目前國內(nèi)外生產(chǎn)冰晶石主要有以下幾種工藝:
氫氟酸法:可分干法和濕法 干法是將氣態(tài)氫氟酸在400~700℃和氫氧化鋁反應(yīng), 生成氟鋁酸(H3A iF6),然后用純堿在高溫反應(yīng)而生成。濕法是將40~60% 的氫氟酸與氫氧化鋁反應(yīng)后再加入純堿而制得。
氟硅酸法:可分氟化銨中間產(chǎn)物和氟硅酸鈉中間產(chǎn)物法,前者系氟硅酸與氨水氨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)回收氟硅酸鈉后,再經(jīng)氨化合成等工序而制得。
碳酸化法:在鋁酸鈉及氟化鈉溶液中,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)的廢氣中回收的稀氫氟酸與鋁酸鈉反應(yīng)可回收冰晶石。
堿法:將純堿、熒石、硅砂經(jīng)焙燒、粉碎、浸取后與硫酸鋁反應(yīng)而得,工業(yè)上很少采用。
連續(xù)的冰晶石生產(chǎn)工藝,首先要從水和氫氧化鋁要從所需要的氫氧化鋁泥漿,做為所需要的量加入到氫氧化鋁的糟中,將其制備成氫氧化鋁泥漿。 在通過加入適量的水和氫氧后,會(huì)通過溢流管進(jìn)行流量的統(tǒng)計(jì),和氫氧酸的輸送管的流量統(tǒng)計(jì),將期均勻地加入溫度為70度的氟鋁酸制備糟上。之后在糟中進(jìn)行反應(yīng)即得出氟鋁酸,而氟鋁酸中的料液再溢流入70度的反應(yīng)糟繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。
在經(jīng)過多層的反應(yīng)后才能得出較好的氟鋁酸,而得出氟鋁酸后還要經(jīng)過碳酸鈉加入到攪拌的冰晶石糟當(dāng)中進(jìn)行再次反應(yīng)。最后一步由冰晶石懸浮的溢流管進(jìn)入到同樣的糟內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),再通過過濾機(jī)才能得出濕冰晶石。
在得出濕冰晶石后,還要經(jīng)過一段的干燥后才能得出冰晶石成品。參照以上的生產(chǎn)方法,可以連續(xù)生產(chǎn)冰晶石,可從根本上節(jié)約制造的時(shí)間。
合成法由碳酸鈉溶液和氟硅酸合成氟化鈉、由氟硅酸和氫氧化鋁合成氟化鋁,經(jīng)過濾后,使之反應(yīng),再經(jīng)過濾、干燥,制得冰晶石成品。其
H2SiF6+3Na2CO3→6NaF+SiO2+H2O+3CO2↑
H2SiF6+2AI(OH)3→2AlF3+SiO2+4H2O
A1F3+3NaF→Na3 AlF6
干法使氣態(tài)氟化氫在400~700℃通過氫氧化鋁,生成氟鋁酸,然后與碳酸鈉高溫反應(yīng),再經(jīng)過濾、烘干,制得冰晶石成品。其
6HF+AI(OH)3→A1F3·3HF+3H2O
2(A1F3·3HF)+3Na2CO3→2Na3AIF6+3CO2↑+3H2O
制鋁工業(yè)回收法在蒸汽加熱下,制鋁工業(yè)所得廢料和氫氟酸反應(yīng),生成氟化鋁,然后在蒸汽加熱下與碳酸鈉溶液反應(yīng),再經(jīng)過濾、干燥,制得冰晶石成品。其
6HF+AI(OH)3→AlF3·3HF+3H2O
2(A1F3·3HF)+3Na2CO3→2Na3AlF6+3H2O+3CO2↑