我國氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1、我國氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)盛榮 應(yīng)學(xué)來 周貞鋒（衢州市鼎盛化工科技有限公司 浙江衢州 324000）摘要：本文介紹了氟化鋁市場(chǎng)、生產(chǎn)狀況的現(xiàn)狀和氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，詳細(xì)分析了目前各種生產(chǎn)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，著重指出“精酸法”及其配套廢水綜合利用的干法工藝是氟化鋁生產(chǎn)工藝的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：氟化鋁 生產(chǎn)工藝 干法 精酸法Abstract: This article describes the current situation of the consumption market, production status of aluminum fluoride and the develo

2、pment of production technology. The advantages and disadvantages of the current various technology processes are analyzed in detail. The "fine-acid process" associated with waste water reuse project is highlighted as the trend of the aluminum fluoride product.Key words: aluminium fluo

3、ride，Technology Process， dry-process， fine-acid process一、氟化鋁市場(chǎng)現(xiàn)狀淺析目前世界上約95%的氟化鋁是用于電解鋁行業(yè)，作為電解質(zhì)的調(diào)整劑，用于補(bǔ)充電解時(shí)冰晶石融熔液中消耗的氟化鋁成份；部分氟化鋁用作陶瓷的外層釉彩和搪瓷釉的助熔劑，非鐵金屬冶煉的熔劑，金屬焊接中的焊接液以及催化劑行業(yè)。因此分析氟化鋁的國內(nèi)外市場(chǎng)狀況時(shí)，首先必須了解世界和我國的電解鋁的生產(chǎn)情況1。1.1 我國近年來電解鋁之產(chǎn)能產(chǎn)量見表1 ， 表1年份產(chǎn)能（萬噸）較上年度增減產(chǎn)量（萬噸）較上年度增減1998*1257.5241.81999281.4+9.28%261.8+8.

4、27%2000333.7+18.59%282.8+8.02%2001394.6+18.25%337.1+19.55%2002539.3+36.67%432.1+28.18%2003834.2+54.68%554.7+28.37%2004947.0+13.52%667.1+20.26%20051030.0+8.76%781.0+17.07%20061200+16.50%935.0+19.72%20071300+8.33%1150.0+22.99%2008*21390+6.92%1316.2+14.45%2009*21500+15.38%1296.5-1.50%*1 19982007年數(shù)據(jù)來源于焦

5、占忠中國干法氟化鋁的機(jī)遇與挑戰(zhàn)一文。*2 2009年的數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計(jì)局等網(wǎng)站，08年數(shù)據(jù)為根據(jù)增長率測(cè)算。1.2 全世界電解鋁產(chǎn)量根據(jù)有關(guān)報(bào)導(dǎo)，2009年全球電解鋁產(chǎn)量約為3684萬噸，消費(fèi)3478萬噸；其中中國2009年電解鋁產(chǎn)量為1296萬噸 。1.3 氟化鋁需求量的估算按照現(xiàn)有的電解鋁技術(shù)，生產(chǎn)每噸電解鋁需要消耗大約2228kg的氟化鋁。中國電解鋁廠的平均消耗量為25kg。由此可測(cè)算出：a、全球電解鋁生產(chǎn)，2009年消耗的氟化鋁約為92.1萬噸。b、我國電解鋁生產(chǎn)，2009年消耗的氟化鋁約為32.4萬噸。1.4 我國的氟化鋁的生產(chǎn)情況及進(jìn)出口情況1.4.1我國氟化鋁生產(chǎn)在建及擬建廠家

