一種飼料級磷酸氫鈣生產過程中制備氟化氫的方法
【專利摘要】本發明公開了一種飼料級磷酸氫鈣生產過程中制備氟化氫的方法。將含氟尾氣通入氨水溶液槽，當pH為2.5~3.5時將吸收液排入沉淀池，并在氨水溶液槽中加入氨水；將沉淀池中的上清液減壓蒸發濃縮，得到氟硅酸銨固體，加入到濃硫酸中，將產生的氣體通過冷凝塔，其中冷凝下來的液體為氟化氫，剩余的尾氣通入前面所述的氨水溶液槽，循環回收利用。本發明簡便、經濟、有效，基本上可以消除尾氣中氟對環境的污染，并且得到附加值羅高的副產品氟化氫。
【專利說明】
一種飼料級磷酸氫鈣生產過程中制備氟化氫的方法
技術領域
[0001]本發明屬于化工領域中氟化氫的制備技術，具體涉及一種利用飼料級磷酸氫鈣生產過程中產生的含氟尾氣來制備氟化氫的方法。
【背景技術】
飼料級磷酸氫鈣是國內外公認的最好的飼料礦物添加劑之一，應用很廣泛，有巨大的經濟價值。隨著科技的發展，飼料級磷酸氫鈣的生產工藝在不斷的改進。目前，被廣泛應用的生產工藝主要為化學加工法，其中硫酸法最為普遍。硫酸法是以磷礦石為原料，利用硫酸進行萃取、過濾，經脫硫、脫氟等一系列步驟最后得到最終產品飼料級磷酸氫鈣【段利中，黃國虎.飼料級磷酸氫鈣生產工藝的研究進展[J].飼料工業，2013(5): 12?15】。在生產過程中，脫氟步驟產生有害含氟氣體，排放到空氣中對環境造成比較大的傷害。回收飼料級碳酸氫鈣的生產過程中含氟尾氣有利于保護環境。目前，磷肥生產企業產生的含氟尾氣主要以氟硅酸鈉、氟硅酸銨等形式回收。氟硅酸鹽用途窄、售價低、經濟效益差，常常滯銷，嚴重影響了生產廠家回收利用含氟尾氣的積極性。將含氟尾氣加工成氟化氫，附加值將大大提高，是人們關心的熱點問題，同時也是技術難題。氟化氫廣泛用于原子能、化工、石油等行業，是制取元素氟、各種氟致冷劑、無機氟化物和有機氟化物的基本原料，可用于制造石墨和有機化合物的催化劑、玻璃刻蝕劑等，在無機或有機工業領域中需求廣泛【曹騏，張志業，王辛龍等.磷化工副產氟硅酸的利用及無水氟化氫的生產研究進展[J].無機鹽工業，2010，42(5):1?4】。因此，探尋一種回收飼料級碳酸氫鈣的生產過程中含氟尾氣，將其制備為高附加值的氟化氫的方法非常重要。
【發明內容】
[0002]本發明的目的在于提供一種回收飼料級碳酸氫鈣的生產過程中含氟尾氣，將其制備為高附加值的氟化氫的方法。
[0003]本發明的目的是這樣實現的，包括以下三個步驟:
A.將含氟尾氣通入氨水溶液槽，當pH為2.5-3.5時，將吸收液排入沉淀池，并在氨水溶液槽中加入氨水；
B.將沉淀池中的上清液減壓蒸發濃縮，得到氟硅酸銨固體；
C.將氟硅酸銨固體加入到濃硫酸中，將產生的氣體通過冷凝塔，其中冷凝下來的液體為氟化氫，剩余的尾氣通入步驟A所述的氨水溶液槽。
[0004]步驟A中氨水溶液槽的溫度保持在10°C~50°C。
[0005 ]步驟A中氨水溶液槽中，氨水的質量百分比為10%~20%。
[0006]步驟B中減壓蒸發濃縮的真空度為40kPa?80kPa。
[0007]步驟B中減壓蒸發濃縮的溫度為40°060°C。
[0008]步驟C中濃硫酸的質量百分比為90%?99%。
[0009]步驟C中冷凝塔的溫度為-15°C~15°C。
[0010]本發明優點:
本發明使用氨水作為含氟尾氣吸收槽，價格低廉。飼料級碳酸氫鈣的生產過程產生的含氟尾氣主要為氟化氫及氟化硅。當pH為2.5-3.5時，氨水吸收氟化氫及氟化硅，轉化為氟硅酸銨及二氧化硅等。溶于水的氟硅酸銨通過沉淀池與不溶于水的其他固體分離，經減壓蒸發濃縮后得到氟硅酸銨固體，接著與濃硫酸發生酸解反應，生成氣體氟化氫及氟化硅。氟化氫的沸點遠高于氟化硅，利用冷凝塔收取氟化氫，剩余的氣體氟化硅又進入氨水尾氣吸收槽。本發明經濟、有效、步驟短、環境友好。
【具體實施方式】
[0011]下面對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明所作的任何變換，均屬于本發明的保護范圍。
[0012]實施例1:
飼料級碳酸氫鈣的生產過程產生的含氟尾氣通入盛有10%的氨水的氨水溶液槽中，氨水溶液槽的溫度保持在10 °050 0C，當pH為2.5時，將吸收液排入沉淀池，并在氨水溶液槽中加入氨水，并在氨水溶液槽中加入10%的氨水。將沉淀池中的上清液在真空度為40kPa、溫度為40°C的條件下減壓蒸發濃縮，得到氟硅酸銨固體。將氟硅酸銨固體加入到質量百分比為90%的濃硫酸中，將產生的氣體通過冷凝塔，冷凝塔溫度為-15°C，其中冷凝下來的液體為氟化氫，剩余的尾氣通入步驟A所述的氨水溶液槽。
[0013]實施例2:
飼料級碳酸氫鈣的生產過程產生的含氟尾氣通入盛有20%的氨水的氨水溶液槽中，氨水溶液槽的溫度保持在10 °050 0C，當pH為3.5時，將吸收液排入沉淀池，并在氨水溶液槽中加入氨水，并在氨水溶液槽中加入20%的氨水。將沉淀池中的上清液在真空度為80kPa、溫度為60°C的條件下減壓蒸發濃縮，得到氟硅酸銨固體。將氟硅酸銨固體加入到質量百分比為99%的濃硫酸中，將產生的氣體通過冷凝塔，冷凝塔溫度為15 °C，其中冷凝下來的液體為氟化氫，剩余的尾氣通入步驟A所述的氨水溶液槽。
【主權項】
1.一種飼料級磷酸氫鈣生產過程中制備氟化氫的方法，其特征在于包括以下三個步驟: 將含氟尾氣通入氨水溶液槽，當PH為2.5-3.5時，將吸收液排入沉淀池，并在氨水溶液槽中加入氨水； B.將沉淀池中的上清液減壓蒸發濃縮，得到氟硅酸銨固體； C.將氟硅酸銨固體加入到濃硫酸中，將產生的氣體通過冷凝塔，其中冷凝下來的液體為氟化氫，剩余的尾氣通入步驟A所述的氨水溶液槽。2.根據權利要求1所述的制備氟化氫的方法，其特征是:所述的步驟A中氨水溶液槽的溫度保持在10°050°C。3.根據權利要求1所述的制備氟化氫的方法，其特征是:所述的步驟A中氨水溶液槽中，氨水的質量百分比為10%?20%。4.根據權利要求1所述的制備氟化氫的方法，其特征是:所述的步驟B中減壓蒸發濃縮的真空度為40kPa?80kPa。5.根據權利要求1所述的制備氟化氫的方法，其特征是:所述的步驟B中減壓蒸發濃縮的溫度為40°060°C。6.根據權利要求1所述的制備氟化氫的方法，其特征是:所述的步驟C中濃硫酸的質量百分比為90%?99%。7.根據權利要求1所述的制備氟化氫的方法，其特征是:所述的步驟C中冷凝塔的溫度為 _15。015。(:。
【文檔編號】C01B7/19GK106006560SQ201610342931
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發明人】粟宇, 周榮超, 周榮敏, 彭啟明
【申請人】祿豐天寶磷化工有限公司