CN1515493A - 一种生产冰晶石联产白炭黑的方法 - Google Patents

一种生产冰晶石联产白炭黑的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1515493A
CN1515493A CNA031184472A CN03118447A CN1515493A CN 1515493 A CN1515493 A CN 1515493A CN A031184472 A CNA031184472 A CN A031184472A CN 03118447 A CN03118447 A CN 03118447A CN 1515493 A CN1515493 A CN 1515493A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon black
white carbon
ammonia water
cryolite
sodium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA031184472A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1259242C (zh
Inventor
李世江
利
侯红军
杨华春
李海生
张富山
皇甫根利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duo Fluoride Chemicals Co Ltd
Original Assignee
DUOFUDUO CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd JIAOZUO CITY
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DUOFUDUO CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd JIAOZUO CITY filed Critical DUOFUDUO CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd JIAOZUO CITY
Priority to CN 03118447 priority Critical patent/CN1259242C/zh
Publication of CN1515493A publication Critical patent/CN1515493A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1259242C publication Critical patent/CN1259242C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种生产冰晶石联产白炭黑的方法，包括如下顺序的步骤：(1)向水中加入冰母和氨水制得稀氨水，将氟硅酸溶液与稀氨水反应，制成白炭黑晶种，将白炭黑晶种的pH值控制在6－8之间，反应温度为30－40℃；(2)向氨解槽中加入一定量的白炭黑晶种，其中晶种的加入量可以按需要进行调整，并加入适量冰母，在晶种存在的条件下，将氟硅酸钠与氨水在60℃左右的温度下进行氨解反应，反应终点的pH值大于8.0，氨解反应生成的白炭黑料浆经过滤、洗涤得到白炭黑软膏，其中滤液为氟化铵、氟化钠混合溶液，白炭黑软膏经干燥得白炭黑成品；(3)将氨解反应生成的氟化铵、氟化钠混合溶液与铝酸钠溶液在80－100℃的温度下反应生成冰晶石料浆，生成的冰晶石料浆经过滤、干燥得冰晶石成品。