6、及產(chǎn)能情況1見表2 表2 序號(hào)單位名稱生產(chǎn)能力 萬噸/年備 注干法濕法合計(jì)1湖南有色氟化學(xué)（原湘鋁）18.04.022.0濕法已停產(chǎn) 2寧夏金和化工7.57.53河南未來鋁業(yè)6.06.0企業(yè)自稱13萬噸/年4河南焦作多氟多12.012.0CHENCO技術(shù)5河南新鄉(xiāng)黃河精細(xì)化工1.51.02.5擬建干法1.5萬噸6河南韶星實(shí)業(yè)3.01.04.0擬建干法3.0萬噸7河南鞏義來河撫順鋁廠聯(lián)營廠0.50.58河南鄭順集團(tuán)1.01.09河南焦作沁陽市氟源化工3.03.02006年報(bào)導(dǎo)在建10河南焦作伴鋁化工0.50.511河南巒川豐瑞氟業(yè)3.03.02007年擬建12山東淄博南韓化工1.51.53.01

7、3山東萊蕪汶河化工3.03.0企業(yè)自稱4.0萬噸/年14山東茌平中信化工1.01.0企業(yè)自稱4.0萬噸/年15山東淄博豐化工6.06.03萬噸/年在建16山東淄博昆宇0.50.517山東淄博臨淄四方化工0.50.518山東濟(jì)南天橋聯(lián)合氟化鹽廠0.50.519山東淄博魯泰1.51.5擬建20甘肅白銀氟化鹽有限公司3.01.04.021甘肅靖遠(yuǎn)279廠0.80.822甘肅白銀中天化工1.51.523山東淄博建達(dá)化工1.51.02.5干法1.5萬噸在建24湖南聚萬有實(shí)業(yè)3.03.0在建25寧夏東方3.01.54.526遼寧撫順氟化鹽3.00.53.5干法3.0擬建27浙江漢盛氟化學(xué)3.03.0CHE

8、NCO技術(shù)28江西貴溪化肥廠0.60.6據(jù)稱已停產(chǎn)29江西福豐化工1.51.530廣西平果氟化鹽1.52.54.0干法1.5萬噸/年擬建31陜西商州化工1.50.41.9干法1.5萬噸/年擬建32陜西銅川昌運(yùn)工貿(mào)2.02.0擬建33云南氟業(yè)化工0.50.5據(jù)稱已停產(chǎn)34江蘇射陽氟源化工0.50.5據(jù)稱已停產(chǎn)35內(nèi)蒙明天科技1.01.0據(jù)稱已停產(chǎn)36貴州宏福實(shí)業(yè)1.41.4據(jù)稱已停產(chǎn)37貴州貴陽白云氟化鹽1.51.5據(jù)稱已停產(chǎn)38福建和順礦業(yè)化工1.21.239福建邵武華新化工3.03.040福建南浦氟化鹽1.21.241安徽錦洋氟化學(xué)3.03.0企業(yè)自稱4.0萬噸/年42安徽旌德化工3.03.

9、0擬建43湖北大?？诨蕪S1.21.2據(jù)稱已停產(chǎn)44青?；S1.01.0據(jù)稱已停產(chǎn)45山西關(guān)鋁股份0.50.5據(jù)稱已停產(chǎn)46湖北荊州化肥1.01.0據(jù)稱已停產(chǎn)47陜西延長石油集團(tuán)商洽氟硅化工園區(qū)一期3.0-3.0擬建，2010年已通過初步設(shè)計(jì)評(píng)審。48合 計(jì)102.531.3133.849干法氟化鋁已形成產(chǎn)能69萬噸，在建、擬建33.5萬噸。 濕法氟化鋁已停產(chǎn)至少13.2萬噸。1.4.2 近年來我國氟化鋁的進(jìn)出口情況2見下表3 表3年份進(jìn) 口出 口凈出口（噸）數(shù)量（噸）平均價(jià)(美元/噸)總金額（美元）數(shù)量（噸）平均價(jià)(美元/噸)總金額(萬美元)20000.075636047768336764

10、62.1683320010.321963630937750698540.8774920025.0501104557410220652666.11021520031.124142871605817575634.61115.21757420042.2002793612698173706611148.6173682005163.0511549188303027423734.22013.427260200612.922066926710039437884.23486.939424200717.4713606237662926951071.79934.59267720085.451506.3821111

