[发明专利]一种利用氟硅酸钠生产氟化钠联产白炭黑的生产工艺

说明书

本发明涉及一种利用氟硅酸钠生产氟化钠联产白炭黑的生产工艺，以氟硅酸钠与碳酸钠或十水碳酸钠为原料，经制浆、溶碱、反应、沉降分离、干燥等步骤得到氟硅酸钠和副产物白炭黑；所述的反应在超声反应器内进行，反应器内至少设有1个超声发生器。本发明优点是：反应物或产物不易在反应器器壁结疤，反应器热阻小，传热效率高，可连续生产；氟化钠与白炭黑分离效果好，产物纯度高；母液更新周期延长，母液更换量减少，减少了废液的排放，生产更环保、更方便。

技术领域

本发明涉及一种高浓度含盐氨氮废水处理及氟硅资源化方法，特别适合AC发泡剂废水的处理和资源化利用。

背景技术

氟化钠是一种重要的化工和医药原料，是氟化合物氟离子的主要来源。白炭黑是一种新型无机材料，在橡胶工业可作为补强材料，在制鞋业、绿色轮胎行业用途广泛。工业上常采用氟硅酸、氟硅酸钠与纯碱复分解反应生产氟化钠联产白炭黑。现有技术反应产物容易在反应器壁结疤，导致热阻增大，传热效率降低，极大地增加能耗，因此不能连续生产，需定期停机人为进行清理，非常不方便。一般每个星期需停机清理1次。同时母液需定期进行更新，一般每周需更新一次。母液更新一般采用排出部分母液，补充部分水对母液进行稀释。如不及时更新，产品质量会大幅下降。氟化钠与白炭黑的分离是影响产品纯度的关键技术，氟化钠与二氧化硅容易相互夹带，导致氟化钠纯度很难达到一级品的要求，白炭黑难以达到橡胶工业使用标准。因此，发展新工艺解决以上问题具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于，发展一种利用氟硅酸钠生产氟化钠联产白炭黑的生产工艺，采用新型超声反应器，有效防止反应产物在反应器器壁结疤，反应器热阻小，传热效率高，可连续生产；氟化钠与白炭黑分离效果好，产物纯度高；母液更新周期延长，母液更换量减少，减少了废液的排放，生产更环保、更方便。

本发明发展了一种利用氟硅酸钠生产氟化钠联产白炭黑的生产工艺，其技术方案是：一种利用氟硅酸钠生产氟化钠联产白炭黑的生产工艺，其生产工艺包括以下步骤：

（1）制浆：向装有母液的投料罐1，按投料比加入氟硅酸钠，搅拌溶解形成氟硅酸钠料浆，通过高位槽输送至反应器；

（2）溶碱：将十水碳酸钠或碳酸钠加入投料罐2，同时用母液进行溶解，搅拌形成均匀的碳酸钠溶液，过滤除去不溶性杂质，通过高位槽输送至反应器；

（3）反应：将氟硅酸钠料浆输送至超声反应器中，缓慢加入碳酸钠溶液搅拌，加热至90~ 95℃；所述的反应器的器壁上设有超声装置，搅拌的同时开启超声；待反应到达终点时，加入适量的表面活性剂，继续搅拌，使表面活性剂分散均匀；

（4）沉降分离：将产物转入分离洗涤器中，用母液洗涤2 ~ 3次，沉降15 ~ 30 min，抽除上清液，使氟化钠与白炭黑分离，得到的氟化钠晶体与白炭黑分别用母液洗涤2 ~ 3次；

（5）干燥：洗净的氟化钠晶体送入过滤槽中除去大量的水分，再送入三足式离心机进一步脱水，最后送入流化床干燥器进行干燥，粉碎后得到氟化钠产品；洗净的二氧化硅用泵输送至板框式压滤机脱水，再送至闪蒸干燥器干燥，得到白炭黑成品。

进一步的技术方案是：

所述的利用氟硅酸钠生产氟化钠联产白炭黑的生产工艺，其超声反应器包括搅拌装置、超声发生器、氟化钠进料口、碳酸钠进料口；所述的超声发生器包括超声波发振器、超声波换能器和超声波发射体；所述的超声波发射体的一端设有超声波换能器，所述的超声波换能器能产生不同频率的超声波；所述的氟化钠料浆通过氟化钠进料口进入反应器，所述的碳酸钠以一定的流速通过碳酸钠进料口进入反应器。

所述的利用氟硅酸钠生产氟化钠联产白炭黑的生产工艺，其超声波换能器固定于反应器器壁中部。

所述的利用氟硅酸钠生产氟化钠联产白炭黑的生产工艺，其超声反应器设有两个超声波发生器，对称分布于反应器的两侧。