[發明專利]一種氟硅酸生產氟化鹽副產硅膠中殘余氟的分離方法

無效

• 申請號: 201510239429.0
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN104876225A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 明大增;李英翔;林潤雄;王煜;李志祥
• 申請（專利權）人: 云南云天化股份有限公司
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12;C01B33/141
• 代理公司: 昆明協立知識產權代理事務所(普通合伙) 53108
• 代理人: 謝嘉

技術領域

本發明屬于氟硅酸利用技術領域，具體是涉及一種由氟硅酸生產氟化鹽的副產物硅膠中分離殘余氟化物的方法。

背景技術

氟硅酸是磷肥生產過程中產生的廢物，用途很少，會對環境造成嚴重影響。氟硅酸的利用可采用兩步氨化工藝，將其拆分成氟、硅兩部分，氟以氟化銨形式存在，硅以二氧化硅形式存在。二氧化硅可以進一步加工成硅酸鹽、白炭黑及其他有機硅。但由于氟硅酸生產氟化鹽的過程中副產的硅膠，不可避免的會夾帶部分氟化物，氟化物有腐蝕作用，限制和影響了硅膠的后續加工與使用。現有技術中，關于如何分離氟化鹽生產時副產的硅膠中殘余的氟化物尚未見有很好地解決辦法。

發明內容

本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種能有效分離氟化鹽生產的副產物硅膠中殘余氟化物的方法。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現。

除非另有說明，本發明所采用的百分數均為質量百分數。

一種氟硅酸生產氟化鹽副產硅膠中殘余氟的分離方法，包括以下步驟：

(1)將氟硅酸生產氟化鹽時副產的硅膠溶于氫氧化鈉或碳酸鈉溶液中，配制成硅鈉摩爾比2.5～3.4:1，固含量5～20％的溶液；

(2)配制好的溶液采用離子交換法，分別通過陽離子交換樹脂除去陽離子Na⁺，通過陰離子交換樹脂除去陰離子F^-；

(3)除去上述離子后的溶液再經過超濾濃縮即得到脫除了殘余氟的硅溶膠。

所述的氟硅酸生產氟化鹽副產硅膠組成如下：氟(以氟化銨計，干基)1.1～2.0％)；總氨量(以NH₄⁺計，干基)0.60～1.1％；SiO₂(折干基)≥90％。

相對于現有技術，本發明具有以下優點：

1、采用廉價的工業原料，制備工藝簡單，能變廢為寶，產品可進一步制備硅溶膠或白炭黑。

2、該方法可有效除去副產硅膠中的Na⁺和F^-，實際檢測可達99.99％。

3、所制得的硅溶膠再經過噴霧干燥等方法制備白炭黑，制得的白炭黑中也不含有F^-、Na⁺。

4、采用超濾將硅溶膠提濃到30％。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明做進一步的說明，但實施例并不是對本發明技術方案的限定。。

實施例1：(硅鈉比3.1～3.3:1)

由云南云天化國際化工股份有限公司磷肥副產氟硅酸生產氟化鹽過程副產物硅膠，其組成如下：氟(以氟化銨計，干基)1.14％，總氨量(以NH₄⁺計，干基)0.69％，SiO₂(折干基)95.05％。稱取上述白炭黑25g，溶于1.5625mol/L氫氧化鈉溶液中，配制成水玻璃，硅鈉模數比3.1-3.3:1，固含量16～20％。經過陽離子樹脂交換、陰離子樹脂交換及超濾，制備成30％硅溶膠。采用Mastersizer?2000激光粒徑分布測定儀測定硅溶膠數均粒徑為27nm,粒徑分布在19-78nm；經化學分析含氟量為：0.01％。若制備白炭黑，可采用噴霧干燥，制得粉狀白炭黑。

附：氟含量的測定方法

稱0.1～0.2g于250mL容量瓶，預先加10mL(1+1)鹽酸，取10mL于50mL容量瓶中，加5d(PH≈6)檸檬酸－檸檬酸鈉緩沖溶液，2滴溴甲酚綠。用200g/L的氫氧化鈉調至藍色，再用1+15硝酸調至黃色，再加20mL檸檬酸－檸檬酸鈉緩沖溶液，預先用新鮮蒸餾水洗電極使電壓值為260mV以上，倒入干燥小燒杯中，穩定后讀數，再加0.5mL氟標液(1mL＝1mg)再讀數，同時用溫度計測量溶液溫度。

式中：△E為E1-E2；m_標—吸取氟標液相當于氟的毫克數；m_樣—稱樣量，g；K—T對應的斜率。

實施例2：(硅鈉比2.8～3.0:1)