11、93241427.517033.91193192009565.602336.2132134490199988.38914.1896331.5國外氟化鋁的產(chǎn)能及產(chǎn)量除中國外,世界各國氟化鋁和冰晶石產(chǎn)能及產(chǎn)量（2008）情況3見表4.表4序號(hào)國家或單位名稱產(chǎn)能（萬噸）產(chǎn)量（萬噸）產(chǎn)量其中氟化鋁冰晶石1俄羅斯 PoIevskoy7.56.54.32.22俄羅斯kuvahdyk7.56.55.31.23意大利7.06.74.72.04加拿大6.04.04.0-5美國6.04.04.0-6突尼斯4.54.24.2-7挪威4.03.23.2-8墨西哥4.02.52.5-9瑞典2.22.02.0-10約旦2

12、.01.81.8-11西班牙1.51.31.3-12印度Tanfac2.52.02.0-13印度Nauvin0.850.750.75-14印尼1.21.11.1-15其他14.312.811.90.9416合計(jì)7160.053.76.341.6 氟化鋁市場(chǎng)現(xiàn)狀及前景分析從上述數(shù)據(jù)看，氟化鋁產(chǎn)能是過剩的，競(jìng)爭非常激烈。據(jù)美、澳有關(guān)專家預(yù)測(cè)，到2020年，全球鋁的需求量將比2008年翻一番；對(duì)氟化鋁的需求亦會(huì)成倍增長。中國作為全球第一的電解鋁生產(chǎn)大國，也是電解鋁的消費(fèi)大國；隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)鋁的需求也會(huì)有較大的增長。隨之亦必然帶動(dòng)氟化鋁需求量的增長。二、我國氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展歷史及

13、現(xiàn)狀2.1我國氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展歷史我國氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展歷經(jīng)了以下四個(gè)階段：2.1.1 從氫氟酸濕法氟化鋁起步我國的第一套氟化鋁生產(chǎn)裝置是在前蘇聯(lián)幫助下于1954年在遼寧撫順鋁廠建成的。采用的是螢石和硫酸在轉(zhuǎn)爐內(nèi)通過高溫氣體直接加熱反應(yīng)，產(chǎn)生氟化氫氣體，用水吸收氟化氫氣體成為有水氫氟酸，再與氫氧化鋁反應(yīng)生成含結(jié)晶水的氟化鋁，經(jīng)過濾、干燥后得到氟化鋁產(chǎn)品，由于是在含水的溶液里反應(yīng)，所以稱之為濕法工藝。此后，為滿足當(dāng)時(shí)電解鋁工業(yè)的需要，又以撫順的技術(shù)在湖南湘鄉(xiāng)、甘肅白銀、青海、寧夏、貴州、河南等地建成了數(shù)套濕法氟化鋁生產(chǎn)裝置，不僅可滿足當(dāng)時(shí)國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)氟化鋁的需求，還大量出口創(chuàng)匯。濕法氟化鋁工

14、藝對(duì)我國電解鋁工業(yè)發(fā)展所做的貢獻(xiàn)是不能忽視的。2.1.2 引進(jìn)初級(jí)干法氟化鋁生產(chǎn)工藝和技術(shù) 由于濕法生產(chǎn)的氟化鋁產(chǎn)品，其水份和其他雜質(zhì)含量較高，用于電解鋁生產(chǎn)時(shí)，不但影響電解鋁產(chǎn)品的質(zhì)量，而且對(duì)物料消耗及電解過程的能耗產(chǎn)生極大的影響，并且環(huán)境污染也很嚴(yán)重。上世紀(jì)60年代開始，國外出現(xiàn)了干法氟化鋁產(chǎn)品，到了80年代，已基本上取代了濕法氟化鋁；有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)算，在電解鋁自焙槽時(shí)期，當(dāng)使用干法氟化鋁時(shí)，每噸電解鋁的氟化鋁消耗量是31.8kg；而用濕法氟化鋁卻要消耗38.66kg.兩者相差6.86kg。我國的氟化鋁早在60年代就已開始大量地出口，但到了80年代，反而逐年減少。原因就是濕法氟化鋁品質(zhì)太差，

