，農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)劑(須染上藍(lán)色)、醫(yī)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(chǎn)，以及黏結(jié)劑、造紙和冶金行業(yè)；在元素氟生產(chǎn)中，用于除去微量氟化氫。此外，還用于搪瓷和制藥等工業(yè)。
生產(chǎn)冰晶石所產(chǎn)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(jīng)水洗干燥后純度也只有70 %左右。由于雜質(zhì)多，含氫氟酸量高，難以回收利用。同時(shí)由于該廢渣的污染性強(qiáng)，因此有待進(jìn)一步處理。
現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是:一種氟化鈉生產(chǎn)工藝，其特征是，
(I)將氟硅酸鈉廢渣加水稀釋成流動(dòng)性的料漿后打入廢渣高位槽；
(2)在合成槽內(nèi)加入水，將氫氧化鈉加入合成槽內(nèi)溶解，配制成濃度為15_30wt%(優(yōu)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(kāi)廢渣高位槽閥門(mén)將氟硅酸鈉廢渣加入合成槽內(nèi)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)合成氟化鈉；控制氟硅酸鈉廢渣的加料速度，使合成槽內(nèi)料液的PH在15分鐘內(nèi)降至8，然后立即停止加入氟硅酸鈉廢渣；
(4)然后料漿內(nèi)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(guò)濾、干燥后得到氟化鈉，氟化鈉母液用于進(jìn)一步生產(chǎn)白炭黑。主要的反應(yīng)方程式為:
Na2SiF6+6NaOH = 6NaF+Na2Si03+3H20
NaOH+HF = NaF+H20
述氟硅酸鈉廢渣為生產(chǎn)冰晶石過(guò)程中所產(chǎn)生的廢渣，其主要成分及質(zhì)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(chǎn)及環(huán)保帶來(lái)很大困難。當(dāng)上述步驟(I)加3倍水時(shí)，通過(guò)化驗(yàn)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(jì))含量為4%左右。
另一個(gè)目的是:提供氟化鈉母液回收工藝。本發(fā)明利用碳酸氫銨法回收氟化鈉母液，Na2S13經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化得到白炭黑產(chǎn)品；母液中的NaOH能夠轉(zhuǎn)化成Na2CO3，可以用作冰晶石生產(chǎn)的純堿溶解液。因此完全實(shí)現(xiàn)母液的回收利用，不做任何浪費(fèi)。
實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)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(nèi)，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(mǎi)小時(shí)后過(guò)濾；過(guò)濾后用熱水沖洗，PH值達(dá)到5 8時(shí)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(chǎn)品，濾液可以用作冰晶石生產(chǎn)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(chǎn)工藝不僅回收利用了氟硅酸鈉廢渣，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本；同時(shí)由于常壓下合成，且反應(yīng)時(shí)間短，因此更適于工業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)行，節(jié)約了電、煤等能源消耗。后處理過(guò)程中母液中的NaOH能夠轉(zhuǎn)化成Na2CO3完全回收利用，S12*可以得到白炭黑產(chǎn)品，不做任何浪費(fèi)。
氟化鈉生產(chǎn)工藝

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