Description

一种生产冰晶石联产白炭黑的方法
技术领域
本发明涉及一种生产冰晶石联产白炭黑的方法。
背景技术
冰晶石化学名称为氟铝酸钠，分子式为Na3AlF6，在工业上主要用于炼铝助熔剂，在硅酸盐工业中用作玻璃和搪瓷的乳白剂，在农业上可用作杀虫剂，世界上炼铝工业中主要使用的原料为冰晶石。冰晶石的传统生产工艺为纯碱—氟铝酸法，先将氢氟酸与氢氧化铝反应生成氟铝酸，再与纯碱反应生成冰晶石，其化学反应式如下：
所制得的冰晶石料浆经过滤后得冰晶石成品。该工艺的不足之处在于：由于反应所需的温度较高，合成氟铝酸的反应剧烈，操作不容易控制，容易发生冒罐伤人事故；并且由于整个生产是在酸性条件下进行，且温度较高，对设备腐蚀严重，并有酸性废渣产生，污染环境。
白炭黑，化学名称为沉淀二氧化硅，是合成粉状无定性硅酸产品之一，作为一种补强剂、分散剂、消光剂等广泛应用于轮胎、制鞋、农药、消防、造纸等行业。通常白炭黑是由硅酸钠和无机酸发生中和反应而制得，主要原料为硅酸钠和硫酸或其它无机酸，以硫酸较为普遍，主要反应式如下：
目前，有一种用氟硅酸钠生产冰晶石联产白炭黑的生产工艺，其制备过程为：将氟硅酸钠与稀氨水反应，制成白炭黑晶种，然后在晶种存在的条件下，将氟硅酸钠与氨水进行氨解反应，其中晶种的加入量可以按需要进行调整，氨解反应生成的白炭黑料浆经过滤、洗涤得白炭黑软膏和氟化铵、氟化钠混合溶液，白炭黑软膏经干燥得白炭黑成品。氨解反应生成的氟化铵、氟化钠混合溶液与铝酸钠溶液反应合成冰晶石，生成冰晶石料浆经过滤、干燥得冰晶石成品。主要反应式如下：
  (1)
  (2)
该工艺不足之处在于：(1)采用氟硅酸钠与稀氨水反应制白炭黑晶种，由于氟硅酸钠为固相，反应不完全，所制得的晶种中钠离子的含量较大，晶种质量较差，且还存在有固体颗粒，透明度差，色泽发白。(2)用氟硅酸钠制晶种所得的白炭黑料浆，氟化钠的结晶较多，不便于洗涤和分离，大大地影响了白炭黑的纯度。(3)所制得的冰晶石分子比较高，一般在2.8以上，并且无法向下调整，只能在电解铝生产中的起槽阶段使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产冰晶石联产白炭黑的方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案在于采用一种生产冰晶石联产白炭黑的方法，包括如下顺序的步骤：
(1)向水中加入冰母和氨水制得稀氨水，将氟硅酸溶液与稀氨水反应，制成白炭黑晶种，将白炭黑晶种的pH值控制在6-8之间，反应温度为30-40℃；
(2)向氨解槽中加入一定量的白炭黑晶种，其中晶种的加入量可以按需要进行调整，并加入适量冰母，在晶种存在的条件下，将氟硅酸钠与氨水在60℃左右的温度下进行氨解反应，反应终点的pH值大于8.0，氨解反应生成的白炭黑料浆经过滤、洗涤得到白炭黑软膏，其中滤液为氟化铵、氟化钠混合溶液，白炭黑软膏经干燥得白炭黑成品；
(3)将氨解反应生成的氟化铵、氟化钠混合溶液与铝酸钠溶液在80-100℃的温度下反应生成冰晶石料浆，生成的冰晶石料浆经过滤、干燥得冰晶石成品。
所述的稀氨水的浓度为0.8-1.0mol/l。
所述的氟化铵、氟化钠混合溶液的氟离子含量为35-40g/l。
所述的步骤(3)中铝酸钠的αk值为1.2-1.3。
本发明的化学反应式为：
  (1)
  (2)
  (3)
由于使用了氟硅酸溶液制晶种，氟硅酸溶液与稀氨水反应完全，改善了用氟硅酸钠制晶种反应不完全，晶种质量较差的问题。使用氟硅酸溶液制得的晶种，几乎没有钠含量，反应完全，晶种质量好，从而使氨解反应制出的白炭黑料浆中(与用氟硅酸钠制晶种所得的白炭黑料浆相比)氟化钠的结晶明显减少，白炭黑的质量明显提高。与用氟硅酸钠制晶种所得的冰晶石相比，氨解反应产生的氟化铵、氟化钠混合溶液中钠含量明显减少，从而使合成出的冰晶石分子比下降，可以制出分子比较低的冰晶石，另外根据晶种加入量的不同，可以生产分子比在1.8-3.0之间可以调整的冰晶石，除了象现有技术一样在电解铝起槽阶段使用外，还可以在电解铝生产其余的正常阶段使用；同时冰晶石中氟、铝含量得到提高，钠含量下降，满足了不同生产用途和不同客户的要求，扩大了冰晶石的市场。本发明所采用的原料氟硅酸以及氟硅酸钠都是磷肥生产厂家的一种有污染且禁止排放的毒副产品，本发明“变废为宝”，不仅解决了污染物的排放问题，同时也使环境问题得到了解决，并且利用这些污染物还生产出了在工业上有很大的利用价值的冰晶石以及白炭黑。本发明在制备冰晶石时所生成的冰母及氨气可以加以回收、循环利用，生成的氨气可用于制备稀氨水，冰母与制备的稀氨水可供制备白炭黑晶种用，冰母还可用于氨解反应，这样大大地提高了原料的利用率，降低了成本。
本发明的生产工艺(A)所生产的冰晶石和白炭黑与现有的用氟硅酸钠生产冰晶石联产白炭黑的工艺(B)所得的冰晶石和白炭黑产品分析结果对比如下：
