外加晶种氨解工艺对氟硅酸钠法合成冰晶石的影响
氟硅酸钠法冰晶石工艺技术研究进展
氟硅酸钠法冰晶石工艺技术研究进展陈红艳;杨林;田京城;行春丽;成战胜【摘要】氟硅酸钠法为冰晶石工业开辟了丰富的新氟源,并解决了磷肥工业的三废问题。
工艺研究以提高氟利用率和产品质量为目标,研发了多种新工艺,以及脱硅、除铁、除硫酸根、分步结晶、冰母废液级联分离-吸附、降低灼减率等新技术。
工艺技术的进步,为冰晶石生产技术整体水平的提升打下了良好的基础。
工艺技术研究的趋势是,以磷化工为依托,发展规模化工艺装备,生产纯度高、粒度大、流动性好、分解率高,能够满足现代电解铝工艺要求的高分子比产品。
%The cryolite process with sodium fluosilicate method is not only opened up the new fluoride resource,but also solved the question of three wastes on phosphate fertilizer industry.In order to enhance the utilizing of the resource and the quality of product,the research operate a new method for simultaneously producing cryolite and silica white,along with the new technology of desilicification.de ironing,removing sulfate radical,fractional crystallization,the separation-adsorption concatenation on waste mother liquor of cryolite.The development of technology makes a good base for the upgrade of whole cryolite production level.Now the new study on the process is based on the phosphate industry,enlarging scale equipment to produce the high purity,big particle size,good fluidity,high resolution ratio and high molecule ratio products,which can meett the neet of modern aluminium electrolysis process.【期刊名称】《焦作大学学报》【年(卷),期】2012(026)001【总页数】2页(P88-89)【关键词】冰晶石;氟硅酸钠法工艺;研究进展【作者】陈红艳;杨林;田京城;行春丽;成战胜【作者单位】河南佰利联化学股份有限公司,河南焦作454191;焦作大学化工与环境工程学院,河南焦作454003;焦作大学化工与环境工程学院,河南焦作454003;焦作大学化工与环境工程学院,河南焦作454003;焦作大学化工与环境工程学院,河南焦作454003【正文语种】中文【中图分类】TQ126冰晶石是电解铝的重要熔剂，其生产技术目前有多种，萤石法和磷肥副产法(俗称硅法)仍占主导地位。
(生产管理知识)氟硅酸生产氟化铝或冰晶石
（生产管理知识）氟硅酸生产氟化铝或冰晶石设计。
﹙另有广西鹿寨、江西贵溪、湖北荆襄﹚二、工艺流程简述该装置是以氢氧化铝和副产氟硅酸溶液为原料，用直接法生产氟化铝。
主要包括反应、SiO2过滤、AlF3.3H2O结晶、AlF3.3H2O过滤、干燥和锻烧六个步骤。
1.反应系统氟硅酸﹙FAS﹚由贮槽泵入加热器﹙流量控制﹚，用蒸汽间接加热至55℃送入反应器，闪蒸干燥后的Al﹙OH﹚3进入给料槽，通过皮带或铰龙控制流量送入反应器，反应式为：H2SiF6+2Al﹙OH﹚3→2AlF3.3H2O+SiO2+Q该反应为放热反应，反应中温度将上升至80℃，反应约需20min。
反应器共4台，三开一备。
内设空气搅拌系统，反应的生产过程为间歇连续批量生产。
每个反应器一个循环运行过程由加氟硅酸、Al﹙OH﹚3、反应、排料、清洗、暂停6个步骤组成。
一个反应程序时间约需60min。
生成的料浆借重力流至SiO2过滤机进料槽，后泵入SiO2过滤机，料浆流量大小由料浆泵的调速电机调节。
反应尾气抽入尾气洗涤系统。
2.SiO2过滤SiO2过滤机为带式过滤机，并随机带有PLC，可调节抽真空时间，滤布移动距离，冲洗时间等步骤。
滤饼分两次洗涤，先用废滤液冲洗，再用热水冲洗。
冲洗水流量均可调节。
滤饼流入料桨槽，泵入渣场处理。
滤液流入滤液槽，后泵入各结晶器。
3.AlF3.3H2O结晶滤液在结晶过程中需连续送入空气进行搅拌，并采用蒸汽间接加热，温度控制在93℃，结晶时间约8h，结晶生成物AlF3.3H2O料浆流入给料槽，后泵入冷却器冷却至60℃后送入过滤机。
结晶器共10台，每台结晶器按批次间歇循环操作，8开2备。
4.AlF3.3H2O过滤AlF3.3H2O过滤机为带式过滤机，并随机带有PLC，可调节抽真空时间，滤布移动距离，冲洗时间等步骤。
用回收的热洗水冲洗氟化铝滤饼，滤饼排至螺旋输送机，滤液和洗水进入废液槽，后泵去冲洗反应器与结晶器等。
5.干燥和煅烧AlF3.3H2O滤饼用螺旋给料机输送至滤饼气锁给料器，送入闪蒸干燥器內，与来自煅烧炉的约443℃高温煅气和空气接触后，使滤饼中自由水和一部分结晶水的水份快速蒸发。
氟硅酸钠制备白炭黑氨解过程影响因素研究
氟硅酸钠制备白炭黑氨解过程影响因素研究于欣伟1,张霖霖1,郑 成1,赵国鹏2(1.广州大学生物与化学工程学院,广东 广州 510091;2.广州市二轻工业科学技术研究所,广东 广州 510170)摘要:利用磷肥副产品Na 2S iF 6为原料,采用氨解法制备白炭黑。
Na 2S iF 6水解反应的机理研究表明pH 对水解反应影响很大,是调控白炭黑结构与性能的重要因素;Na 2S iF 6氨解反应为放热反应,反应初期是调控白炭黑产品结构与性能的关键时期。
实验还研究了氨水的加入量、溶液pH 、反应温度、氟化钠的加入等因素的影响,该工艺Na 2S iF 6转化率较高,白炭黑收率可达97%。
关键词:磷肥副产品;Na 2S iF 6;氨解法;白炭黑中图分类号:T Q 121.2 文献标识码:A 文章编号:100529954(2004)0420067204Study on effecting factors of ammoniating process insilica preparation with sodium fluosilicateYU Xin 2w ei 1,ZHANG Lin 2lin 1,ZHENG Cheng 1,ZHAO G uo 2peng 2(1.School of Biology and Chemical Engineering ,G uangzhou University ,G uangzhou 510091,G uangdong Province ,China ;2.G uangzhou E tsing Plating Research Institute ,G uang zhou 510170,G uangdong Province ,china )Abstract :Silica was prepared by amm oniating with Na 2SiF 6as a raw material ———a by 2product in the production of the phosphorous fertilizer.The research about hydrolysis reaction of Na 2SiF 6shows that the effect of pH is very large on it and pH is im portant factor deciding silica ′s structure and properties.Amm oniating reaction of Na 2SiF 6is ex othermic reaction .The beginning of reaction is key time to determine structure and properties of silica .Same factors such as amm onia liquor consum ption ,s olution pH ,reaction tem perature ,adding s odium fluoride ,etc.were studied.The trans forming rate of Na 2SiF 6and recovery rate of silica are all high by this technology.K ey w ords :phosphorous fertilizer ;by 2product ;Na 2SiF 6;amm oniating ;silica 白炭黑(水合无定型二氧化硅)广泛用于制鞋、轮胎、硅橡胶、电子、医药、农药等领域。
氟硅酸钠生产方法的讨论
也 节 省投 资 反 应 温 度 低 节 省 汽 耗 氟 化 铝 缎 烧 和
, ,
;
才能适用
2
产 品冷 却 在 同一 台 流 化 床 中 完 成 占 地 小 维 修 工 作 量 少 运行 费用 低
4
.
反应 和结 晶过 程 均 为 间歇 操 作
,
。
除 lA c o
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,
。
流 程 的 反应 温 度 ( 8 0 ℃ )较 低 外 其 他 三 种 方 法 的 反 应 温度 为
硫 磷设 计
19
6 年第 9
4
期
4 1
氟 硅 酸 钠 生 产 方 法 的 讨 论
马正礼
( 云南 昆 阳 磷 肥 厂 晋宁县 6 5 0
,
604
)
N
a Z 6 I F 滤液 S
。
1
传 统 生产 方 法 引起 的 问 题
0 年来 我 国 众 多 的 过 磷 酸 钙 工 厂 把 混 化 产 生 4
,
液 其 中不 可 避 免 地 含 有
。
长 期施 用 该肥料的农 田将造成氟硅 酸钙
, ,
生产 系统 与 磷 矿 粉 反 应 时 发 生 下 列 反 应
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在土 壤 中积 累 危 害 农作 物 应 引 起 过 磷 酸 钙 工 厂 的 重视
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] [ 采用 氯 化钠 l
,
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突破氟资源综合利用瓶颈——氨化法制冰晶石可联产白碳黑
料 乙醇 原料 来 源 多元 化 的 新途 径 ，采 用玉米 秸秆 、甜 高 梁 等 发酵 开 发 燃料 乙醇 的项 目已 被 纳入 企业 “ 一 五 ” 发展 规 划 。 十
燃料 乙醇可生产 “ 绿色 ”溶剂
一
种 以玉米 产 出的燃 料 乙醇 为 直接 原料
生 产的 “ 色溶 剂 ”—— 乙酸 乙酯 今年 １ 绿 ０月 将 在 吉林 燃料 乙醇 有 限 公 司 问世 。 不久 前该 公 司 已同英 国戴维 （ ＶＹ） ＤＡ 工程 开发 公司签订 了 ５ 吨 ／年 乙酸 乙酯 项 目的技术 引进 合 同。 万 这 是继 实 现燃 料 乙醇 主 产 品成 功运 营 后 ，该
的青 睐 。
有一 套苯 乙烯 连续 本 体 聚合 工 艺 ３万 吨 ／年 的 生产 装置 ，旭 化 成 工 业 公 司采 用 新型 引发 剂和 连续聚合 工艺 ，建成 了一套 ２ ３ ． 万吨 ／年
的 生产 装置 。 由于 我 国通 用 聚苯 乙烯 生 产 装 置 均 采 用 本体 法 工 艺 ，在 高 相 对 分 子 质 量 ，
补 强 白炭 黑新 工艺 ” ，采用该 工 艺建设 的 ２万 吨 ／年 冰晶石 与 ６ ０ ０ ０吨 ／年 白炭 黑工业 化装 置 已累计 生 产 白炭黑 １ １ ０吨 。通过这 套 单 ０５ 流 程 、多 产 品 的生 产模 式既 可得 到不 同性 能 指 标 的 白炭 黑 产 品 ，又解 决 了氟 污 染 问题 ， 使 氟 资源 被 最大 限度 利 用 。
６一
目前吉 林燃 料 乙醇有 限公 司正 在 加紧 建 设的 ５万 吨 ／年 乙酸 乙酯 项 目是 以玉 米产 出 的燃料 乙醇 为 直 接 原 料 。 该项 目采 用 的是戴
维 工 程 公 司 开 发 的 乙 醇 脱 氢 一 步 法 先 进 技
湿法磷酸副产氟硅酸制备冰晶石的降硅试验探讨
化
肥
工
业
１ ３
湿 法 磷 酸 副产 氟 硅 酸 制 备 冰 晶石 的降硅 试 验 探 讨
匡 家灵
（ 云南 云天化 国际化 工股份 有 限公 司 云 南 昆明 ６ ５ ０ １ １ ３ ）
摘要 分析 了用湿法磷 酸副产 的氟硅 酸直接加 铝盐和钠 盐反 应得到 的氟化铝溶 液与 氟化钠 颗粒合 成 高分
ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｅ ｄ ｗ ｈ ｅ ｎ ｆ ｌ ｕ ｏ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ，ａ ｂ ｙ — ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｏ ｆ ｗ ｅ ｔ ｉ ３ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｏ ｒ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ，ｉ ｓ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ａ ｄ ｄ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ
子 比冰 晶石 时， 产品 中二氧化硅含量超标 的原 因。对 氟化铝溶液 中的二氧化硅颗粒 和氟硅 酸根 ２种物质 用不 同
方法进行分 离比较 ， 结果表明硫酸钠可用 于降低 氟硅酸根 ， 且 用降硅 后的 氟化 铝溶液 可 以制备 出符合 国 家标 准
要 求 的 高分 子 比冰 晶石 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｓ ｔ ｈａ ｔ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｔ ｅ ｘ ｃ ｅ ｅ ｄ ｓ ｔ ｈ ｅ ｑ ｕｏ ｔ ａ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ａ ｒ ｅ
Ｋｕ ａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ
（ Ｙ ｕ ｎ ｎ ａ ｎ Ｙ ｕ ｎ ｔ ｉ ａ ｎ ｈ ｕ ａ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． Ｙ ｕ ｎ ｎ ａ ｎ Ｋ ｕ ｎ ｍｉ ｎ ｇ ６ ５ ０ １ １ ３ ）
氟硅酸钠氨法制取冰晶石
氟硅酸钠氨法制取冰晶石一、主要产品的信息（一）、冰晶石 1、基本信息冰晶石，分子式Na 3AlF 6，颜色因含杂质而呈白色、灰白色、黄色粉末或结晶状颗粒，熔点1025℃。
主要用作铝电解的助熔剂，也用作橡胶、砂轮的耐磨填充剂、搪瓷的乳白剂、玻璃的遮光剂和金属熔剂等。
2、市场信息目前市场上冰晶石品相一般为有效含量≥99%、纯白色、100～400目的工业品，含税售价6500～7000元/吨。
（二）、白炭黑 1、基本信息白炭黑主要成分是二氧化硅，按照不同种类及生产方法可以用于涂料、建筑、化工等行业。
其生产主要有气相法、沉淀法和离解法。
2、市场信息目前世界白炭黑需求量160万吨，国内需求量60万吨；07年国内产量将达到65万吨。
本方案中生产的产品为沉淀法白炭黑，90%工业级产品国内中南部地区厂家含税报价为2600元/吨。
二、回收工艺1、反应方程式：氟硅酸钠：2NaCl+H 2SiF 6→Na 2SiF 6+2HCl白炭黑：Na 2SiF 6+4NH 3·H 2O →2NaF+4NH 4F+SiO 2↓+2H 2O冰晶石：4NH4F+2NaF+NaAlO2→Na3AlF6+4NH3↑+2H2O2、反应过程：氟硅酸溶液中加入氯化钠反应生成氟硅酸钠。
氟硅酸钠分离提纯后，制成氟硅酸钠溶液，通入过量氨水氨化，得到产物氟化铵、氟化钠溶液和二氧化硅沉淀（白炭黑）。
产物分离干燥后，向所得滤液中加入偏铝酸钠，反应后加热挥发出氨气、浓缩结晶析出冰晶石，过程可实现氨气循环利用。
三、投资和效益：1、投资：以磷铵目前年氟硅酸回收量6000吨（折纯）计，预计投资2000万。
2、经济效益（成本估算见附表1）：（9496-3829）*0.6万吨/年=3400万元/年四、小结1、冰晶石为电解铝行业重要的助熔剂，世界铝业年需求100万吨以上，国内20万吨，而冰晶石传统生产工艺——苏联工艺萤石氟铝酸法，受工艺和原料限制难以占据优势，采用工业废弃材料生产有很大发展空间。
烧碱氟硅酸钠法制冰晶石联产白炭黑工艺研究
烧碱氟硅酸钠法制冰晶石联产白炭黑工艺研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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从高浓度含氟废水制备冰晶石的影响因素_杜虎
。然而由于氟化钙
的溶解度较低， 需要 控 制反应 在 较 低 的 过 饱 和 度 下
［12 ］ 进行， 因此进水 氟 浓度 往往 要求 低 于 500 mg / L 。
此外， 氟化钙沉淀的生成受进水水质的影响较大， 如 干法氟化铝生产过 程中的大 气 冷 凝 液 ( 含氟 废 气 湿 法净化过程中产生 的高 浓度 含氟 废 水 ) 存 在 大 量 的 — — —— — —— — —— — —— — —
3+ 降低了 溶液 中 游 离 Al 的 浓度。 因此， 在冰 晶 石 制 将铝酸钠溶液苛性比控制在 3 ～ 3． 3 较适宜。 备中，
图6
废水流量对出水氟离子浓度、 氟回收率的影响
结果表明， 在物料加入量一定的条件下， 废水流 量由 10 mL / min 升高到 100 mL / min 时， 出水氟离子 浓度变化不 大， 说 明 冰 晶 石 的 合 成 反应 非 常 迅 速。 因此， 从高浓度含氟废水中回收冰晶石时， 可以考虑 适当缩短反应时间， 以提高含氟废水的处理能力。 2． 6 结晶反应时间对冰晶石产品性能的影响 控制 Na ∶ Al ∶ F = 3 ∶ 1 ∶ 6 ， 废 水 氟 离子浓度 为 4 200 mg / L， 反应温度为 50 ℃ ， 废水流量为 100 mL / min。考察了结晶 反应 时 间 对 冰 晶 石 产 品 特 性 的 影 响。结晶反应时间与反应所得沉淀的形貌关系如图 7 所示， 反应后所得沉淀的 XRD 图如图 8 所示。
图1
加料方式对冰晶石沉淀沉降性的影响
结果表明， 采用 一 次 性加 入 的 方 式 氟 回收 率 为 71． 2% ， 而采用慢速滴加的方式氟回收率高达 81． 82% ， 沉淀污泥在 60 s 后浊度 可降 到 30 NTU 以 下， 回收效果明 显 优 于 一 次 性加 入 的 方 式。 原 因在 于， 采用慢速滴加的 方 式 有 利 于降 低 反应的 过 饱 和 ， 度 促进小颗粒的 长 大， 得到 颗粒粗、 沉 降性好 的 沉 淀。一次性加料容 易 导 致 反应 过 饱 和 度 较 大， 生成
氟硅酸钠铝酸钠法生产高分子比冰晶石[发明专利]
专利名称：氟硅酸钠铝酸钠法生产高分子比冰晶石
专利类型：发明专利
发明人：李世江,杨华春,侯红军,杨红亮,李海生,张富山,杨晓英
申请号：CN98118202.X
申请日：19980829
公开号：CN1225897A
公开日：
19990818
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明是一项生产高分子比冰晶石的新方法——氟硅酸钠铝酸钠法。
它以氟硅酸钠、工业氨水、铝酸钠为原料,在常温常压下,用工业氨水将氟硅酸钠分解制得含氟溶液;此含氟溶液和铝酸钠溶液在常压90—100℃条件下反应生成冰晶石料浆;料浆经过滤、干燥即得高分子冰晶石成品。
本法反应平稳、原料易得,其产品高分子比冰晶石有利于炼铝工艺改进,副产品为优质白炭黑。
申请人：李世江
地址：454191 河南省焦作市中站区冰晶石厂
国籍：CN
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外加晶种氨解工艺对氟硅酸钠法合成冰晶石的影响马 燕, 王相田, 刘 伟(华东理工大学技术化学物理研究所,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237)摘 要:在氟硅酸钠法合成冰晶石的氨解工艺中引入晶种,能够得到高质量的副产白炭黑,但晶种的加入对冰晶石质量的影响仍待考察。
通过实验,研究了外加晶种氨解工艺对氟硅酸钠法合成冰晶石质量的影响,对氨解工艺条件的改善进行了探讨。
关键词:晶种;冰晶石;氟硅酸钠;白炭黑中图分类号:TQ 133.1 文献标识码:A 文章编号:0367-6358(2001)05-0227-03收稿日期:2000-06-15,2001-01-14修回作者简介:马 燕(1976～),女,硕士生,主要从事纳米材料的研究。
Effects of A mmoniation Process in the Presence of Silica Seeds onthe Preparation of Cryolite from Sodium SilicofluorideM A Yan , WAN G Xiang -tian , LIU Wei(I nstitu te o f Tec hnical Che mistry and P hysics ECUS T ,S hang hai 200237,China )Abstract :In the pr ocess o f sy nthesizing cyrolite from sodium silico fluoride,high quality w hite carbo n w as obtained as by-product in the ammo niatio n procedur e in the presence of silica seeds,but the effects of addi-tio n of seeds on the quality o f cry olite ar e still unknow n .T hese effects w ere studied and the im pro vement of the ammo niation pr ocedure w as discussed .Key words :seed;cry olite;so dium silicofluo ride;white carbon 冰晶石,化学名称氟铝酸钠(Na 3AlF 6)。
主要用于电解炼铝的助熔剂,此外还可以作为陶瓷乳白剂,玻璃生产用遮光剂,农作物用杀虫剂,树脂橡胶的耐磨填充剂以及用于铁合金和沸腾钢的生产[1]。
传统合成冰晶石的方法是使用萤石为原料,萤石作为一种重要的战略物资需要加以保护,使用磷肥副产氟硅酸钠为原料的方法成为一条合理利用资源、提高经济效益的新方法。
反应主要方程式如下: Na 2SiF 6+4NH 4OH →4NH 4F +2NaF +SiO 2+H 2O 4NH 4F +2NaF +NaAlO 2→Na 3AlF 6+4NH 3+2H 2O NaOH +Al (OH )3→NaAlO 2+2H 2O使用这种方法可以得到大量副产白炭黑。
为了提高副产白炭黑的质量,我们采用外加晶种法,得到的白炭黑用于丁苯橡胶中,拉伸强度可以达到21M Pa 。
而外加晶种法对冰晶石质量有影响,我们通过实验来了解氨解条件改变对合成冰晶石的影响,并寻求最佳的工艺条件。
1 实验部分1.1 原料氟硅酸钠:95%,工业级;氨水:17%,工业级;氢氧化钠:95%,工业级;氢氧化铝:95%,工业级。
1.2 实验设备氟硅酸钠氨解釜、铝酸钠合成釜、冰晶石合成釜、搅拌器、水浴加热、JL 电热器、离心过滤器、抽滤瓶。
1.3 工艺流程冰晶石的生产合成主要由晶种生成,氨解,铝酸・227・第5期化 学 世 界 钠的制备和冰晶石合成四个工段组成。
图1 氟硅酸钠法制冰晶石工艺流程1.4 操作步骤1.4.1 晶种的制备:原料为硫酸或氢氟酸,水玻璃,水。
不断搅拌下向反应釜中滴加酸,得到一定pH值的晶种。
1.4.2 氟硅酸钠的氨解氟硅酸钠氨解按以下公式计算配料:v=4.8×a×mc×M式中:v—氨水体积,m3;4.8—为计算系数;a—氟硅酸钠含量,95%;m—氟硅酸钠加入量,kg;M—氟硅酸钠相对分子质量;c—氨水浓度,mol/L将氟硅酸钠、水、晶种加入反应釜中,不断搅拌下滴加氨水,常温下反应60m in。
氨解反应结束后,将料液过滤,得到白炭黑软膏,经洗涤过滤干燥得到白炭黑产品,滤液为混合氟溶液。
测定氟离子的含量,用于合成冰晶石。
1.4.3 铝酸钠的制备按照Na2O/Al2O3= 1.34的比例确定N aOH、Al(OH)3、H2O的用量,NaOH浓度为30%(质量分数)。
在加热的氢氧化钠溶液中加入一定量的氢氧化铝,115℃加热下不断搅拌使其充分反应,得到铝酸钠溶液。
计算铝酸钠的含量。
1.4.4 冰晶石的合成按照6F:Al= 1.2(分子比)配料[2],90℃下将氟溶液和铝酸钠溶液同时加入反应釜中。
反应结束后,过滤得到冰晶石及冰母,冰母可返回氨解工段用于制浆。
2 实验结果与讨论本文考察了水玻璃模数、晶种酸度、晶种制备用酸的种类以及冰母的循环使用对产品冰晶石质量的影响。
2.1 水玻璃模数的影响分别使用模数为2.2、3.5的水玻璃合成晶种,晶种制备用酸都为硫酸,其它条件相同。
合成的冰晶石质量检验结果如下:表1 水玻璃模数对冰晶石质量的影响样品模数F/%Al/%Na/%Na:Al SiO2Fe2O3SO2-4G-7-BJ 3.551.2213.1031.13 2.790.167-0.887 G-8-BJ 2.251.8312.5031.83 2.990.3540.001 1.41 由实验结果可以得出,用模数高的水玻璃(Na2O・n SiO2,n为模数)制晶种最终得到的冰晶石中的SO2-4含量低。
分析水玻璃的组成,当晶种的pH值相同时,硫酸的加入量与水玻璃的模数n有关,由于使用模数高的水玻璃制晶种时所用的硫酸少,则反应得到冰晶石产品中所含的杂质SO2-4少。
2.2 制备晶种用酸种类的影响分别使用HF和H2SO4合成晶种,水玻璃模数都为3.3。
生成的冰晶石检验结果如下:表2 制备晶种用酸对冰晶石质量的影响样品酸F/%Al/%Na/%Na:Al SiO2Fe2O3SO2-4G-15-BJ HF53.0013.2631.00 2.740.5640.0100.11 G-13-BJ H2SO452.5812.6831.82 2.950.2470.006 1.49 由实验结果可以得出,使用HF制晶种,合成的冰晶石质量较好,含氟量较高,硫酸根杂质少。
由于HF本身含有F-,所以冰晶石中的F-含量较使用硫酸制晶种时高,而且由于晶种反应中没有外加硫酸,产物中的SO2-4含量也很低。
2.3 晶种pH值的影响其它条件不变,改变硫酸的加入量,调节晶种的pH值,生成的冰晶石质量检验结果如下:表3 用硫酸合成晶种时pH对冰晶石质量的影响样品pH F/%Al/%Na/%Na:Al SiO2Fe2O3SO2-4G-7-BJ 1.8751.2213.1031.13 2.790.167-0.887 G-13-BJ9.3652.5812.6831.82 2.950.2470.006 1.49 其它条件不变,改变氢氟酸的加入量,调节晶种的pH值,生成的冰晶石质量检验结果如下:・228・ 化 学 世 界2001年表4 用氢氟酸合成晶种时pH对冰晶石质量的影响样品pH F/%Al/%Na/%Na:Al S iO2Fe2O3S O2-4G-10-BJ5～652.1212.7331.40 2.900.6450.0010.11G-15-BJ9.453.0013.2631.00 2.740.5640.0100.11 由实验结果可以看出,使用硫酸制备晶种时,由于SO2-4的加入使冰晶石产品中SO2-4的含量有所变化,为了降低SO2-4的含量我们希望制备低pH的晶种。
使用氢氟酸制备晶种时,晶种pH的改变对于冰晶石的质量影响不大,所以,从对实验仪器的保护角度考虑,我们希望制备高pH的晶种。
但是应保持冰晶石合成步骤中的pH值在8～12之间。
pH<8,会生成锥冰晶石。
且酸度越大,越易生成锥冰晶石。
pH>12,生成的冰晶石含氟化钠杂质过多,热稳定性差,易分解为铝酸钠,并且由于冰晶石的溶解度随pH升高而增加(pH>13时,这种趋势加速),pH过高会使冰晶石产量下降[3]。
2.4 冰晶石母液循环的影响为了提高F液的利用率,减少环境污染,本文对晶种引入后,循环使用冰晶石母液,将其返回氨解工艺制浆得到的冰晶石质量进行考察。
(B1为循环一次,B2为循环两次。
)表5 使用氢氟酸制备晶种冰母循环对冰晶石质量的影响样品F/%Al/%Na/%Na:Al S iO2Fe2O3S O2-4G-10-BJ52.1212.7331.40 2.900.6450.0010.11G-10-B1-BJ52.5512.9731.47 2.890.9150.0050.016G-10-B2-BJ53.1212.7831.92 2.930.2560.0100.099 由实验结果可以看出,使用HF进行一次循环得到的冰晶石产品质量与循环前的质量差别不大,且F-含量有所上升,SO2-4含量均达到标准。
表6 使用硫酸制备晶种冰母循环对冰晶石质量的影响样品F/%Al/%Na/%Na:Al SiO2Fe2O3SO2-4G-9-BJ51.3712.5431.63 2.960.2670.003 2.33G-9-B1-BJ50.2612.5731.63 2.950.127- 2.96G-9-B2-BJ51.5212.7831.92 3.060.1860.024 3.50 由实验结果可以看出,使用H2SO4进行循环,由于外加硫酸量累积,使产品的SO2-4含量过高,不能达标准,需要进一步去除SO2-4,其它含量符合标准。
3 结 论3.1 使用高模数的水玻璃可以合成得到较好质量的冰晶石。
3.2 使用氢氟酸的制备晶种的方法合成的冰晶石产品质量稳定,虽然腐蚀性较强,降低酸度可以基本满足要求。
3.3 使用氢氟酸制备晶种时,pH对冰晶石质量的影响不很明显;但使用硫酸制备晶种时,pH对冰晶石质量中的硫酸根影响较大。
3.4 综合考虑,认为使用氢氟酸制备晶种比起使用硫酸制备晶种最终得到的冰晶石质量较好。
参考文献:[1] 天津化工研究院编.无机盐工业手册(上册).北京:化学工业出版社,1979.730-733.[2] 周新泉.轻金属,1991,(11):17-20.[3] M akot o K ado tani.U SP3656894,1972-04-18.(上接第239页)2.4 溶解性试验实验表明,在酸性介质中,阿莫西林和甲硝唑的溶解性较好,但阿莫西林不稳定,易降解,本文采用水作为溶剂,适当提高溶解温度,作了如下考察:取阿莫西林60mg和甲硝唑42mg,置于10 mL容量瓶中,加水至近刻度,于40～50℃水浴中超声振荡,约15min后已完全溶解,本文选择超声振荡20min,可保证样品中两主药完全溶解。