專利名稱：一種利用亞硫酸鈉循環(huán)母液生產(chǎn)氟硅酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氟硅酸鈉的生產(chǎn)方法，特別是一種利用亞硫酸鈉循環(huán)母液生產(chǎn)氟硅酸鈉的方法。
背景技術(shù)：
氟硅酸鈉是一種重要的無機化工產(chǎn)品。在農(nóng)業(yè)和工業(yè)上有著廣泛的用途，如殺蟲劑、木材防腐和耐酸水泥等。根據(jù)生產(chǎn)氟硅酸鈉的原料氟硅酸的來源不同，生產(chǎn)方法分為螢石法和磷礦石法。 世界氟資源主要來自螢石、磷礦石等。螢石僅集中在為數(shù)不多的國家，已探明儲量為6500 萬t，并以每年400萬t的速度消耗，資源有限。而磷礦石中伴生的氟一般在3%左右，卻占世界氟儲量的90%以上，磷礦石中的氟就成為主要氟資源。磷礦石法是在生產(chǎn)磷酸或磷復肥時，實現(xiàn)對氟的回收，得到8 22%的氟硅酸。我國大部分的工業(yè)氟硅酸鈉產(chǎn)品產(chǎn)自磷復肥企業(yè)。從理論上講，氟硅酸鈉的生產(chǎn)可選用氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉和磷酸鈉等，綜合考慮成本和工藝的穩(wěn)定性，工業(yè)上采用前兩種較多。使用氯化鈉為原料時，以母液為主的污水中含有鹽酸、硅膠等，而且溶解的氟硅酸鈉在稀鹽酸體系中水解較快，硅膠量隨著貯存時間的延長明顯增多，造成污水處理時難度大、環(huán)節(jié)多、費用高，某些磷復肥廠嘗試生產(chǎn)回用，事實證明不但對系統(tǒng)的不銹鋼設(shè)備、管線造成氯離子腐蝕，還會造成生產(chǎn)波動。使用硫酸鈉為原料時，反應(yīng)生成的母液中含有硫酸， 而氟硅酸鈉在硫酸體系中的水解速度慢，污水中硅膠含量相對較少，加之磷復肥廠均使用硫酸分解磷礦，回收利用這部分硫酸，既減少污水外排，又提高了鹽中元素的利用率。所以從環(huán)保和減排角度講，硫酸鈉法應(yīng)為首選。以硫酸鈉為原料生產(chǎn)氟硅酸鈉文獻多有報道，例如2008年《磷肥與復肥》第1期 《回收芒硝代替NaCI生產(chǎn)氟硅酸鈉》；1996年《磷肥與復肥》第4期《用Na2SO4代替NaCI生產(chǎn)氟硅酸鈉的工藝改革》；專利CN101284669A硫酸鈉法生產(chǎn)氟硅酸鈉的工藝等。未見有用煙氣脫硫副產(chǎn)物含亞硫酸鈉的廢液生產(chǎn)氟硅酸鈉的公開報道。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用煙氣脫硫的副產(chǎn)物亞硫酸鈉溶液為原料，采用間歇法生產(chǎn)氟硅酸鈉的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種利用亞硫酸鈉循環(huán)母液生產(chǎn)氟硅酸鈉的方法，其具體方法步驟如下
⑴當硫酸尾氣處理系統(tǒng)循環(huán)吸收液吸收至PH5. 3 5. 6，相對密度1. 24時，將此高濃度的亞硫酸氫鈉溶液送入中和槽，用相對密度1. 20的碳酸鈉溶液中和至PH6. 5 7. 0 ；
(2)以0. 4MPa的蒸汽間接加熱至沸騰，攪拌排盡二氧化碳，加入苛性鈉調(diào)節(jié)溶液的PH值為12，使NaHSO4全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2SO3,制得含量約為21%的亞硫酸鈉溶液；⑶根據(jù)中和槽母液量、亞硫酸鈉溶液的含量計算出需要硫酸的量，然后向中和槽加入純度為93%的硫酸，同時啟動鼓風機對中和槽母液鼓入空氣進行攪拌、氧化；
⑷二氧化硫氣體通過中和槽頂部的氣體管道進入硫酸煙氣管道，依靠負壓進入硫酸系
統(tǒng)；
(5)當中和槽中的硫酸鈉含量達到17%左右時候，加入少量相對密度1.12的NaS溶液除盡鐵離子和重金屬離子，加入少量的活性炭脫色，經(jīng)過真空過濾以除盡雜質(zhì)，送入化鹽槽用蒸汽保溫，溫度控制在30 - 40 0C ；
(6)使用自己生產(chǎn)的8%— 10%純度的氟硅酸，沉降8小時以上，測量密度為1.06 -1. 08g/ml ；
(7)合成時，先向結(jié)晶槽注入一定量的氟硅酸，攪拌情況下按由慢到快的速度加入制備好的硫酸鈉鹽液，加料時間為10 - 15分鐘，控制好硫酸鈉與氟硅酸的摩爾比為1. 1:1 ；
⑶鹽液加完后，攪拌10分鐘，再停止攪拌靜置15 - 20分鐘； ⑶用母液虹吸管將上部含硅膠的母液吸出，直至接近物料層； (10)加物料重量的2倍左右的洗滌水，攪拌洗料，清除掉氟硅酸鈉晶體表面的硅膠，同時放入離心機分離，含水8%左右的濕產(chǎn)品送去干燥制得氟硅酸鈉成品。本發(fā)明的優(yōu)點是硫酸生產(chǎn)尾氣脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的亞硫酸鈉得到有效利用，同時生產(chǎn)氟硅酸鈉產(chǎn)生的母液為含硫酸的稀酸，可以在磷肥生產(chǎn)中用于配酸生產(chǎn)過磷酸鈣，不僅降低了氟硅酸鈉生產(chǎn)中的污染和污水處理成本；同時還降低了工業(yè)硫酸生產(chǎn)中尾氣處理成本和氟硅酸鈉的生產(chǎn)成本。
