CN100542962C - 生产氟化铝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产氟化铝的方法，以氟化铵或氟化氢铵以及硫酸铝为原料，将氟化铵或者氟化氢铵与硫酸铝溶液反应，反应结晶温度控制在70-110℃，反应时间为3-5小时，反应结束后，过滤、洗涤，固体干燥得到氟化铝产品，液体为硫铵或硫酸氢铵溶液，经浓缩、结晶、干燥得到硫酸铵或硫酸氢铵产品。本发明的方法以氟化铵或者氟化氢铵与硫酸铝溶液反应，原料价格低，从而使得本发明的方法所生产的氟化铝的成本大大降低，利用本发明的方法所生产氟化铝产品达到国标特一级的标准，其副产品酸酸铵及硫酸氢铵均达到国标要求。本发明的工艺简单，易操作，易控制，本发明具有很好的推广应用价值，具有很大的经济价值和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产氟化铝的方法，尤其涉及一种用氟化铵或氟化氢铵与液体硫酸铝反应生产氟化铝的方法。
背景技术
氟化铝在电解铝生产中用作助剂，用于降低电解质的熔点、提高电解质的导电率。其传统生产工艺有氢氟酸——干法工艺以及氢氟酸——湿法工艺。氢氟酸——干法工艺的原料为氟化氢和氢氧化铝，其生产工艺为包括对氢氧化铝进行预处理除去结晶水，以粉状氢氧化铝与氟化氢气体在500—600℃的温度下充分混合反应，在反应器底部生成三氟化铝，将生成的三氟化铝送入转鼓，冷却即得成品。氢氟酸——湿法工艺的原料为氢氟酸和氢氧化铝，生产工艺为氢氟酸和氢氧化铝料浆反应、结晶，得三水氟化铝，再经干燥脱水，制得氟化铝产品。上述两种生产工艺原料价格高，生产成本高，干法工艺设备投资大，工艺复杂。
发明内容
本发明目的在于提供一种生产氟化铝的方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案在于采用了一种生产氟化铝的方法，以氟化铵或氟化氢铵以及硫酸铝为原料，将氟化铵或者氟化氢铵与硫酸铝溶液反应，反应结晶温度控制在70—110℃，反应时间为3—5小时，反应结束后，过滤、洗涤，固体干燥得到氟化铝产品，液体为硫铵或硫酸氢铵溶液，经浓缩、结晶、干燥得到硫酸铵或硫酸氢铵产品。
所述的硫酸铝溶液的浓度为20％—40％。
所述的氟化铵或者氟化氢铵的浓度为40—60％。
所述的氟化铵或者氟化氢铵也可以为固体状。
本发明的反应式为：
6NH4F+Al2(SO4)3＝2AlF3+3(NH4)2SO4
或3NH4HF2+Al2(SO4)3＝2AlF3+3NH4HSO4
氟化铝产品质量分析结果
硫酸铵产品质量分析结果
| 指标名称 | 优等品 | 一等品 | 合格品 | 本发明方法 |
| 外观 | 白色结晶，无可见机械杂质 | 无可见机械杂质 | 白色结晶，无可见机械杂质 | |
| 氮(N)含量，(以干基计)，％≥ | 21.0 | 21.0 | 20.5 | 21.3 |
| 水分(H2O)，％≤ | 0.2 | 0.3 | 1.0 | 0.20 |
| 游离酸(H2SO4)含量，％≤ | 0.03 | 0.05 | 0.20 | 0.02 |
硫酸氢铵产品质量分析结果
| 指标名称 | 本发明方法 |
| 外观 | 白色结晶，无可见机械杂质 |
| 硫酸氢铵含量，(以干基计)，％≥ | 98.2 |
| 水分(H2O)，％≤ | 0.20 |
| 游离酸(H2SO4)含量，％≤ | 0.02 |
本发明的方法以氟化铵或者氟化氢铵与硫酸铝溶液反应，原料价格低，从而使得本发明的方法所生产的氟化铝的成本大大降低，利用本发明的方法所生产氟化铝产品达到国标特一级的标准，其副产品酸酸铵及硫酸氢铵均达到国标要求。本发明的工艺简单，易操作，易控制，本发明具有很好的推广应用价值，具有很大的经济价值和社会价值。
具体实施方式
实施例1
本实施例的生产氟化铝的方法为：将浓度为40％氟化铵与浓度为40％的液体硫酸铝按反应配比在反应釜内混合反应结晶，反应结晶温度控制在80℃，时间5小时，反应结束后，过滤、洗涤，固体干燥得到氟化铝产品，液体为硫酸铵或硫酸氢铵溶液，经浓缩结晶干燥得到硫酸铵或硫酸氢铵产品。
实施例2
本实施例的生产氟化铝的方法为：将浓度为60％氟化氢铵和浓度为30％的液体硫酸铝按反应配比在反应釜内混合反应结晶，反应结晶温度控制在90℃，时间4小时，反应结束后，过滤、洗涤，固体干燥得到氟化铝产品，液体为硫酸铵或硫酸氢铵溶液，经浓缩结晶干燥得到硫酸铵或硫酸氢铵产品。
实施例3
本实施例的生产氟化铝的方法为：将氟化铵固体与浓度为20％的液体硫酸铝按反应配比反应釜内混合反应结晶，反应结晶温度控制在100℃，时间3小时，反应结束后，过滤、洗涤，固体干燥得到氟化铝产品，液体为硫酸铵或硫酸氢铵溶液，经浓缩结晶干燥得到硫酸铵或硫酸氢铵产品。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1、一种生产氟化铝的方法，其特征在于：以氟化铵或氟化氢铵以及硫酸铝为原料，将氟化铵或者氟化氢铵与硫酸铝溶液反应，反应结晶温度控制在70—110℃，反应时间为3—5小时，反应结束后，过滤、洗涤，固体干燥得到氟化铝产品，液体为硫酸铵或硫酸氢铵溶液，经浓缩、结晶、干燥得到硫酸铵或硫酸氢铵产品。
2、根据权利要求1所述的生产氟化铝的方法，其特征在于：所述的硫酸铝溶液的浓度为20％—40％。
3、根据权利要求1所述的生产氟化铝的方法，其特征在于：所述的氟化铵或者氟化氢铵的浓度为40—60％。
4、根据权利要求1所述的生产氟化铝的方法，其特征在于：所述的氟化铵或者氟化氢铵为固体状。
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