                                   表1冰晶石分析结果
    方法   F   Al   Na   SiO2   Fe2O3   灼减   分子比
    A   53.32   13.31   31.32   0.255   0.021   2.14   2.70
    A   53.50   13.85   30.71   0.251   0.025   2.32   2.54
    A   54.20   14.90   28.90   0.256   0.023   2.14   2.23
    B   52.35   12.70   31.85   0.257   0.024   2.14   2.87
                          表2  白炭黑分析结果
  方法   SiO2   灼减   松密度   吸油值   H2O   pH值
  A   93.5   4.45   0.12   2.54   4.32   6.5
  B   90.4   4.51   0.13   2.51   4.52   6.5
由表1、表2可知，本发明用氟硅酸生产冰晶石联产白炭黑的生产工艺(A)所生产的冰晶石中F的含量在53以上、Al的含量在13以上，而现有的工艺(B)所制备的冰晶石中F的含量不易达到53以上、Al的含量常在13以下，其中工艺(A)中Na的含量较工艺(B)中Na的含量低。由此证明，本发明所生产的冰晶石中氟、铝的含量得到了提高，钠含量下降，冰晶石的分子比降低，从而满足了不同生产用途和不同客户的要求。本发明所生产的白炭黑中SiO2的含量明显提高，生产的白炭黑纯度较高，从而提高了白炭黑的质量。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明制备冰晶石联产白炭黑的方法为：向水中加入冰母和氨水制备稀氨水，过滤得浓度为0.8mol/l的稀氨水，将氟硅酸溶液与所制备的稀氨水反应，制成白炭黑晶种，白炭黑晶种的pH值控制为6.2，反应温度为32℃；向氨解槽中加入25％的白炭黑晶种，并加入适量冰母，然后在晶种存在的条件下，将氟硅酸钠与氨水在58℃左右的温度下进行氨解反应，反应终点的pH值大于8.0，氨解反应生成的白炭黑料浆经过滤、洗涤得白炭黑软膏，滤液为氟化铵、氟化钠混合溶液，氟化铵、氟化钠混合溶液的氟离子含量为35g/l，白炭黑软膏经干燥得白炭黑成品；将氨解反应生成的氟化铵、氟化钠混合溶液与铝酸钠溶液(铝酸钠溶液的αk值为1.20)在80℃的温度下反应合成冰晶石料浆，同时释放出氨气，所释放出的氨气可进行回收用于制备氨水，所生成的冰晶石料浆经过滤、干燥得冰晶石成品，所得到的冰母可用于氨解反应，还可以与氨水一起用于制备稀氨水。
实施例2
如图1所示，本发明制备冰晶石联产白炭黑的方法为：向水中加入冰母和氨水制备稀氨水，过滤得浓度为0.9mol/l的稀氨水，将氟硅酸溶液与所制备的稀氨水反应，制成白炭黑晶种，白炭黑晶种的pH值控制为7.0，反应温度为35℃；向氨解槽中加入33％的白炭黑晶种，并加入适量冰母，然后在晶种存在的条件下，将氟硅酸钠与氨水在60℃左右的温度下进行氨解反应，反应终点的pH值大于8.0，氨解反应生成的白炭黑料浆经过滤、洗涤得白炭黑软膏，滤液为氟化铵、氟化钠混合溶液，氟化铵、氟化钠混合溶液的氟离子含量为37g/l，白炭黑软膏经干燥得白炭黑成品；将氨解反应生成的氟化铵、氟化钠混合溶液与铝酸钠溶液(铝酸钠溶液的αk值为1.25)在88℃的温度下反应合成冰晶石料浆，同时释放出氨气，所释放出的氨气可进行回收用于制备氨水，所生成的冰晶石料浆经过滤、干燥得冰晶石成品，所得到的冰母可用于氨解反应，还可以与氨水一起用于制备稀氨水。
实施例3
如图1所示，本发明制备冰晶石联产白炭黑的方法为：向水中加入冰母和氨水制备稀氨水，过滤得浓度为1.0mol/l的稀氨水，将氟硅酸溶液与所制备的稀氨水反应，制成白炭黑晶种，白炭黑晶种的pH值控制为7.6，反应温度为40℃；向氨解槽中加入40％的白炭黑晶种，并加入适量冰母，然后在晶种存在的条件下，将氟硅酸钠与氨水在62℃左右的温度下进行氨解反应，反应终点的pH值大于8.0，氨解反应生成的白炭黑料浆经过滤、洗涤得白炭黑软膏，滤液为氟化铵、氟化钠混合溶液，氟化铵、氟化钠混合溶液的氟离子含量为40g/l，白炭黑软膏经干燥得白炭黑成品；将氨解反应生成的氟化铵、氟化钠混合溶液与铝酸钠溶液(铝酸钠溶液的αk值为1.30)在95℃的温度下反应合成冰晶石料浆，同时释放出氨气，所释放出的氨气可进行回收用于制备氨水，所生成的冰晶石料浆经过滤、干燥得冰晶石成品，所得到的冰母可用于氨解反应，还可以与氨水一起用于制备稀氨水。

