CN110395703A - 一种由氟化铝副产白炭黑生产磷酸脱氟剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种由氟化铝副产白炭黑生产磷酸脱氟剂的方法，将氟硅酸直接法生产氟化铝副产的白炭黑与碳酸钠混合后经烘干、粉磨、筛分等工序后得到湿法磷酸脱氟剂。本发明用生产氟化铝副产的二氧化硅作为湿法磷酸脱氟的脱氟剂，即解决了氟化铝生产过程中副产白炭黑的处理问题，又减少了湿法磷酸生产过程中二氧化硅的消耗“变废为宝”，对企业走绿色、循环的可持续发展道路具有重要意义。

Description

一种由氟化铝副产白炭黑生产磷酸脱氟剂的方法
技术领域
本发明属工业固体废弃物综合利用技术领域，具体涉及一种用氟硅酸法生产氟化铝副产白炭黑生产湿法磷酸脱氟剂的方法。
背景技术
氟硅酸直接法生产氟化铝由于具有流程简单、操作容易、原料品种少、生产成本低等优势，得到了广泛的应用。但是在生产过程中，会产生大量的白炭黑副产物，副产的白炭黑由于存在杂质含量较高，存在氟硅酸、氟化铝、氟硅酸铝等杂质，很难直接用作橡胶配合剂或塑料、鞋类的填充剂，更难于直接应用于农药、饲料、牙膏、医药、食品行业，但是如果直接丢弃不用即不能满足环境保护的要求，也不利于资源的综合利用。氟硅酸直接法生产氟化铝的原料一般均是来自湿法磷酸工业的副产物，而在湿法磷酸的浓缩、预净化等工序往往需要投入过量的二氧化硅对磷酸进行脱氟；另一方面氟硅酸直接法生产氟化铝副产的干基白炭黑二氧化硅含量＞70％，是较好的湿法磷酸脱氟剂。但是如果直接将未处理的白炭黑用作湿法磷酸的脱氟剂，不但二氧化硅活性低，还会带入一定量的可溶性氟，不利于湿法磷酸的脱氟。
经检索，尚未发现用氟硅酸法生产氟化铝副产白炭黑生产湿法磷酸脱氟剂的专利。
发明内容
本发明的目的在于，解决氟硅酸直接法生产氟化铝副产白炭黑工业固体废弃物的综合利用问题，提供了一种由氟化铝副产白炭黑生产磷酸脱氟剂的方法。本发明充分利用白炭黑中的二氧化硅资源、变废为宝，对环境保护具有重要意义的同时，为企业指出了一条经济、循环的可持续发展道路。
本发明通过以下步骤得以实现：
一种由氟化铝副产白炭黑生产磷酸脱氟剂的方法，本发明特征在，于将氟硅酸直接法生产氟化铝副产的白炭黑与碳酸钠混合后经烘干、粉磨、筛分后得到湿法磷酸脱氟剂；
其中:
氟化铝副产的白炭黑是指，氟硅酸直接法生产氟化铝过程中，氟硅酸和氢氧化铝反应后经过滤得到的滤渣，滤渣含水40％～60％，干基二氧化硅含量≥70％；
碳酸钠是指碳酸钠的加入量为湿白炭黑质量的20％～40％，粒径100％-100目；
烘干是指烘干温度160℃～200℃。
本发明所述的方法生产的湿法磷酸脱氟剂为：水分＜3％，SiO2含量40％～60％，NaCO3含量10％～30％，粒径100％-300目，比表面积≥15m2/g。
本发明的原理是：
氟硅酸直接法生产氟化铝过程中副产的白炭黑中存在一定数量的氟硅酸、氟硅酸铝、氟化铝，如果将副产白炭黑进行处理，直接用作湿法磷酸的脱氟剂，不但会引入新的氟，白炭黑中的氟化铝还会与磷酸中的氟形成难于脱出的AlFx影响氟的脱出率，但当加入适量碳酸钠(Na2CO3)时，在烘干过程中将发生如下反应：
加入碳酸钠处理后的白炭黑经过烘干后影响脱氟效果的Al、F均成为微溶物，不再对后续的脱氟产生不良的影响，通过粉磨、筛分后表面积进一步增大，且物料均匀、流动性好，有利于湿法磷酸的脱氟。