具體實施例方式下面的實施例可更詳細地說明本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。實施例1 硫酸尾氣處理系統(tǒng)循環(huán)吸收液吸收至PH5. 3 5. 6，相對密度1. 24時， 將此高濃度的亞硫酸氫鈉溶液約8m3送入中和槽，用相對密度1. 20的碳酸鈉溶液中和至 PH6. 5 7. 0 ；以0. 4MPa的蒸汽間接加熱至沸騰，攪拌排盡CO2,加入苛性鈉調(diào)節(jié)溶液PH=12， 使NaHSO4全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2SO3,制得含量約21%的亞硫酸鈉溶液；向中和槽加入93%硫酸 0. 53m3，同時啟動鼓風機對中和槽母液鼓入空氣進行攪拌、氧化；當中和槽中的硫酸鈉含量達到17%左右時候，加入少量相對密度1. 12的NaS溶液除盡鐵離子和重金屬離子，加入少量的活性炭脫色，經(jīng)過真空過濾以除盡雜質(zhì)，送入化鹽槽用蒸汽保溫，溫度控制在30 -400C ；向容積為IOm3的結(jié)晶槽中注入氟硅酸5. 5m3，控制氟硅酸與硫酸鈉的比例為1 :1.2， 則需向結(jié)晶槽加鹽3. 45m3，攪拌情況下按由慢到快的速度加入制備好的硫酸鈉鹽液，加料時間為10 15分鐘；鹽液加完后，攪拌10分鐘，再停止攪拌靜置15 20分鐘；用母液虹吸管將上部含硅膠的母液吸出，直至接近物料層；加物料的2倍左右的洗滌水，攪拌洗料， 同時放入離心機分離；含水8%左右的濕產(chǎn)品送去干燥制得氟硅酸鈉成品。
權(quán)利要求
1. 一種利用亞硫酸鈉循環(huán)母液生產(chǎn)氟硅酸鈉的方法，其具體方法步驟如下 ⑴當硫酸尾氣處理系統(tǒng)循環(huán)吸收液吸收至PH5. 3 5. 6，相對密度1. 24時，將此高濃度的亞硫酸氫鈉溶液送入中和槽，用相對密度1. 20的碳酸鈉溶液中和至PH6. 5 7. 0 ；(2)以0. 4MPa的蒸汽間接加熱至沸騰，攪拌排盡二氧化碳，加入苛性鈉調(diào)節(jié)溶液的PH值為12，使NaHSO4全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2SO3,制得含量約為21%的亞硫酸鈉溶液；⑶根據(jù)中和槽母液量、亞硫酸鈉溶液的含量計算出需要硫酸的量，然后向中和槽加入純度為93%的硫酸，同時啟動鼓風機對中和槽母液鼓入空氣進行攪拌、氧化；⑷二氧化硫氣體通過中和槽頂部的氣體管道進入硫酸煙氣管道，依靠負壓進入硫酸系統(tǒng)；(5)當中和槽中的硫酸鈉含量達到17%左右時候，加入少量相對密度1.12的NaS溶液除盡鐵離子和重金屬離子，加入少量的活性炭脫色，經(jīng)過真空過濾以除盡雜質(zhì)，送入化鹽槽用蒸汽保溫，溫度控制在30 - 40 0C ；(6)使用自己生產(chǎn)的8%- 10%純度的氟硅酸，沉降8小時以上，測量密度為1. 06 -1. 08g/ml ；(7)合成時，先向結(jié)晶槽注入一定量的氟硅酸，攪拌情況下按由慢到快的速度加入制備好的硫酸鈉鹽液，加料時間為10 - 15分鐘，控制好硫酸鈉與氟硅酸的摩爾比為1. 1:1 ；⑶鹽液加完后，攪拌10分鐘，再停止攪拌靜置15 - 20分鐘； ⑶用母液虹吸管將上部含硅膠的母液吸出，直至接近物料層； (10)加物料重量的2倍左右的洗滌水，攪拌洗料，清除掉氟硅酸鈉晶體表面的硅膠，同時放入離心機分離，含水8%左右的濕產(chǎn)品送去干燥制得氟硅酸鈉成品。
全文摘要
一種利用亞硫酸鈉循環(huán)母液生產(chǎn)氟硅酸鈉的方法如下將亞硫酸氫鈉溶液中和至pH6.5～7.0，加熱攪拌排盡二氧化碳，再計算出需要硫酸的量，然后向中和槽加入純度為93%的硫酸，加入空氣進行攪拌、氧化；當中和槽中的硫酸鈉含量達到17%左右時候，經(jīng)過除雜，送入化鹽槽用蒸汽保溫；合成時，先向結(jié)晶槽注入氟硅酸，再加入硫酸鈉鹽液，然后用母液虹吸管將含硅膠的母液吸出；加洗滌水攪拌洗料，送去干燥制得氟硅酸鈉成品。本發(fā)明的優(yōu)點是生產(chǎn)氟硅酸鈉產(chǎn)生的母液為含硫酸的稀酸，可以在磷肥生產(chǎn)中用于配酸生產(chǎn)過磷酸鈣，不僅降低了氟硅酸鈉生產(chǎn)中的污染和污水處理成本；同時還降低了工業(yè)硫酸生產(chǎn)中尾氣處理成本和氟硅酸鈉的生產(chǎn)成本。
文檔編號C01B33/32GK102320617SQ201110175128
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者侯益宏, 唐遠財, 覃愛平 申請人:湖南合磷化工有限公司