[发明专利]氟系列化合物和白炭黑的生产方法

说明书

本申请是拟予放弃的2001年4月10日申请的专利号为01108196.1“氟化合物和二氧化硅的生产方法”、2002年2月8日申请的专利号为02112659.3“以氟硅酸钠为原料制取氟化合物和二氧化硅的生产方法”和2005年5月24日申请的专利号为200510040163.3“磷肥生产中含氟废气利用的方法”的继续和发展。

技术领域

氟系列化合物和白炭黑的生产方法属无机化工技术领域，具体涉及利用磷肥生产中的含氟废气或氟化工生产中的含氟气体，或氟硅酸钠为原料生产氟的系列化合物和有着高比表面积白炭黑(沉淀二氧化硅)的方法。

技术背景

近些年来，由于国际、国内市场的广泛需求，氟化工产品得到了长足的发展，被业内人士誉为新兴的朝阳产业，但其赖以发展的萤石资源，特别是酸级萤石已面临枯竭，以至价格逐年上涨，给氟化工行业带来一定负面影响，多年前国家就将萤石定为战略资源并对萤石的出口实行了严格的配额限制。自然界能够作为氟资源利用的矿物仅有萤石、天然冰晶石和磷矿石，天然冰晶石数量稀少，没有什么工业价值，磷矿石虽然含氟量低，但蕴藏量很大，是唯一有可能接替萤石的含氟资源。

磷矿中可供利用的氟主要存在于对磷矿加工制取普通过磷酸钙、萃取磷酸、重钙等时，磷矿中的一部分氟和硅反应，以四氟化硅和氟化氢形态的气体逸出，从而成为磷肥生产中最大的污染源------含氟废气中，为了消除它们对环境的影响，通常以水吸收制得氟硅酸，然后加工为氟硅酸钠，当对萃取磷酸进行脱氟时，从磷酸液相中也可产出氟硅酸钠；另外，当前的氟化工行业在以萤石为原料制取氢氟酸或氟硅酸时，也有含氟废气或含氟气体产生，也有氟硅酸、氟硅酸钠产出，氟硅酸、氟硅酸钠都是市场容量有限且经济效益不高的产品，是大多厂家不愿意生产但由于技术原因又不得不生产的产品。事实上含氟废气、氟硅酸、氟硅酸钠都是很好的可供利用的氟资源，只要有一个好的、经济的、有效的方法就可以将它们转化为当前必须以萤石为原料才能生产的高价值、市场需要的氟化工产品，从而缓解萤石资源的不足，并接替萤石资源。

在磷肥工业，为了解决生产中含氟废气的回收利用以及将氟硅酸钠转化为更具经济价值、市场容量更大的氟化工产品，国内、国外都做了大量的工作。

在国内，含氟废气的回收利用都是从以水吸收并得到氟硅酸后开始，并且基本上都是生产氟硅酸钠产品，不仅经济效益低下，而且生产过程中又将排出大量的含氟母液，导致二次污染，又需对此进行排污治理。为能解决这些问题，天津化工研究院在《磷肥与复肥》1997年第四期《利用氟硅酸制取氟化钠和白炭黑》的报导中，称将磷肥尾气吸收制得的氟硅酸和析出的硅胶不加分离，采用特有的方法转变为氟硅酸铵溶液进而加工成白炭黑和氟化钠；自上世纪80年代开始，国内先后引进五套不同国家、不同方法的以氟硅酸为原料制取氟化铝的全套生产装置，但由于诸多原因，生产不够理想。有的厂家，如引进法国Aluminum Pechiney公司直接法(称AP法)6000吨/年氟化铝的江西贵溪化肥厂已转产氟硅酸钠；在氟硅酸钠转化方面，国内已有以氟硅酸钠为原料生产氟化钠的方法，其方法是以纯碱分解氟硅酸钠；也有制取冰晶石和白炭黑的生产方法，其方法为将氟硅酸钠氨化，过滤除去二氧化硅，得到氟化钠和氟化铵的溶合溶液，然后和铝酸钠溶液反应，制得冰晶石。