本發(fā)明屬于氟硅酸綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種氟硅酸的綜合利用方法，用于制備氟化鈉，并副產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白炭黑、冶金級氟化鈣、碳酸鈉、工業(yè)氯化銨。

背景技術(shù)：

氟硅酸作為一種副產(chǎn)品，主要來源于磷化工和氫氟酸生產(chǎn)。其中，全國磷化工行業(yè)每年副產(chǎn)氟硅酸1500多萬噸，氟化氫行業(yè)約副產(chǎn)氟硅酸約15萬噸；而這些氟硅酸能夠得到有效資源化利用的不足250萬噸。

同時，目前的利用方法常通過采用添加石灰進行中和處理，產(chǎn)生氟化鈣污泥，然后氟化鈣混合污泥進入磷化工尾礦庫，該方法具有如下缺點：

（1）氟化鈣污泥無法得到有效處理，存在環(huán)境隱患；

（2）廢水處理成本高，浪費資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出一種氟硅酸的綜合利用方法，其可實現(xiàn)氟硅酸的資源化利用，節(jié)約水資源且不產(chǎn)生廢水，在變廢為寶的同時，不污染環(huán)境。

所述的一種氟硅酸的綜合利用方法，方法包括以下步驟：

1、將氟硅酸升溫至40℃~70℃后，在攪拌轉(zhuǎn)速35r/min~100r/min下加入23%的氨水，反應后生成氟化氨溶液和白炭黑沉淀（sio2），經(jīng)過過濾得白炭黑，白炭黑經(jīng)洗滌、烘干后包裝外售，反應過程如下：

h2sif6+6nh3+2h2o=6nh4f+sio2↓；

2、將除去白炭黑沉淀的氟化氨溶液與飽和氯化鈉溶液在40℃~100℃之間反應，生成氯化銨和氟化鈉沉淀，反應過程如下：nh4f+nacl=nh4cl+naf↓，經(jīng)過濾得氟化鈉，氟化鈉經(jīng)洗滌、干燥后包裝外售；

3、向除去氟化鈉沉淀的氯化銨溶液中加入氯化鈣，生成氟化鈣沉淀和氯化鈉，達到深度除氟的效果，反應過程如下：2naf+cacl2=caf2↓+2nacl；反應結(jié)束后過濾，得到氟化鈣固體，以及含氯化銨和氯化鈉的混合溶液，氟化鈣經(jīng)烘干、造粒后用作冶金行業(yè)的助劑；

4、向含氯化銨和氯化鈉的混合溶液中加入氨水、二氧化碳，按照侯氏制堿法工藝脫鈉，得到碳酸鈉固體和氯化銨溶液，反應過程如下：nacl+nh3+co2+h2o=nh4cl+na2co3，碳酸鈉經(jīng)過干燥后包裝外售；剩余溶液經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶干燥后得氯化銨，然后包裝外售，蒸發(fā)冷凝水分別回用至氟硅酸吸收裝置和氯化鈉飽和溶液制備裝置循環(huán)使用。

優(yōu)選的，所述氟硅酸與工業(yè)銨水按照理論比1:1的比例進行混合。

所述氟硅酸和工業(yè)氨水反應終點的ph在6.5~7.5之間。

優(yōu)選的，所述氟硅酸來自于磷化工副產(chǎn)和氫氟酸副產(chǎn)。

所述氟硅酸的濃度在10%~40%之間。

所述工業(yè)氨水的質(zhì)量濃度為20%~25%。

優(yōu)選的，氯化鈉和氟化銨混合溶液在20℃和80℃之間反應，在不同的時間調(diào)整轉(zhuǎn)速至45至65r/min。

有益效果：

本發(fā)明所述的一種氟硅酸的綜合利用方法，可實現(xiàn)氟硅酸的資源化利用，具體為實現(xiàn)了廢酸中氟、硅資源的充分利用，獲得氟化鈉、氟化鈣、碳酸鈉、氯化銨等工業(yè)原料；同時，節(jié)約水資源且不產(chǎn)生廢水和二次廢物，不污染環(huán)境。對發(fā)展經(jīng)濟及環(huán)境保護具有重大意義。

具體實施方式

下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例；基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一

取1000g氟硅酸與525g質(zhì)量濃度為23%的氨水，在40℃~65℃之間反應，過濾得sio2濾餅236g，收集濾液得1263g，其中，控制反應ph值在6.5~7.5之間。