15、已被國外用戶所拋棄。為改變這一局面，沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)院會(huì)同撫順鋁廠和湘鄉(xiāng)鋁廠進(jìn)行過干法生產(chǎn)氟化鋁的研究和試驗(yàn)；但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件，并沒有取得突破性進(jìn)展。1989年，經(jīng)國家批準(zhǔn)，湘鄉(xiāng)鋁廠從瑞士布斯公司引進(jìn)了年產(chǎn)1.5萬噸干法氟化鋁的生產(chǎn)技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備。該技術(shù)采用螢石和硫酸在預(yù)反應(yīng)器反應(yīng)后進(jìn)入轉(zhuǎn)爐繼續(xù)反應(yīng)，產(chǎn)生的氟化氫氣體經(jīng)過除塵和洗滌后進(jìn)入流化床反應(yīng)器，與經(jīng)過干燥的氫氧化鋁進(jìn)行氣固相高溫反應(yīng)，生成無水氟化鋁，冷卻后成為氟化鋁產(chǎn)品。1992年這套裝置開始點(diǎn)火試車，但前幾年的運(yùn)行并不順利，生產(chǎn)一直不能正常，直到1998年才開始達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。從此我國氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)踏上了一個(gè)新臺(tái)階。2.1.3 氟硅酸濕法氟化

16、鋁的尷尬就在湘鄉(xiāng)鋁廠從布斯公司引進(jìn)干法氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)的同一時(shí)期，國家為了調(diào)整化肥結(jié)構(gòu)、加速發(fā)展高效磷復(fù)肥，確立了幾個(gè)大型磷肥生產(chǎn)項(xiàng)目，以引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備為主，建設(shè)了幾家大型磷復(fù)肥生產(chǎn)裝置；為了解決磷肥生產(chǎn)過程的氟硅酸出路，均從國外引進(jìn)氟硅酸生產(chǎn)氟化鋁的技術(shù)和設(shè)備，如江西貴溪化肥廠、湖北大?？诨蕪S、廣西鹿寨化肥廠、貴州翁福磷肥廠等；生產(chǎn)規(guī)模從年產(chǎn)6000噸至1.4萬噸不等；工藝原理是磷肥生產(chǎn)過程吸收下來的1225%的氟硅酸與氫氧化鋁反應(yīng)，生成氟化鋁溶液與二氧化硅，分離二氧化硅后，氟化鋁溶液結(jié)晶出三水氟化鋁，經(jīng)過干燥，成為氟化鋁產(chǎn)品。但由于種種原因，這些引進(jìn)的裝置一直不能正常生產(chǎn)，現(xiàn)在

17、已全部停產(chǎn)。據(jù)說江西貴溪化肥廠年產(chǎn)6000噸氟化鋁的裝置，在當(dāng)時(shí)花費(fèi)的投資額高達(dá)人民幣6000萬元，自1991年建成投產(chǎn)以來，只生產(chǎn)過不到300噸產(chǎn)品，而且產(chǎn)品質(zhì)量也不能達(dá)標(biāo)，1999年就停產(chǎn)了。其他的幾套裝置情形相似。究其原因，可能有這幾方面：1、國外技術(shù)本身不成熟；2、當(dāng)時(shí)的氫氧化鋁價(jià)格高，導(dǎo)致氟化鋁生產(chǎn)成本太高；3、有色金屬行業(yè)的保護(hù)主義嚴(yán)重，電解鋁廠不愿使用行業(yè)外的產(chǎn)品。但無論如何，在磷肥企業(yè)的氟硅酸利用方面，中國是有很多經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)可以總結(jié)的。2.1.4 引進(jìn)精酸干法氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)以及干法氟化鋁的大發(fā)展時(shí)期2004年，浙江漢盛氟化學(xué)有限公司年產(chǎn)3萬噸干法氟化鋁項(xiàng)目正式落戶衢州高新技術(shù)產(chǎn)

