[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)氟化鋁聯(lián)產(chǎn)白炭黑、硫酸銨的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610106974.3
• 申請(qǐng)日: 2006-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN101134590A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李世江;侯紅軍;楊華春;皇甫根利;閆春生;劉海霞;劉順興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 多氟多化工股份有限公司
• 主分類號(hào): C01F7/50
• 分類號(hào): C01F7/50;C01B33/113;C01C1/24
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)氟化鋁聯(lián)產(chǎn)白炭黑、硫酸銨的方法，尤其涉及一種以氟硅酸為主要原料生產(chǎn)氟化鋁聯(lián)產(chǎn)白炭黑、硫酸銨的方法。

背景技術(shù)

氟化鋁在電解鋁生產(chǎn)中作為助劑，用于降低電解質(zhì)的熔點(diǎn)、提高電解質(zhì)的導(dǎo)電率。其傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為氫氟酸——干法工藝以及氫氟酸——濕法工藝。氫氟酸——干法工藝的原料為氟化氫和氫氧化鋁，其生產(chǎn)工藝為包括對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行預(yù)處理除去結(jié)晶水，然后以粉狀氫氧化鋁與氟化氫氣體在500-600℃的溫度下充分混合反應(yīng)，在反應(yīng)器底部生成三氟化鋁，將三氟化鋁送入轉(zhuǎn)鼓冷卻得成品；氫氟酸——濕法工藝的原料為氫氟酸和氫氧化鋁，生產(chǎn)工藝為氫氟酸和氫氧化鋁料漿反應(yīng)、結(jié)晶，得三水氟化鋁，再經(jīng)干燥脫水，制得氟化鋁產(chǎn)品。上述生產(chǎn)工藝原料價(jià)格高，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種生產(chǎn)氟化鋁聯(lián)產(chǎn)白炭黑、硫酸銨的方法，以大大降低生產(chǎn)成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在于采用了一種生產(chǎn)氟化鋁聯(lián)產(chǎn)白炭黑、硫酸銨的方法，以氟硅酸、氨水及氫氧化鋁固體為原料，包括以下步驟：將氨水與氟硅酸都配制成一定的濃度，將配制好的氨水和氟硅酸快速反應(yīng)制得白炭黑晶種，時(shí)間在20秒之內(nèi)，反應(yīng)終點(diǎn)pH值為6.5-7.5；以制好的白炭黑晶種為基礎(chǔ)，將水、氟硅酸和氨水加入進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)終點(diǎn)pH值為8-9，制得白炭黑沉淀和氟化銨溶液的料漿，其中晶種的比例為反應(yīng)生成白炭黑總量的20～40％，水、氟硅酸和氨水的加入配比以生成的白炭黑料漿濃度2～3％為標(biāo)準(zhǔn)；將白炭黑料漿過(guò)濾、洗滌，得到白炭黑軟膏和氟化銨溶液，白炭黑軟膏經(jīng)洗滌、干燥得到白炭黑產(chǎn)品；氟化銨溶液經(jīng)濃縮、高溫分解制得液體氟化氫銨和氨氣，分解溫度130～200℃，液體氟化氫銨經(jīng)冷卻制得固體氟化氫銨，氨氣經(jīng)回收得氨水返回使用；將氟化氫銨與硫酸按摩爾比2∶1的比例在反應(yīng)爐內(nèi)混合反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在150-250℃，反應(yīng)時(shí)間為2-5小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體經(jīng)冷凝凈化得到無(wú)水氫氟酸，反應(yīng)產(chǎn)生的固體為硫酸銨產(chǎn)品；無(wú)水氫氟酸升溫氣化后與固體氫氧化鋁按反應(yīng)配比送入在流化床反應(yīng)器內(nèi)充分混合并快速反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在500-600℃，反應(yīng)生成了固體產(chǎn)品氟化鋁。

所述的氨水與氟硅酸的配制濃度以其反應(yīng)生產(chǎn)的二氧化硅料漿的濃度為1.5-2.0％為標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的反應(yīng)式為：

H₂SiF₆+6NH₃·H₂O＝6NH₄F+SiO₂↓+4H₂O

6NH₄F＝3NH₄HF₂+3NH₃↑

2NH₄HF₂+H₂SO₄＝4HF+(NH₄)₂SO₄

3HF+Al(OH)₃＝AlF₃+3H₂O

本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的氟化鋁產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果