CN111099647A - 一种利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法 - Google Patents

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杨俊山
张晖
周方平
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    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/20—Halides
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Abstract

本发明涉及湿法磷酸萃取尾气回收技术领域，公开了一种利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将湿法磷酸萃取尾气用水进行洗涤，向洗涤后的水中通入氨气进行中和反应；(2)反应后的物料进行压滤，滤液进行澄清；(3)得到的澄清液中加入氢氧化钙进行中和反应；(4)反应后的物料进行压滤，滤饼进行烘干得到氟化钙产品。本发明可以将洗涤水利用生产新的产品，避免了洗涤水循环回磷酸循环水池造成系统堵塞。

Description

一种利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法
技术领域
本发明涉及湿法磷酸萃取尾气回收技术领域，具体而言，涉及一种利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法。
背景技术
湿法磷酸尾气主要是SiF4气体，用水进行喷淋洗涤，使SiF4发生水解反应生成氟硅酸和硅胶，使洗涤水中主要是氟硅酸溶液和硅胶，洗涤水采用循环使用，含有氟硅酸溶液和硅胶的洗涤水会循环回磷酸循环水池继续循环对SiF4进行洗涤。
含有氟硅酸溶液和硅胶的洗涤水循环回磷酸循环水池再次循环洗涤时，氟硅酸会与杂质反应生成难溶的氟硅酸盐，结晶在滤布滤盘上，造成系统堵塞。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，可以将洗涤水利用生产新的产品，避免了洗涤水循环回磷酸循环水池造成系统堵塞。
本发明的实施例是这样实现的：
一种利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，包括以下步骤：
(1)将湿法磷酸萃取尾气用水进行洗涤，向洗涤后的水中通入氨气进行中和反应；磷酸萃取尾气主要为SiF4气体，用水喷淋洗涤后，SiF4发生水解，3SiF4+3H2O＝2H2SiF6+SiO2.H2O；通入氨气后与H2SiF6发生反应，H2SiF6+6NH3+3H2O＝6NH4F+SiO2.H2O；
(2)将步骤(1)反应后的物料进行压滤，滤液进行澄清；SiO2.H2O为胶体物质，压滤去除SiO2.H2O，滤液澄清后为NH4F溶液；
(3)向步骤(2)中得到的澄清液中加入氢氧化钙进行中和反应；NH4F溶液与氢氧化钙反应，2NH4F+Ca(OH)2＝CaF2↓+2NH3+2H2O；
(4)将步骤(3)反应后的物料进行压滤，滤饼进行烘干得到氟化钙产品。
将SiF4尾气用水洗涤产生含有H2SiF6和SiO2.H2O的洗涤水中通入氨气，使H2SiF6和氨气反应生成NH4F，再加入Ca(OH)2，使NH4F和Ca(OH)2反应生成CaF2；将含有H2SiF6和SiO2.H2O的洗涤水利用生产CaF2产品，避免了含有H2SiF6和SiO2.H2O的洗涤水循环回磷酸循环水池时，H2SiF6与杂质反应生成难溶的氟硅酸盐，结晶在滤布滤盘上，造成系统堵塞；氢氧化钙是常用的碱，价格较为便宜，成本低，NH4F和Ca(OH)2生产CaF2的工艺较简单，NH4F和Ca(OH)2反应直接生成CaF2沉淀，只需过滤烘干即可得到CaF2产品，且CaF2产品可以广泛应用于冶金工业、化学工业和建材工业。
进一步地，所述步骤(1)中氨气的通入压力为0.02～0.08Mpa；保证氨气的通入量。
进一步地，所述步骤(1)中氨气中和反应终点pH为7.5～8.0；保证氨气与H2SiF6充分反应，以生成纯度较高的NH4F。
进一步地，所述步骤(2)中使用板框压滤机进行压滤，压滤30～120min，滤液使用过滤器进行过滤澄清；便于高效的将SiO2.H2O均过滤清除，只剩下NH4F溶液。
进一步地，所述步骤(3)中氢氧化钙的比重为1.06～1.11；保证氢氧化钙的纯度。
进一步地，所述步骤(3)中氢氧化钙中和反应终点pH为9.0～9.5；确保氢氧化钙和NH4F充分反应。
进一步地，所述步骤(4)中滤饼的水分含量≤30％；便于CaF2产品后续的储存和使用。
进一步地，所述步骤(4)中烘干温度≥280℃，烘干时间为5～20min；高效的将CaF2产品烘干，达到要求的水分含量。
进一步地，所述步骤(4)中使用立式压滤机进行压滤，压滤60～180min；便于高效的将CaF2沉淀过滤出来，以得到高纯度的CaF2产品。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的一种利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法进行具体说明。
实施例1
本实施例中，利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，将湿法磷酸萃取尾气用水进行洗涤，向洗涤后的水中通入氨气进行中和反应，反应终点pH为7.5；反应后的物料使用板框压滤机进行压滤30～120min，得到的滤液用过滤器进行过滤澄清；向得到的澄清液中加入比重为1.06的氢氧化钙进行中和反应，反应终点pH为9.0；反应后的物料使用立式压滤机进行压滤60～180min，滤饼经280℃进行烘干20min，得到滤饼的水分含量为30％，即得到氟化钙产品。
实施例2
本实施例中，利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，将湿法磷酸萃取尾气用水进行洗涤，向洗涤后的水中通入氨气进行中和反应，反应终点pH为8.0；反应后的物料使用板框压滤机进行压滤30～120min，得到的滤液用过滤器进行过滤澄清；向得到的澄清液中加入比重为1.11的氢氧化钙进行中和反应，反应终点pH为9.5；反应后的物料使用立式压滤机进行压滤60～180min，滤饼经290℃进行烘干18min，得到滤饼的水分含量为28％，即得到氟化钙产品。
实施例3
本实施例中，利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，将湿法磷酸萃取尾气用水进行洗涤，向洗涤后的水中通入氨气进行中和反应，反应终点pH为7.5；反应后的物料使用板框压滤机进行压滤30～120min，得到的滤液用过滤器进行过滤澄清；向得到的澄清液中加入比重为1.08的氢氧化钙进行中和反应，反应终点pH为9.5；反应后的物料使用立式压滤机进行压滤60～180min，滤饼经300℃进行烘干12min，得到滤饼的水分含量为25％，即得到氟化钙产品。
实施例4
本实施例中，利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，将湿法磷酸萃取尾气用水进行洗涤，向洗涤后的水中通入氨气进行中和反应，反应终点pH为8.0；反应后的物料使用板框压滤机进行压滤30～120min，得到的滤液用过滤器进行过滤澄清；向得到的澄清液中加入比重为1.1的氢氧化钙进行中和反应，反应终点pH为9.0；反应后的物料使用立式压滤机进行压滤60～180min，滤饼经310℃进行烘干10min，得到滤饼的水分含量为22％，即得到氟化钙产品。
实施例5
本实施例中，利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，将湿法磷酸萃取尾气用水进行洗涤，向洗涤后的水中通入氨气进行中和反应，反应终点pH为7.5；反应后的物料使用板框压滤机进行压滤30～120min，得到的滤液用过滤器进行过滤澄清；向得到的澄清液中加入比重为1.07的氢氧化钙进行中和反应，反应终点pH为9.5；反应后的物料使用立式压滤机进行压滤60～180min，滤饼经350℃进行烘干5min，得到滤饼的水分含量为18％，即得到氟化钙产品。
实施例6
本实施例中，利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，将湿法磷酸萃取尾气用水进行洗涤，向洗涤后的水中通入氨气进行中和反应，反应终点pH为7.5；反应后的物料使用板框压滤机进行压滤30～120min，得到的滤液用过滤器进行过滤澄清；向得到的澄清液中加入比重为1.09的氢氧化钙进行中和反应，反应终点pH为9.0；反应后的物料使用立式压滤机进行压滤60～180min，滤饼经330℃进行烘干8min，得到滤饼的水分含量为20％，即得到氟化钙产品。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将湿法磷酸萃取尾气用水进行洗涤，向洗涤后的水中通入氨气进行中和反应；
(2)将步骤(1)反应后的物料进行压滤，滤液进行澄清；
(3)向步骤(2)中得到的澄清液中加入氢氧化钙进行中和反应；
(4)将步骤(3)反应后的物料进行压滤，滤饼进行烘干得到氟化钙产品。
2.根据权利要求1所述的利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，其特征在于，所述步骤(1)中氨气的通入压力为0.02～0.08Mpa。
3.根据权利要求1所述的利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，其特征在于，所述步骤(1)中氨气中和反应终点pH为7.5～8.0。
4.根据权利要求1所述的利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，其特征在于，所述步骤(2)中使用板框压滤机进行压滤，压滤30～120min，滤液使用过滤器进行过滤澄清。
5.根据权利要求1所述的利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，其特征在于，所述步骤(3)中氢氧化钙的比重为1.06～1.11。
6.根据权利要求1所述的利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，其特征在于，所述步骤(3)中氢氧化钙中和反应终点pH为9.0～9.5。
7.根据权利要求1所述的利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，其特征在于，所述步骤(4)中滤饼的水分含量≤30％。
8.根据权利要求1所述的利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，其特征在于，所述步骤(4)中烘干温度≥280℃，烘干时间为5～20min。
9.根据权利要求1所述的利用湿法磷酸萃取尾气制取氟化钙产品的工艺方法，其特征在于，所述步骤(4)中使用立式压滤机进行压滤，压滤60～180min。
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