然后升溫濾液至55℃~85℃之間，加入同樣溫度的飽和鹽水1200g進行反應，控制攪拌轉(zhuǎn)速為65r/min，加料完畢繼續(xù)反應20分鐘后過濾，得到氟化鈉濾餅338g，收集濾液得2125g。

其次，在65r/min的攪拌速度下加入105g氯化鈣，得到110.57g氟化鈣濾餅，收集濾液得2101g。

最后，按照侯氏制堿法工藝，通入19g二氧化碳，并加入65g質(zhì)量濃度為23%的氨水，制備出56.34g碳酸鈉結(jié)晶物，收集濾液2129.66g，對濾液進行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶、過濾得到433.12g氯化銨和61.54g濾液殘液，并收集蒸汽冷凝水1635g；取濾液殘液61.54g和838.46g蒸發(fā)冷凝水配制飽和鹽水，取400g蒸汽冷凝水用于吸收液氨，取396.54g冷凝水回用至氟硅酸吸收系統(tǒng)。

實施例二

取1000g氟硅酸與525g質(zhì)量濃度為23%的氨水，在50℃~65℃之間反應，控制反應ph值在6.5~7.5之間，過濾得sio2濾餅251g，收集濾液得1245g。分析濾液氟含量9.83%。

然后升溫濾液至65℃~75℃之間，加入同樣溫度的飽和鹽水1200g進行反應，控制攪拌轉(zhuǎn)速為65r/min，加料完畢繼續(xù)反應20分鐘后過濾，得到氟化鈉濾餅352g，收集濾液得2095g。分析濾液含氯化銨17.41%，氟化鈉1.85%。

其次，在攪拌速度為65r/min的條件下加入111g氯化鈣，得到115.03g氟化鈣濾餅，收集濾液得2058g。

最后，按照侯氏制堿法工藝，通入20g二氧化碳，并加入70g質(zhì)量濃度為23%的氨水，反應制備出61.46g碳酸鈉結(jié)晶物，收集濾液2065g，蒸發(fā)濃縮結(jié)晶過濾得到430.42g氯化銨和65.28g濾液殘液；收集蒸汽冷凝水1548g，取濾液殘液65.28g和834.72g蒸發(fā)冷凝水配制飽和鹽水，取400g蒸汽冷凝水用于吸收液氨，取313.28g冷凝水回用至氟硅酸吸收系統(tǒng)。

實施例三

取1000g氟硅酸與525g質(zhì)量濃度為23%的氨水在55℃~65℃之間反應，控制反應ph值在6.5~7.5之間，過濾得sio2濾餅245g，收集濾液得1265g。分析濾液氟含量10.62%。

然后升溫濾液至65℃~70℃之間，加入同樣溫度的飽和鹽水1200g進行反應，控制攪拌轉(zhuǎn)速為65r/min，加料完畢繼續(xù)反應20分鐘后過濾，得到氟化鈉濾餅355g，收集濾液得2087g。分析濾液含氯化銨15.84%，氟化鈉1.24%。

其次，在攪拌速度為65r/min的條件下加入95g氯化鈣，得到102.54g氟化鈣濾餅，收集濾液得2056g。

最后，按照侯氏制堿法工藝，通入18g二氧化碳，并加入65g質(zhì)量濃度為23%的氨水，反應制備出52.54g碳酸鈉結(jié)晶物；收集濾液2068g，蒸發(fā)濃縮結(jié)晶、過濾，得到427.42g氯化銨和63.23g濾液殘液，收集蒸汽冷凝水1575.42g；取濾液殘液63.23g和836.77g蒸發(fā)冷凝水配制飽和鹽水，取400g蒸汽冷凝水用于吸收液氨，取338.65g冷凝水回用至氟硅酸吸收系統(tǒng)。

綜上所述，利用本發(fā)明所述的一種氟硅酸的綜合利用方法，可實現(xiàn)磷化工副產(chǎn)的氟硅酸的資源化利用，具體為實現(xiàn)了廢酸中氟、硅資源的充分利用，獲得氟化鈣、硫酸鈣、碳酸鈉、氯化銨等工業(yè)原料；同時，節(jié)約水資源且不產(chǎn)生廢水和二次廢物，不污染環(huán)境。對發(fā)展經(jīng)濟及環(huán)境保護具有重大意義。

以上實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。