进一步的，碳酸钠本身就是一种常见的脱氟剂，与副产白炭黑中有害杂质反应后，烘干产品中还含有10％～30％的碳酸钠(Na2CO3)，碳酸钠和二氧化硅在湿法磷酸脱氟过程中具有协同作用，可以强化脱氟过程。
本发明的有益效果在于：
1、所使用的主要原料为工业固体废弃物，“变废为宝”，不但绿色、经济的处理了固体废弃物，还节约了大量的二氧化硅资源；
2、工艺流程短、设备简单，易于实现工业化和自动化；
3、为企业走绿色、循环发展的资源综合利用新路子具有较大的现实意义。
附图说明
图1是本发明实施例1中工艺流程示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明的实质特性和优势做进一步的说明，以下所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想得到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
以下实施例中的百分含量均为质量百分含量。
实施例1
取100份氟硅酸直接法生产氟化铝副产的含水60％，干基二氧化硅含量75％的白炭黑湿滤饼与20份100％-100目的碳酸钠混合均匀，于180℃条件下烘干、粉磨、筛分后得到湿法磷酸脱氟剂。脱氟剂主要物化指标如下：水分1.5％，SiO2含量53.7％，NaCO3含量17.9％，粒径100％-300目，比表面积≥15m2/g。
实施例2
取公司自产半水磷酸500g，其中P2O5含量45.35％，F含量1.38％，加入实施例1的脱氟剂3.9g、碳酸钠3.6g进行化学脱氟，脱氟后所得脱氟磷酸P2O5含量49.79％，F含量0.189％，氟脱出率87.5％。
实施例3
取公司自产半水磷酸500g，其中P2O5含量45.35％，F含量1.38％，二氧化硅含量90％的微硅粉2.7g、碳酸钠4.3g进行化学脱氟，脱氟后所得脱氟磷酸P2O5含量48.70％，F含量0.176％，氟脱出率88.1％。
实施例4
取公司自产半水磷酸500g，其中P2O5含量43.06％，F含量1.23％，加入实施例1的脱氟剂3.1g、碳酸钠2.8g，进行化学脱氟，脱氟后所得脱氟磷酸P2O5含量46.44％，F含量0.21％，氟脱出率84.2％。
实施例5
取公司自产半水磷酸500g，其中P2O5含量43.06％，F含量1.23％，加入二氧化硅含量90％的微硅粉2.2g、碳酸钠3.5g，进行化学脱氟，脱氟后所得脱氟磷酸P2O5含量45.78％，F含量0.20％，氟脱出率84.7％。
通过以上实施例可以看出：采用氟硅酸法生产氟化铝副产白炭黑生产的湿法磷酸脱氟剂和微硅粉的脱氟效果基本相同，可以代替部分微硅粉作为湿法磷酸的脱氟剂。

Claims (2)

1.一种由氟化铝副产白炭黑生产磷酸脱氟剂的方法，其特征在于，将氟硅酸直接法生产氟化铝副产的白炭黑与碳酸钠混合后经烘干、粉磨、筛分后得到湿法磷酸脱氟剂；
其中:
副产白炭黑是指，氟硅酸直接法生产氟化铝过程中，氟硅酸和氢氧化铝反应后经过滤得到的滤渣，滤渣含水40％～60％，干基二氧化硅含量≥70％；
碳酸钠加入量为湿白炭黑质量的20％～40％，粒径100％-100目；
所述烘干是指烘干温度为160℃～200℃。
2.根据权利1所述的一种由氟化铝副产白炭黑生产磷酸脱氟剂的方法，其特征在于，生产的湿法磷酸脱氟剂为：水分＜3％，SiO2含量40％～60％，NaCO3含量20％～30％，粒径100％-300目，比表面积≥15m2/g。
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