18、業(yè)園區(qū)。引進(jìn)德國CHENCO（創(chuàng)科）公司的無水氟化氫和干法氟化鋁生產(chǎn)工藝和技術(shù)，于2006年建成并投入生產(chǎn)。在漢盛公司簽訂技術(shù)引進(jìn)合同后不久，河南焦作多氟多公司，亦從德國CHENCO公司引進(jìn)氟化鋁生產(chǎn)工藝和技術(shù)，并和浙江漢盛差不多時(shí)間建成投產(chǎn)。德國技術(shù)的關(guān)鍵是采用了無水氟化氫作為氟化鋁的原料，從而使氟化鋁產(chǎn)品質(zhì)量大大提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于當(dāng)時(shí)國家標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)值。而且，單套裝置可年產(chǎn)2.1萬噸氟化氫和3萬噸氟化鋁，為國內(nèi)最大裝置。這標(biāo)志著世界上產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)的氟化鋁生產(chǎn)工藝技術(shù)落戶中國，大大推動(dòng)了我國氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步。與此同時(shí)，甘肅白銀也引進(jìn)了BUSS公司的3萬噸粗酸干法氟化鋁技術(shù)；而湘鄉(xiāng)鋁廠的年產(chǎn)1.

19、5萬噸干法氟化鋁技術(shù)已過了技術(shù)保護(hù)期，他們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的消化和吸收也已非常成熟，開始自建第二套生產(chǎn)線；此時(shí)，中國的電解鋁行業(yè)已進(jìn)入了一個(gè)全盛時(shí)代，電解鋁產(chǎn)能的增加和市場(chǎng)需求量的增加都到了瘋狂的地步，短短幾年，中國的電解鋁產(chǎn)量就從百萬噸級(jí)躍至千萬噸級(jí)，成為世界上最大的電解鋁生產(chǎn)大國和消費(fèi)大國；受消費(fèi)的推動(dòng)，年產(chǎn)1.5萬噸干法氟化鋁的技術(shù)開始在中國擴(kuò)散，全國各地均把氟化鋁作為好項(xiàng)目，大量資本涌入，建成了幾十條1.5萬噸干法氟化鋁生產(chǎn)裝置，至2009年末，中國的干法氟化鋁產(chǎn)能達(dá)到了90多萬噸，在國內(nèi)市場(chǎng)，產(chǎn)能是市場(chǎng)需求量的2.3倍。大多數(shù)生產(chǎn)線處于半停產(chǎn)狀態(tài)，有幾條生產(chǎn)線甚至全面停產(chǎn)。但從全球市場(chǎng)來看

20、，中國的干法氟化鋁產(chǎn)能基本可滿足全球電解鋁的需求；如果中國政府繼續(xù)執(zhí)行2006年前的氟化鋁出口關(guān)稅政策，中國氟化鋁占領(lǐng)全球市場(chǎng)也是有可能的。2.2 氟化鋁生產(chǎn)工藝和技術(shù)點(diǎn)評(píng)氟化鋁的主要生產(chǎn)工藝可分為二大類四種工藝：第一類是濕法工藝，包括：1、氫氟酸氫氧化鋁工藝；2、氟硅酸氫氧化鋁工藝。第二類是干法工藝，包括：3、粗酸干氫氧化鋁工藝；4、精酸濕氫氧化鋁工藝。還有一類是特殊用途的氟化鋁，如用于HFC-134a的活性氟化鋁催化劑，其生產(chǎn)工藝也比較特殊，但由于每年的需求量只有幾噸，不會(huì)成為主流，在此不作論述。下面針對(duì)四種工藝作詳細(xì)介紹：2.2.1 氫氟酸氫氧化鋁工藝：用3040的外購氫氟酸，或者是把螢

21、石粉和硫酸反應(yīng)后的粗HF氣體吸收成3040的氫氟酸，在7095與氫氧化鋁充分反應(yīng)，生成氟鋁酸溶液，經(jīng)過結(jié)晶，析出含3個(gè)結(jié)晶水的氟化鋁，再經(jīng)過過濾、清洗、高溫干燥后得到氟化鋁成品。2.2.2 氟硅酸氫氧化鋁工藝: 采用1040濃度的氟硅酸（大多是磷肥生產(chǎn)的副產(chǎn)品，氟硅酸濃度1520），在95左右的溫度下與氫氧化鋁反應(yīng)，生成氟化鋁溶液與二氧化硅，分離二氧化硅后，氟化鋁溶液經(jīng)過濃縮、結(jié)晶，析出含3個(gè)結(jié)晶水的氟化鋁，再經(jīng)過過濾、清洗、高溫干燥后得到氟化鋁成品。濕法氟化鋁的各項(xiàng)指標(biāo)可控制在中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4292-2007中AF-2和AF-3的范圍內(nèi)。其產(chǎn)品有以下幾方面不足： （1）產(chǎn)品有效成分低，

22、約為8587；雖然化學(xué)反應(yīng)可以很完全，但由于在干燥過程中要把3個(gè)結(jié)晶水脫去，需把溫度升至560620，而氟化鋁在300450溫度的水蒸汽中會(huì)水解為氟化氫和氧化鋁，使得產(chǎn)品有效成分下降，而且不可避免。（2）產(chǎn)品中雜質(zhì)含量較高，而且難以除去；如硫酸鹽的含量、五氧化二磷的含量、二氧化硅的含量等，都在比較高的數(shù)值，直接影響電解鋁的生產(chǎn)。（3）容重低，只有0.70.9g/cm3，在進(jìn)入電解槽時(shí)可能會(huì)“漂浮”在槽液上，也容易被除塵裝置吸走；氣流輸送時(shí)就更為明顯。直接導(dǎo)致了消耗的增加。（4）流動(dòng)性差，在自動(dòng)化下料過程中容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。（5）水分含量高，約有57，在進(jìn)入電解槽的使用過程中，這些水份部分被電解

23、為氫氣和氧氣，部分蒸發(fā)為水蒸汽，并使氟化鋁發(fā)生水解反應(yīng)，分解出氟化氫氣體；既污染了環(huán)境，又增加了消耗。由于全世界95以上的氟化鋁是用于電解鋁生產(chǎn)，因此，電解鋁的技術(shù)進(jìn)步直接影響著氟化鋁的技術(shù)進(jìn)步，氟化鋁的發(fā)展必須適應(yīng)電解鋁的發(fā)展。當(dāng)今世界上新建的電解鋁生產(chǎn)線都采用“預(yù)焙槽技術(shù)”，而且自動(dòng)化程度很高，原料通過氣流輸送，廢氣自動(dòng)收集處理。在采用預(yù)焙槽工藝的電解鋁廠，一般都使用干法氟化鋁。只有在干法氟化鋁供不應(yīng)求的時(shí)候，電解鋁廠才會(huì)無奈地使用濕法氟化鋁。2004年，濕法氟化鋁工藝已被國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄列入淘汰的工藝方法序列，因此已不值得關(guān)注。2.2.3 粗酸干氫氧化鋁工藝：這是源于瑞士BUSS

24、公司的工藝。上世紀(jì)70年代，瑞士布斯（BUSS）公司開發(fā)了干法生產(chǎn)氟化鋁的生產(chǎn)工藝，即：螢石粉和硫酸在轉(zhuǎn)爐反應(yīng)后產(chǎn)出的粗HF氣體，僅經(jīng)過除塵和硫酸洗滌后就導(dǎo)入流化床反應(yīng)器，與已經(jīng)烘干的脫去表面水的氫氧化鋁在高溫下充分反應(yīng)，直接生成氟化鋁，經(jīng)過冷卻后即為成品。該工藝與濕法工藝比較，噸產(chǎn)品的能耗和物耗有所下降，生產(chǎn)環(huán)境得到極大改善；最主要的是產(chǎn)品質(zhì)量有很大的提高，特別是水份含量大幅度下降，外型已成砂狀，流動(dòng)性大大提高。各項(xiàng)指標(biāo)可控制在中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T4292-2007中AF-1的范圍內(nèi)，但如果螢石粉質(zhì)量不是很好（近年來螢石粉質(zhì)量越來越差了，二氧化硅含量小于1.2%的已不多，即使有，價(jià)格亦貴），二氧

25、化硅指標(biāo)常常會(huì)超標(biāo)（SiO2 1.2%）。這些二氧化硅在轉(zhuǎn)爐中與氟化氫反應(yīng)生成四氟化硅氣體，并與粗氟化氫氣體一起進(jìn)入到氟化鋁流化床反應(yīng)器中，其中大約35%50%的四氟化硅也與氫氧化鋁反應(yīng)，把二氧化硅“固化”在物料中，造成氟化鋁產(chǎn)品的二氧化硅含量超標(biāo)。據(jù)采用上述工藝的多家工廠反映，他們生產(chǎn)的氟化鋁產(chǎn)品，二氧化硅含量不能達(dá)到GB/T4292-2007中AF-0的要求（SiO2 0.1%），有時(shí)甚至連AF-1的指標(biāo)也不能達(dá)到。除了二氧化硅，其它的雜質(zhì)成分也沒有得到有效去除，使得氟化鋁產(chǎn)品中的一些雜質(zhì)，如五氧化二磷(P2O5)的含量也較高，對(duì)電解鋁生產(chǎn)非常不利。特別是使用某些地區(qū)（例如中國北方）的螢石

26、粉時(shí)，由于含磷較高，氟化鋁中的P2O5甚至?xí)?0.08，使電解鋁廠不敢采用。這種工藝另外一些缺點(diǎn)是：a. 污水的排放量比較大，而且由于污水中含氫氟酸也含氟硅酸，因此不能綜合利用，只能排入污水處理站，使得處理成本較高。b. 技術(shù)設(shè)計(jì)上還存在一些不合理之處，例如：預(yù)反應(yīng)器、流化床等的體積較大，裝置的投資比較大。當(dāng)然，由于犧牲了產(chǎn)品質(zhì)量，它的生產(chǎn)成本比精酸工藝低約200元/MT。2.2.4 精酸濕氫氧化鋁工藝： 這是浙江漢盛、河南多氟多、福建華新等企業(yè)從德國CHENCO公司引進(jìn)的技術(shù)，該技術(shù)開發(fā)于上世紀(jì)九十年代，在工藝技術(shù)和相關(guān)專用設(shè)備方面比粗酸干氫氧化鋁的技術(shù)有了較大改進(jìn)。其工藝過程是：螢石粉與硫

27、酸在預(yù)反器和轉(zhuǎn)爐內(nèi)反應(yīng)后生成的粗HF氣體，進(jìn)入一只集除塵、洗滌、冷卻于一體的預(yù)洗滌塔內(nèi)，把HF氣體洗滌去除粉塵和分離掉大部分高沸點(diǎn)不純物如H2SO4及HSO3F后，進(jìn)入冷凝系統(tǒng)，將HF 氣體冷凝液化。冷凝下來的HF液體進(jìn)入脫氣塔，除去SO2等雜質(zhì)后再進(jìn)入精餾塔，分離出H2SO4、H2O等雜質(zhì)，然后將HF液化后收貯于HF成品槽內(nèi)，供生產(chǎn)氟化鋁用。當(dāng)然也可以外賣無水氟化氫。HF成品貯槽內(nèi)的液化氟化氫（簡稱AHF）經(jīng)AHF蒸發(fā)器氣化后進(jìn)入氟化鋁反應(yīng)器（簡稱流化床），濕氫氧化鋁也同時(shí)進(jìn)入流化床反應(yīng)器系統(tǒng)，利用氟化鋁反應(yīng)過程產(chǎn)生的熱量，脫去表面水和部分結(jié)晶水，而后與氟化氫氣體在流化床內(nèi)高溫反應(yīng)，生成氟化