Claims (4)

1、一种生产冰晶石联产白炭黑的方法，包括如下顺序的步骤：
(1)向水中加入冰母和氨水制得稀氨水，将氟硅酸溶液与稀氨水反应，制成白炭黑晶种，将白炭黑晶种的pH值控制在6-8之间，反应温度为30-40℃；
(2)向氨解槽中加入一定量的白炭黑晶种，其中晶种的加入量可以按需要进行调整，并加入适量冰母，在晶种存在的条件下，将氟硅酸钠与氨水在60℃左右的温度下进行氨解反应，反应终点的pH值大于8.0，氨解反应生成的白炭黑料浆经过滤、洗涤得到白炭黑软膏，其中滤液为氟化铵、氟化钠混合溶液，白炭黑软膏经干燥得白炭黑成品；
(3)将氨解反应生成的氟化铵、氟化钠混合溶液与铝酸钠溶液在80-100℃的温度下反应生成冰晶石料浆，生成的冰晶石料浆经过滤、干燥得冰晶石成品。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的稀氨水的浓度为0.8-1.0mol/l。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的氟化铵、氟化钠混合溶液的氟离子含量为35-40g/l。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于；所述的步骤(3)中铝酸钠的αk值为1.2-1.3。
CN 03118447 2003-01-07 2003-01-07 一种生产冰晶石联产白炭黑的方法 Expired - Fee Related CN1259242C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03118447 CN1259242C (zh) 2003-01-07 2003-01-07 一种生产冰晶石联产白炭黑的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03118447 CN1259242C (zh) 2003-01-07 2003-01-07 一种生产冰晶石联产白炭黑的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1515493A true CN1515493A (zh) 2004-07-28
CN1259242C CN1259242C (zh) 2006-06-14

