本發(fā)明涉及無水氟化氫生產(chǎn)，特別涉及一種利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法。

背景技術：

1、無水氟化氫主要用作制備制冷劑、高純氟化氫、六氟磷酸鋰等多種產(chǎn)品的原料。其生產(chǎn)主要以高品質(zhì)螢石粉和硫酸作為主要原料。

2、金屬共伴生螢石礦的主要特點為：金屬種類復雜、氟化鈣含量低，其開發(fā)利用難度較大，經(jīng)選礦后難以提升為高品質(zhì)螢石粉，并且其用于無水氟化氫的生產(chǎn)，會嚴重制約其附加值的提升。

3、鑒于無水氟化氫的生產(chǎn)對于螢石粉的需求，目前可以采用與鉛、鋅、鎢等金屬共伴生的螢石礦經(jīng)過選礦后得到的高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)制備無水氟化氫。

4、因此，當前亟需研發(fā)一種生產(chǎn)成本低且產(chǎn)品品質(zhì)高的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種生產(chǎn)成本低且產(chǎn)品品質(zhì)高的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，包括如下步驟：

3、將混合硫酸和高硅高鈣螢石粉在反應爐中反應，得粗氟化氫氣體；

4、粗氟化氫氣體依次在導氣管內(nèi)被逆流混合硫酸初步除雜、在預凈化塔被逆流預凈化酸預凈化、在凈化塔被逆流粗氫氟酸凈化，后冷卻得溫度在40℃-60℃的凈化氟化氫氣體；

5、凈化氟化氫氣體先在水冷器降溫至20℃-30℃，再在兩級深冷器中冷媒降溫，得粗氟化氫液體暫存于粗產(chǎn)品儲罐；

6、凈化氟化氫氣體中未冷凝雜質(zhì)在水洗塔處理得副產(chǎn)品氟硅酸，余氣在尾氣塔脫硫達標后排放；

7、粗氟化氫液體抽壓至精餾塔分離，精餾塔底部重組分雜質(zhì)從排殘管線排出，精餾塔上部的氟化氫液體進入脫氣塔；

8、氟化氫液體在脫氣塔分離，脫氣塔上部輕組分氣體雜質(zhì)從排氣管線排出，脫氣塔下部得純度99.99％以上的無水氟化氫。

9、進一步地，所述混合硫酸為105wt％發(fā)煙硫酸和98wt％硫酸的混合物，所述105wt％發(fā)煙硫酸和98wt％硫酸的質(zhì)量比1:1-4:1。

10、進一步地，所述高硅高鈣螢石粉為sio2含量大于2.0wt％、caco3含量大于4.0wt％的螢石粉。

11、優(yōu)選地，所述高硅高鈣螢石粉中sio2含量在2.0wt％-2.5wt％、所述caco3含量在4.0wt％-6.0wt％。

12、進一步地，所述混合硫酸與高硅高鈣螢石粉的質(zhì)量比為1.1:1-1.25:1。

13、進一步地，所述混合硫酸通過與反應爐連接的導氣管進入反應爐與高硅高鈣螢石粉反應，產(chǎn)生的粗氟化氫氣體從所述導氣管排向預凈化塔過程中，與從導氣管流向反應爐的混合硫酸逆向接觸初步除雜。

14、進一步地，所述反應爐為外加熱式回轉(zhuǎn)反應爐，所述反應爐的轉(zhuǎn)速為1.7rpm-2rpm，反應爐混合室出口溫度為450℃-600℃。

15、進一步地，所述預凈化酸為98wt％硫酸和水的混合液，所述預凈化酸中水分含量為6wt％-15wt％。

16、進一步地，所述冷媒為質(zhì)量百分比濃度在30％-40％的乙二醇。

17、進一步地，所述精餾塔再沸器和脫氣塔再沸器均使用蒸汽加熱，且精餾塔采用加壓控制，塔壓控制在240kpa-270kpa。

18、本發(fā)明提供的一種利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，通過進入反應爐中的混合硫酸與反應生成的從反應爐流向預凈化塔的粗氟化氫氣體逆流接觸而對粗氟化氫氣體進行初步凈化，不僅解決了反應產(chǎn)生的粉塵容易造成對預凈化塔的堵塞，而且將粗氟化氫氣體中夾雜的硫酸酸霧通過混合硫酸洗滌回流至反應爐繼續(xù)參與反應，還能有效提高高硅高鈣螢石粉的轉(zhuǎn)化率。

