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冰晶石的生產(chǎn)工藝有多種,按氟源分類主要有螢石法、磷肥副產(chǎn)法;按反應(yīng)特點(diǎn)分類主要有酸法和堿法等;此外還有氟鋁酸銨法、制鋁工業(yè)和電解鋁行業(yè)回收法以及鋼鐵冶煉含氟廢氣法等。我們都知道冰晶石是透明的,那么由此可知冰晶石里含有雜質(zhì)多的就是質(zhì)量差的冰晶石。 螢石法是以硫酸、螢石(CaF2)為主要原料,通過酸解反應(yīng)制取氟,再利用合成晶石。根據(jù)所使用的氟的狀態(tài),此法又分為濕法及干法:濕法為傳統(tǒng)經(jīng)典工藝,技術(shù)成熟,但產(chǎn)品質(zhì)量不高,污染嚴(yán)重,主要有純堿一氟鋁酸法、黏土一鹽鹵法、鋁酸鈉法、高嶺土一硫酸鈉(芒硝)法等;干法反應(yīng)條件要求高,但產(chǎn)品質(zhì)量高,污染小。
目前全球氟化工產(chǎn)品(包括無機(jī)氟)總量約250wt(包括無機(jī)氟產(chǎn)品),銷售額逾 210 億美元。如何選擇優(yōu)質(zhì)的冰晶石產(chǎn)品選擇優(yōu)質(zhì)的冰晶石對(duì)電解鋁行業(yè)很重要,因?yàn)橹挥匈|(zhì)量好的冰晶石對(duì)電解鋁的生產(chǎn)有幫助,質(zhì)量差的冰晶石不但不會(huì)對(duì)電解鋁生產(chǎn)產(chǎn)生幫助,還會(huì)影響電解鋁的生產(chǎn)。近五年年平均增長(zhǎng)率達(dá)3.5%。無機(jī)氟化物產(chǎn)品有近百種,總量約100wt,銷售額約20 億美元(電子化學(xué)品、光學(xué)材料、催化劑等占一半以上);含氟精細(xì)化學(xué)品有數(shù)千種,銷售額約150 億美元,約占氟化工產(chǎn)品的70%。近年來,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展, 氟化物的需求年增長(zhǎng)率達(dá)到12% 以上。
目前國(guó)內(nèi)外冰晶石廠家主流的冰晶石合成方法主要有以下幾種
氫法:又可分干法和濕法。干法是將氣態(tài)在400~700℃和氫氧化鋁反應(yīng), 生成氟H3AlF6),然后用純堿在高溫反應(yīng)而生成。濕法是將40~60%的與氫氧化鋁反應(yīng)后再加入純堿而制得。
氟法:可分氟中間產(chǎn)物和氟中間產(chǎn)物法,前者系與化后再與鋁酸鈉反應(yīng)而生成。后者是將磷肥生產(chǎn)中的含氟廢氣經(jīng)回收鈉后,冰晶石,再經(jīng)氨化合成等工序而制得。
碳酸化法:在鋁酸鈉及氟溶液中,通以二氧化碳,亦可制得冰晶石。
制鋁工業(yè)回收法:從煉鋁生產(chǎn)的廢氣中回收的稀與鋁酸鈉反應(yīng)可回收冰晶石。