Family

ID=34239505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 03118447 Expired - Fee Related CN1259242C (zh) 2003-01-07 2003-01-07 一种生产冰晶石联产白炭黑的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1259242C (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100577567C (zh) * 2006-03-01 2010-01-06 多氟多化工股份有限公司 一种生产氟化铵联产白炭黑的方法
CN100577568C (zh) * 2006-03-01 2010-01-06 多氟多化工股份有限公司 一种生产氟化氢铵联产白炭黑的方法
CN101134590B (zh) * 2006-09-01 2010-08-18 多氟多化工股份有限公司 一种生产氟化铝联产白炭黑、硫酸铵的方法
CN101555033B (zh) * 2009-03-20 2011-08-24 云南云天化国际化工股份有限公司 一种用氟硅酸制备冰晶石联产水玻璃的方法
CN104098119A (zh) * 2014-08-10 2014-10-15 安徽锦洋氟化学有限公司 一种用氟硅酸制备冰晶石联产纳米二氧化硅的方法
CN104310450A (zh) * 2014-09-29 2015-01-28 湖南康盟环保科技有限公司 氨法生产冰晶石过程中产生的含氨废物处理方法
CN106995216A (zh) * 2017-04-14 2017-08-01 衢州市鼎盛化工科技有限公司 冰晶石的制备方法及装置
CN111517331A (zh) * 2020-05-07 2020-08-11 山东科技大学 钢渣改性制备玻璃纤维原料的方法
CN112830496A (zh) * 2020-12-30 2021-05-25 惠州Tcl环境科技有限公司 一种废fcc催化剂与cvd粉尘协同处理及资源化的方法
WO2023035099A1 (zh) * 2021-09-07 2023-03-16 无锡恒诚硅业有限公司 一种用于绿色轮胎的沉淀二氧化硅及其制备方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100577567C (zh) * 2006-03-01 2010-01-06 多氟多化工股份有限公司 一种生产氟化铵联产白炭黑的方法
CN100577568C (zh) * 2006-03-01 2010-01-06 多氟多化工股份有限公司 一种生产氟化氢铵联产白炭黑的方法
CN101134590B (zh) * 2006-09-01 2010-08-18 多氟多化工股份有限公司 一种生产氟化铝联产白炭黑、硫酸铵的方法
CN101555033B (zh) * 2009-03-20 2011-08-24 云南云天化国际化工股份有限公司 一种用氟硅酸制备冰晶石联产水玻璃的方法
CN104098119A (zh) * 2014-08-10 2014-10-15 安徽锦洋氟化学有限公司 一种用氟硅酸制备冰晶石联产纳米二氧化硅的方法
CN104310450A (zh) * 2014-09-29 2015-01-28 湖南康盟环保科技有限公司 氨法生产冰晶石过程中产生的含氨废物处理方法
CN104310450B (zh) * 2014-09-29 2016-08-17 湖南康盟环保科技有限公司 氨法生产冰晶石过程中产生的含氨废物处理方法
CN106995216A (zh) * 2017-04-14 2017-08-01 衢州市鼎盛化工科技有限公司 冰晶石的制备方法及装置
CN111517331A (zh) * 2020-05-07 2020-08-11 山东科技大学 钢渣改性制备玻璃纤维原料的方法
CN112830496A (zh) * 2020-12-30 2021-05-25 惠州Tcl环境科技有限公司 一种废fcc催化剂与cvd粉尘协同处理及资源化的方法
WO2023035099A1 (zh) * 2021-09-07 2023-03-16 无锡恒诚硅业有限公司 一种用于绿色轮胎的沉淀二氧化硅及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1259242C (zh) 2006-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101428805B (zh) 含氟硅渣的利用技术
CN1515493A (zh) 一种生产冰晶石联产白炭黑的方法
DE3432678C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Siliciumtetrafluorid
CN103466637A (zh) 一种利用碳酸氢钠控制过饱和度生产沉淀二氧化硅的方法
CN101049936A (zh) 一种氟硅酸氨化制高补强性白炭黑的方法
CH630321A5 (de) Verfahren zur aufbereitung von silicumdioxid enthaltenden abfallflugstaeuben zu kieselsaeuren oder silikaten.
CN1765837A (zh) 钾长石湿法分解生产工艺
CN1062844C (zh) 利用钾长石生产硫酸钾及其副产品的方法
CN1260130C (zh) 碳酸化法合成冰晶石工艺
CN1225897A (zh) 氟硅酸钠铝酸钠法生产高分子比冰晶石
CN1219698C (zh) 以凹凸棒石粘土生产纳米棒状活性二氧化硅的方法
CN105002521A (zh) 一种利用含氟矿物脱除电解锰体系中杂质镁的方法
CN1055296C (zh) 用蛋白土或硅藻土制备白炭黑的方法
CN1234596C (zh) 以氟硅酸钠为原料制取氟化合物和二氧化硅的生产方法
CN1508068A (zh) 用硅藻土制备纳米二氧化硅的方法
KR19980046277A (ko) 초미세 규산 알루미늄염의 제조법
CN1272246C (zh) 一种NaY分子筛的合成方法
CN1039111C (zh) 含氟硅胶制高补强白炭黑的工艺方法
CN1116609A (zh) 用高岭土生产氟化铝和冰晶石的方法
CN1276341A (zh) 以氟硅酸钠为原料制备白炭黑的方法
CN113371720A (zh) 一种含氟硅渣加硫酸干法除杂制备白炭黑的方法
CN1456507A (zh) 一种生产冰晶石的方法
US3345132A (en) Process of preparing silicic acid in a two-dimensional structure
JPH0692247B2 (ja) 珪弗化マグネシウムの製造方法
JP3308303B2 (ja) アモルファスアルミノシリケートの連続製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: FLUORINE CHEMICAL CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: DUOFUDUO CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., JIAOZUO CITY

CP03 Change of name, title or address

Address after: 454191 Henan Province, Jiaozuo City Station area coke Rd

Patentee after: Duo-fluoride Chemicals Co., Ltd.

Address before: 454191, Feng County, Henan Province, Jiaozuo Feng Feng Chemical Industry Zone

Patentee before: Duofuduo Chemical Industry Co., Ltd., Jiaozuo City

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060614

Termination date: 20160107

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee