[发明专利]在制备含硅化合物的过程中循环利用氟化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体而言，涉及在制备含硅化合物的过程中循环利用氟化物的方法。

背景技术

氟化工产品中的氟主要来自于萤石，萤石是不可再生资源，同时是一种战略资源。高效利用现有氟资源和节约现有的萤石资源已成为氟化工产业可持续发展的一个重要方向。氟化物在使用过程中会产生多种废弃物，例如氟化铵、氟化氢铵作为蚀刻剂产生的废渣氟铝酸铵和电解铝生产过程副产的含氟炭渣等，都长期作为废物存放；电解过程产生大量氢氟酸和四氟化硅等气体及氟化铝、氟化钙等粉尘；炼铜过程采用萤石（CaF₂）作助熔剂，所以烟尘中含有大量氟化钙、氟化氢等有害物质；镁、铝在铸造中亦产生氟化氢及四氟化硅等。可以说，氟化物广泛应用于各种化学生产中，但是这些应用均会产生许多含氟废品，无法做到氟化物的循环利用。

发明内容

本发明的目的在于提供在制备含硅化合物的过程中循环利用氟化物的方法，以解决上述的问题。

在本发明实施例提供了一种在制备含硅化合物的过程中循环利用氟化物的方法，包括：

将含硅物质和氟化物混合后进行氟化反应，得到四氟化硅气体和所述氟化物中阳离子的氧化物；

将所述四氟化硅气体高温水解得到纳米级的二氧化硅和氟化氢气体；

将所述氟化氢气体和所述氟化物中阳离子的氧化物反应，重新得到氟化物；

所述含硅化合物包括以下任一种：二氧化硅或四氟化硅。

在一些实施例中，优选为，在所述氟化氢气体和所述氟化物中阳离子的氧化物反应中，反应温度为100-600℃，反应时间为1-5小时。

在一些实施例中，优选为，所述四氟化硅气体高温水解的水解温度为810-1500℃。

在一些实施例中，优选为，在所述含硅物质和所述氟化物混合中，所述氟化物的质量百分含量为20-80%。

在一些实施例中，优选为，混合中，所述含硅物质的粒径小于等于7毫米；当所述氟化物为固态时，其粒径小于等于7毫米。

在一些实施例中，优选为，当所述氟化物为固态时，所述氟化反应为煅烧；所述氟化反应的反应温度为600-1350℃；当所述氟化物为液态时，所述氟化反应的反应温度为100-200℃。

在一些实施例中，优选为，所述氟化反应的反应时间为1-5小时。

在一些实施例中，优选为，所述含硅物质包括以下一种或多种：SiO₂粗颗粒、含SiO₂的复合物、含SiO₂的废料。

在一些实施例中，优选为，所述含SiO₂的复合物包括以下一种或多种：铝矾土、煤矸石、铁矿石。

在一些实施例中，优选为，所述氟化物包括以下一种或多种：NaF、NH₄F、氢氟酸、NH₄HF₂、AlF₃、CaF₂。

本发明实施例提供在制备含硅化合物的过程中循环利用氟化物的方法，与现有技术相比，在该循环利用氟化物的方法中，首先将氟化物与含硅物质进行混合后进行氟化反应，由于硅为亲氟物质，能优先与氟发生反应，生成高温下为气态的四氟化硅气体和所述氟化物中阳离子的氧化物，再利用四氟化硅气体的水解制成高纯的纳米级的二氧化硅和氟化氢气体，然后将氟化氢气体再与氟化反应后生成的所述氟化物中阳离子的氧化物反应，重新得到氟化物。在整个反应中，氟元素基本没有任何损失，氟化物作为反应物，在最后反应中又重新得到，在含硅化合物制备中，进行氟化物循环利用。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。

本发明实施例提供了一种在制备含硅化合物的过程中循环利用氟化物的方法，包括：

将含硅物质和氟化物混合后进行氟化反应，得到四氟化硅气体和所述氟化物中阳离子的氧化物；

将四氟化硅气体高温水解得到纳米级的二氧化硅和氟化氢气体；

将氟化氢气体和所述氟化物中阳离子的氧化物反应，重新得到氟化物；

所述含硅化合物包括：四氟化硅或二氧化硅。