氟化鉀生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

1、用無水氟化氫（AHF中和法生產(chǎn)工藝并噴霧干燥法制備高活性氟化鉀（KF）簡(jiǎn)介一、氟化鉀的理化性質(zhì)及用途氟化鉀（分子式：KF外分子量58.10）熔點(diǎn)858C,無色立方結(jié)晶，易潮解，沸點(diǎn)：1505C,溶于水、氫氟酸、液氨，不溶于醇，相對(duì)密度（水=1）2.48氟化鉀是一種重要的無機(jī)化合物，主要用作各種金屬或合金的助熔劑，還可用于玻璃雕刻、食品防腐、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料和電鍍等行業(yè)。KF在化學(xué)合成領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，如用作有機(jī)物合成用的氟化劑或催化劑，還可用作吸收水分和HF用的吸收劑，它還是制備氟氫化鉀的主要原料，后者是電解制氟用的電解質(zhì)。止匕外，它還可用于合成氟鋁酸鉀、氟鋁紅柱石和TiF，等。由于F原子

2、體積小、電負(fù)性大、電子云密度高，故含氟化合物具有許多特殊性能。通常將比表面積1.3m2/g、粒徑在1-15pm水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.05%-0.3%的KF稱高活性KF。它與普通KF相比，可使芳香族化合物的氟化效率20%-50%脂肪族化合物白氟化效率提高30%-70%二、市場(chǎng)分析：（查無資料）三、幾種KF制備工藝簡(jiǎn)介1、以螢石作原料制備KF的工藝以螢石作原料制備KF的E藝是使螢石與KCQ或KOHfc高溫下熔融煨燒，然后水解得到KF。該方法的缺點(diǎn)是能耗大、產(chǎn)品收率低、不能得到高活性KF,因此難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。2、從提鋰母液中制備KF的工藝鋰云母石灰法提鋰母液中含有多種金屬元素，綜合利用這些元素可獲得

3、較高的經(jīng)濟(jì)效益。其工藝如下：將母液打入不銹鋼反應(yīng)梢，開啟攪拌，然后緩慢加入HF中和至溶液pH=7。此時(shí)所有金屬均轉(zhuǎn)變?yōu)榉?，溶解度小的氟化物沉淀下來。壓濾后使濾液在不銹鋼蒸發(fā)器中蒸發(fā)，溫度達(dá)126-30C時(shí)NaF結(jié)晶析出，趁熱過濾并回收NaE濾液在蒸發(fā)器中繼續(xù)加熱，溫度達(dá)144-150C時(shí)開始大量析出KF,使其在高溫下過濾，同時(shí)用飽和KF水溶液洗滌濾餅，再于200c下干燥濾餅3-4h,得到精品KF。飽和KF水溶液可循環(huán)使用，提取KF后的母液可循環(huán)回到蒸發(fā)工序。該方法每生產(chǎn)1tKF消耗提鋰母液6.78t、100潼氟酸0.736t、蒸汽4.6t。其意義在于有效回收了提鋰母液中的有用成分，減少了制

4、鹽工藝中的廢液處理量，但該方法受原料來源及成分限制，不宜作為專門生產(chǎn)KF的工藝。3、用（SiF6作原料制備KF的工藝用&SiF6作原料制備KF的工藝最早由前蘇聯(lián)的切爾諾夫等人提出，它首先在750-900C下煨燒&SiF6,然后將熔塊冷卻至室溫，粉碎后用水浸提KF,水用量才5制在使KF質(zhì)量分?jǐn)?shù)比該溫度下KF飽和溶液中KF質(zhì)量分?jǐn)?shù)低10%-20%勺程度。過濾除去的&SiF6在110-120C下干燥，然后循環(huán)回煨燒工藝。所得KF水溶液經(jīng)濃縮得到KF2HO,其在130-150C下脫水得到無水KF。該法所得KF不含F(xiàn)e,其產(chǎn)量決定于煨燒溫度、煨燒時(shí)間和&SiF6分散度，所

5、得KF純度在99.0%-99.5%。該方法的優(yōu)點(diǎn)是原料成本低、工藝條件易控、可有效除去Fe雜質(zhì)；但該方法多在高溫下操作，能耗較高，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求高。4、用HF作原料（中和法）制備KF的工藝中和法是在反應(yīng)器中加入固體KOHgKCO,加水溶解后，從反應(yīng)器底部通入無水HF進(jìn)行中和，待溶液pH=7-8時(shí)，停止通入HF,靜置沉降后，將上層清液送至真空蒸發(fā)器進(jìn)行真空濃縮結(jié)晶。壓濾后，母液循環(huán)使用，KF濾餅被送入干燥器進(jìn)行干燥，得到成品。中和法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便和產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，是目前最常使用的方法；但該方法原料成本高。5、用HSiF6作原料制備KF的工藝（與KC1反應(yīng)的工藝）用普鈣生產(chǎn)中副產(chǎn)的氟水（

6、H2SiF6質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%-10%勺水溶液）作原料來生產(chǎn)KF的工藝，其工藝如下：使HSiF6與KC1混合反應(yīng)生成（SiF6沉淀，過濾后使&SiF6在95c熱水中水解得到KRHF和偏硅酸，再過濾分離偏硅酸，使濾液濃縮、結(jié)晶、過濾、干燥得到KF。使分離出的硅酸與NaOH容液混合并加熱，得到水玻璃（NazSiOs）；同時(shí)用石灰水吸收濃縮過程中逸出的HF,經(jīng)過濾和干燥得到CaEo該工藝具有原料成本低、資源利用率高等優(yōu)點(diǎn)。每生產(chǎn)1tKF粗品，需KCl1.7t、以質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%+的氟水14t,同時(shí)還可聯(lián)產(chǎn)鹽酸、CaF和水玻璃。二、KF的結(jié)晶和干燥1、濃縮結(jié)晶它是先使KF水溶液濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%-

7、80%然后在50-70C下結(jié)晶，之后在相同的溫度下過濾，使晶體在旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)干燥機(jī)中于150-200C下干燥，得到無水KF粉末。通過控制溶液濃度、結(jié)晶溫度和時(shí)間、干燥時(shí)間等參數(shù)，可調(diào)節(jié)產(chǎn)品的表觀密度和粒徑。但該方只能得到粒徑在100wm以上的KF固體，不能用于制備高活性KF。在傳統(tǒng)結(jié)晶工藝中，晶體通常沉積在容器的底部，放料時(shí)易引超管路堵塞。而降低濃度會(huì)使晶體變細(xì)、形狀不規(guī)則、硬度大、粒徑分布不均勻，還會(huì)引發(fā)二次結(jié)晶，導(dǎo)致雜質(zhì)含量提高，如Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)-6（5-10）X106。2、誘導(dǎo)結(jié)晶誘導(dǎo)結(jié)晶法來制備高活性KF,其工藝包括如下步驟：1）通過控制物料比，制備KF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%-60%pH=6

8、-13的水溶液。2）使該溶液沉降并取上層清液，冷卻至W40C,加入相對(duì)于溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%-10%勺誘導(dǎo)劑（如KF,KF-2H2O等），瞬間結(jié)晶。3）抽濾得到KF晶體，用飽和KF水溶液洗滌后，真空干燥得KF產(chǎn)品，同時(shí)使母液循環(huán)。在步驟3）中，若用有機(jī)溶劑（如乙醇等）代替飽和KF溶液來洗滌KF晶體，有利于縮短干燥時(shí)間和提高產(chǎn)品的比表面積。3、噴霧干燥用噴霧干燥生產(chǎn)高活性KF的方法。首先在溶解池中使工業(yè)級(jí)(C。,溶于水，制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)約35%勺水溶液，靜置后將上層清液加入中和釜，以30-40kg/h流量通入無水HF至反應(yīng)液pH=7-8,此時(shí)產(chǎn)品中游離酸和游離堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均0.1%。再使生成的混

9、合液澄清、濃縮、噴霧干燥、計(jì)量包裝得到工業(yè)高活性KF噴霧干燥工藝如下：首先啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，使進(jìn)風(fēng)溫度穩(wěn)定在260-280C。再啟動(dòng)加料泵，緩慢增加進(jìn)料量，當(dāng)出口風(fēng)溫降至130c時(shí)，恒速進(jìn)料。料液在霧化器中被高速轉(zhuǎn)動(dòng)的噴霧盤分散成均勻微小的霧滴，水分被瞬間蒸發(fā)，干燥粉料被氣流帶入旋風(fēng)分離器，并匯集于受料器。采用該方法制得的KF粒度均勻、微細(xì)，可滿足有機(jī)物氟化中對(duì)KF的活性要求。因此，該方法適合工業(yè)化生產(chǎn)。四、無水氟化氫(AHF3中和法生產(chǎn)工藝并噴霧干燥法制備高活性KF工藝流程簡(jiǎn)述及物輔料及能耗平衡表：1、生產(chǎn)無水氟化氫工藝流程方塊示意圖如下：S1W1G廢氣W廢水S廢渣主瓢學(xué)反應(yīng)；/年c曲q+2朋忖3肝卡/物&。主要副反瓦S0+4Hg嗎O+SF4T。SF4+2HFTH加/制產(chǎn)冊(cè)yCaC03+HjS0+4CaS04+C02+H202Fe+6H3SO4TFe1(SO4)3+3S0a+6H20y2HjS+SOjT3s+2比。¥注：固液態(tài)流向氣態(tài)流向4、精微塔5、脫氣塔（注：HF有劇毒，生產(chǎn)過程中一定要注意設(shè)備的密閉可靠生產(chǎn)無水氟化氫（AHF）原輔材料及能耗表:序號(hào)名稱規(guī)格單耗(t/t)年消耗量備注1螢石粉二級(jí)2.45147002硫酸98%2.05123003硫酸105%0.9557004粉煤5000大卡/kg0.74200轉(zhuǎn)爐5重鈣粉（消石灰）0