19、并且，本發(fā)明提供的一種利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，采用螢石品位低于97wt％的高硅高鈣螢石粉作為原料，與混合硫酸反應得到粗氟化氫氣體，粗氟化氫氣體通過預凈化塔、凈化塔、水冷器、深冷器多級精深凈化與冷凝，能夠高效去除高硅高鈣螢石粉與混合硫酸反應產(chǎn)生的粗氟化氫氣體中夾雜的大量雜質(zhì)，不僅解決了粗氟化氫氣體容易對系統(tǒng)堵塞造成的停產(chǎn)，而且還有助于提升無水氟化氫產(chǎn)品的產(chǎn)量。同時還能提高生產(chǎn)的無水氟化氫產(chǎn)品的品質(zhì)，使生產(chǎn)得到的無水氟化氫產(chǎn)品的純度達到99.99％以上，能夠達到國標gb/t?7746-2023中優(yōu)等品等級，完全能夠滿足制冷劑等產(chǎn)品生產(chǎn)的正常使用。

20、同時，本發(fā)明提供的一種利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，采用雜質(zhì)含量高、品位低、價格低廉的高硅高鈣螢石粉能夠生產(chǎn)得到純度高達99.99％以上的無水氟化氫，不僅擴大了原料螢石的可選擇性，提高了共伴生螢石礦的利用率與附加值，而且還可明顯降低每噸氟化氫的生產(chǎn)成本，大大提高了產(chǎn)品的市場競爭力。

技術特征：

1.一種利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其特征在于：所述混合硫酸為105wt％發(fā)煙硫酸和98wt％硫酸的混合物，所述105wt％發(fā)煙硫酸和98wt％硫酸的質(zhì)量比1:1-4:1。

3.根據(jù)權利要求2所述的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其特征在于：所述高硅高鈣螢石粉為sio2含量大于2.0wt％、caco3含量大于4.0wt％的螢石粉。

4.根據(jù)權利要求3所述的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其特征在于：所述高硅高鈣螢石粉中sio2含量在2.0wt％-2.5wt％、所述caco3含量在4.0wt％-6.0wt％。

5.根據(jù)權利要求4所述的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其特征在于：所述混合硫酸與高硅高鈣螢石粉的質(zhì)量比為1.1:1-1.25:1。

6.根據(jù)權利要求5所述的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其特征在于：所述混合硫酸通過與反應爐連接的導氣管進入反應爐與高硅高鈣螢石粉反應，產(chǎn)生的粗氟化氫氣體從所述導氣管排向預凈化塔過程中，與從導氣管流向反應爐的混合硫酸逆向接觸初步除雜。

7.根據(jù)權利要求6所述的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其特征在于：所述反應爐為外加熱式回轉(zhuǎn)反應爐，所述反應爐的轉(zhuǎn)速為1.7rpm-2rpm，反應爐混合室出口溫度為450℃-600℃。

8.根據(jù)權利要求1所述的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其特征在于：所述預凈化酸為98wt％硫酸和水的混合液，所述預凈化酸中水分含量為6wt％-15wt％。

9.根據(jù)權利要求1所述的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其特征在于：所述冷媒為質(zhì)量百分比濃度在30％-40％的乙二醇。

10.根據(jù)權利要求1所述的利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其特征在于：所述精餾塔再沸器和脫氣塔再沸器均使用蒸汽加熱，且精餾塔采用加壓控制，塔壓控制在240kpa-270kpa。

技術總結(jié)
本發(fā)明提供了一種利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，其步驟包括：將混合硫酸和高硅高鈣螢石粉反應得粗氟化氫氣體；粗氟化氫氣體初步除雜、預凈化、凈化、冷卻得凈化氟化氫氣體；凈化氟化氫氣體先降溫，再冷媒降溫得粗氟化氫液體；凈化氟化氫氣體中未冷凝雜質(zhì)在水洗塔處理得副產(chǎn)品氟硅酸，余氣在尾氣塔脫硫達標后排放；粗氟化氫液體送至精餾塔分離，精餾塔底部重組分雜質(zhì)從排殘管線排出，精餾塔上部的氟化氫液體進入脫氣塔；氟化氫液體在脫氣塔分離，脫氣塔上部輕組分氣體雜質(zhì)從排氣管線排出，脫氣塔下部得無水氟化氫。本發(fā)明提供的一種利用高硅高鈣螢石粉生產(chǎn)無水氟化氫的方法，生產(chǎn)成本低且制備的產(chǎn)品品質(zhì)高。

技術研發(fā)人員：彭智敏,謝文彬,何浪舟,譚源龍,蔣傳輝,張翔,熊亦鳴,易志斌,王艦,周曉
受保護的技術使用者：湖南有色郴州氟化學有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26