[發明專利]一種冰晶石的制備方法

無效

• 申請號: 201010192102.X
• 申請日: 2010-06-06
• 公開（公告）號: CN101857257A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 彭頌生;李志光;廖志輝;易學軍;陳建武;李飛躍;楊天蘭
• 申請（專利權）人: 湖南有色湘鄉氟化學有限公司
• 主分類號: C01F7/54
• 分類號: C01F7/54
• 代理公司: 湘潭市雨湖區創匯知識產權代理事務所 43207
• 代理人: 左祝安

技術領域

本發明涉及一種冰晶石的制備方法，尤其涉及使用以氫氟酸、氫氧化鋁和燒堿為原料制備冰晶石的方法。

背景技術

現有冰晶石（Na₃AlF₆）的生產是以氫氟酸、氫氧化鋁、純堿為原料，按下述反應制取冰晶石：

6HF+Al(OH)₃→H₃AlF₆+3H₂O

2H₃AlF₆+3Na₂CO₃→2Na₃AlF₆+3CO₂+3H₂O

上述冰晶石的生產工藝為傳統的冰晶石生產工藝，它主要使用純堿為原料，生產過程中要排放大量氣體，反應十分劇烈，物料易從反應槽中冒出，而生產過程中的物料始終處于高溫和強腐蝕性狀態，物料冒出容易傷害操作人員，而且對環境的污染較嚴重；

另外，US:3656894和CN1225897A中披露了一種冰晶石的生產工藝，該工藝利用磷肥工業的副產品氟硅酸鈉為原料，經分解得到含氟溶液，再與鋁酸鈉反應制得冰晶石：

Na₂SiF₆+NH₄OH→2NaF+4NH₄F+SiO₂+2H₂O

2NaF+NH₄F+NaAlO₂→Na₃AlF₆+NH₃+H₂O

此種工藝雖然免避了因生產過程中使用純堿而大量排放CO₂的缺點，但它使用的主要原料氟硅酸鈉來源單一，價格波動很大，當氟硅酸鈉價格過高時，無疑會增加大量的成本投入，不利于冰晶石的生產，對經濟效益的影響較大。

發明內容

針對上述情況，本發明的目的是提供一種冰晶石的制備方法，它既有充足的原料供應又操作安全，無環境污染，而且工藝簡單、可靠，取材方便、成本低廉，便于普及推廣。

為實現上述目的，一種冰晶石的制備方法，它使用氫氟酸，氫氧化鋁和燒堿為原料，先用氫氟酸與氫氧化鋁反應得氟鋁酸溶液，再用氟鋁酸溶液與燒堿溶液反應得冰晶石料漿，再經過濾，干燥，制得冰晶石產品，其操作步驟如下：

Ⅰ、氟化氫與水配成質量分數為15%～45%的氫氟酸溶液，備用；

Ⅱ、燒堿（NaOH）與水配成質量分數為20%～40%的燒堿溶液，備用；

Ⅲ、于反應器中加入步驟Ⅰ的氫氟酸溶液，加熱至50～80℃，在攪拌下緩慢加入氫氧化鋁，加料完畢繼續攪拌8～12分鐘，得到氟鋁酸溶液；

Ⅳ、用步驟Ⅱ的燒堿溶液與步驟Ⅲ的氟鋁酸溶液，在50～100℃條件下，攪拌反應，得到冰晶石料漿；

Ⅴ、步驟Ⅳ的冰晶石料漿經過濾、干燥后，制得冰晶石產品。

為實現上述目的，其進一步的措施是：

步驟Ⅳ的冰晶石料漿是按摩爾比Al:F:Na=1:4.5～6：1.5～3進行配料。

本發明采用以氫氟酸、氫氧化鋁和燒堿為原料，先用氫氟酸與氫氧化鋁反應得氟鋁酸溶液，再用氟鋁酸溶液與燒堿溶液反應得冰晶石料漿，再經過濾，干燥，制得冰晶石產品的技術方案，它克服了傳統冰晶石生產工藝因使用純堿為原料，須有大量反應氣體排放，嚴重污染環境，且操作人員容易受傷害以及主要原料氟硅酸鈉來源單一，生產成本不穩定，不便推廣應用的缺陷。

本發明相比現有技術所產生的有益效果：

Ⅰ、本發明生產工藝極其簡單、可靠，操作容易，易于實現工業化生產；

Ⅱ、本發明生產反應槽中無大量氣體放出，使操作更為平穩、安全，消除了劇烈反應對操作人員帶來的安全隱患，保障了操作人員的身心健康和優良的勞動環境；

Ⅲ、本發明生產反應過程中無氣體產生，消除了采用純堿作原料造成對環境的污染，而且操作環境好，生產過程無廢水、廢渣、廢氣排放，對環境的保護極為有益；

Ⅳ、本發明充分利用了物源豐富的燒堿溶液、氫氧化鋁、氫氟酸為原料的生產工藝，它取材方便、成本低廉，經濟效益與社會效益兼收，市場潛力大，便于普及推廣。

本發明適合無機氟化物的制備，特別適合使用氫氟鋁、氫氧化鋁和燒堿為原料制備冰晶石。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

附圖說明