[發明專利]一種用回轉反應爐連續制備氟化氫的方法

有效

• 申請號: 201110161522.6
• 申請日: 2011-06-16
• 公開（公告）號: CN102259838A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 何建祥;魏超;王思遠
• 申請（專利權）人: 西安三瑞實業有限公司
• 主分類號: C01B7/19
• 分類號: C01B7/19
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

技術領域

本發明涉及一種用回轉反應爐連續制備氟化氫的方法-利用硅烷法制備多晶硅過程中生成的副產物氟化鋁鈉或氟硅酸鈉熱裂解生產四氟化硅的副產物氟化鈉制備氟化氫的工業化生產方法。

背景技術

氟化氫是基礎氟化工產品，是生產氟制冷劑、含氟樹脂、有機氟化物、無機氟化物、氟橡膠和含氟中間體及精細化學品的原料。在石油化工領域用做芳烴、脂肪族化合物烷基化制高辛烷值汽油的液態催化劑。開采某些礦床時用氟化氫腐蝕地層，還可用于稀有元素的提取以及原子能工業和核武器生產中所需的鈾原料的濃縮等。近年來，我國氟化氫發展很快，生產能力約28萬t/a，產量約20萬t/a產量年均增長率為11％。

我國氟化氫的第一大應用市場是煉鋁工業，占氟化氫消耗量的60％以上，其余是氟烴，再次是無機氟化鹽、石油烷烴催化、金屬酸洗、軍工特種產品的生產。目前氟化氫生產原料主要依賴螢石資源，由于螢石是不可再生的一次能源，螢石是氟化工行業唯一的氟原料。而氟化工產業不但與軍工發展密不可分，更與中國已確定發展的七大新興產業密不可分。中國螢石專業委員會負責人明確表示，與稀土一樣，螢石關系到軍工、高科技產業的原料供應問題，在國內外都屬于戰略性資源。因此，隨著螢石資源的日益緊缺，如何高效清潔開發螢石資源，提高螢石資源利用率，實現氟化工的可循環發展，正逐漸成為一個重要的問題擺在我們面前。

目前，在國內外制備氟化氫的工藝主要有以下幾種方法：

1、螢石法

利用含氟化鈣質量分數為97％以上的螢石粉與硫酸反應生成氣態氟化氫和固相硫酸鈣，反應式如下：

GaF₂+H₂SO₄→2HF+GaSO₄

2、磷礦石法

該法在40％H₂SiF₆和活性炭存在下，直接將水蒸氣通到高溫磷礦石上，發生如下反應：

3、過磷酸鈣廢氣法

磷肥廠排出含SiF₄廢氣，用堿性水溶液收得氟硅酸鈉，熱分解Na₂SiF₆得到NaF和SiF₄，NaF與濃硫酸作用即得到HF：

NaF+H₂SO₄→HF+Na₂SO₄

4、IMC法

該法是使用無機化合物，如NH₃、NaF(或KF)，或加水分解，從氟硅酸溶液中回收氟化氫。加水分解反應式如下：

H₂SiF₆+2H₂O+6NH₃→SiO₂+6NH₄F

2NH₄F→NH₄HF₂+NH₃

NH₄HF₂+2NaF→2NaHF₂+NH₃

然后在300～340℃下熱分解，析出HF：

NaHF₂→NaF+HF

5、BUSS法

本法是先將氟硅酸分解：

H₂SiF₆→2HF+SiF₄

用相對分子質量約為400的聚乙二醇吸收HF，然后真空加熱脫吸獲得氫氟酸。

6、濃硫酸法

讓93％～99％的H₂SO₄與氟硅酸溶液接觸，使氟硅酸脫水，然后將混合物減壓分離，餾出的HF用H₂SO₄吸收，隨后加熱解吸得HF。

目前工業上生產氫氟酸的原料僅限于螢石和磷礦物兩種。而直接利用磷礦石法技術仍處于開發階段，過磷酸鈣廢氣法和IMC法產能無法得到提高，只能實現小規模工業化生產。螢石法是目前在工業生產中應用最廣泛的一種工藝，但是螢石是一種極為有限的不可再生資源，容易受到原料供應制約，因此尋找新的原料來源代替螢石生產氟化氫，將開拓氟資源利用的新途徑，具有很好的發展前景。

發明內容