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氟硅酸钠氨法制取冰晶石
摘要:
1、氨法处理氟硅酸钠经济上可行,并已有厂家利用该法进行规模性生产。 2、磷铵现回收的氟硅酸可生产冰晶石1万吨,白炭黑0.22万吨
一、主要产品的信息
(一)、冰晶石 1、基本信息
冰晶石,分子式Na3AlF6,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+H2SiF6→Na2SiF6+2HCl
白炭黑:Na2SiF6+4NH3·H2O→2NaF+4NH4F+SiO2↓+2H2O
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冰晶石:4NH4F+2NaF+NaAlO2→Na3AlF6+4NH3↑+2H2O 2、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。
2、该法生产的白炭黑属于沉淀相产品,售价较低,并且国内白炭黑建设项目正处于迅速扩张中,未来市场价格将会走低。
3、该套方案经济上可行,已有厂家应用生产;采用该法磷铵可年产冰晶石1万吨、白炭黑0.22万吨。
技开部 孔祥萍 二〇〇七年十一月七日
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