28、鋁和水蒸氣，氟化鋁從出料口排入冷卻器得到氟化鋁產(chǎn)品。水蒸氣進(jìn)入尾氣吸收系統(tǒng)處理后排放。這種工藝由于原料氟化氫HF 99.5，生產(chǎn)的氟化鋁產(chǎn)品各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)遠(yuǎn)高于中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T4292-2007的AF-0；其中：SiO2 0.03；Fe2O3 0.03；SO42- 0.10；P2O5 0.008；容重大于1.5 g/cm3，流動(dòng)性很好。這樣的氟化鋁產(chǎn)品是鋁業(yè)公司所喜歡的，它完全達(dá)到了電解鋁廠對(duì)氟化鋁質(zhì)量的要求。在同等產(chǎn)能規(guī)模時(shí)，精酸濕氫氧化鋁工藝的投資額還比粗酸干氫氧化鋁工藝更低；生產(chǎn)過程的控制也更簡單，對(duì)螢石粉的要求可以很低，浙江漢盛以低價(jià)采購過SiO2 4.2%的螢石粉，但氟化鋁的質(zhì)量并沒受

29、到影響。由于脫去了二氧化硅，廢水中的氟硅酸含量很低，當(dāng)吸收廢水中HF 0.5%時(shí)，就可以進(jìn)行綜合利用，先生產(chǎn)冰晶石產(chǎn)品，把廢水中約90%以上的HF利用后再進(jìn)行污水處理，從而使得污水處理更簡單也更省錢。由于生產(chǎn)出了氟化氫產(chǎn)品，當(dāng)氟化鋁市場(chǎng)銷售不理想時(shí)，可以直接出售氟化氫產(chǎn)品，靈活性較大。中國的幾十條干法氟化鋁生產(chǎn)線不是粗酸干氫氧化鋁工藝就是精酸濕氫氧化鋁工藝，下面以年產(chǎn)3萬噸干法氟化鋁為例，列表比較這二種工藝的技術(shù)和裝備，并做簡單點(diǎn)評(píng)；詳見表5。 表5 比較的內(nèi)容粗酸干氫氧化鋁工藝精酸濕氫氧化鋁工藝氟化氫系統(tǒng)預(yù)反應(yīng)器有，反應(yīng)率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高有，簡單、有效，投資省轉(zhuǎn)爐有，3.5m×

30、;35m，CS內(nèi)襯，易腐蝕有，3.5m×42m，特材內(nèi)襯，造價(jià)高內(nèi)返渣無有，但揚(yáng)塵大，氣體出口易堵洗滌塔有，但工藝設(shè)計(jì)不合理，洗滌效果差有，但體積龐大，工藝不合理，洗滌效果差HF冷凝器無有，但工藝不合理，耗能大脫氣塔無有，但工藝不合理，設(shè)備易壞精餾塔無有，但工藝不合理，設(shè)備易壞，多了一級(jí)泵循環(huán)氟硅酸吸收無有中央吸收系統(tǒng)有有氟化氫儲(chǔ)罐無有 石膏渣處理有，但石膏渣儲(chǔ)存和裝車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有缺陷。有，但石膏渣儲(chǔ)存和裝車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有缺陷。副產(chǎn)品H2SiF6無有，每生產(chǎn)3.5噸氟化氫，約產(chǎn)出一噸35%含量的H2SiF6 氟化鋁系統(tǒng)供熱系統(tǒng)有，生產(chǎn)時(shí)間歇使用有，生產(chǎn)時(shí)一直使用氫鋁干燥機(jī)有，耗能無。直

31、接用濕氫鋁進(jìn)入系統(tǒng) 氟化氫蒸發(fā)器無有，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，投資大，使用壽命短流化反應(yīng)器有，3.2m×12m，雙層，體積大，投資大有，2.6m×10.5m，單層，投資較省產(chǎn)品捕集系統(tǒng)二級(jí)旋風(fēng)，效果較差三級(jí)旋風(fēng)，效果較差回料氣封螺旋有，共5個(gè)，太復(fù)雜無。但有2個(gè)特殊的氣封閥流化動(dòng)力系統(tǒng)采用水噴射真空泵，新鮮水用量大。采用羅茨風(fēng)機(jī)，尾氣引風(fēng)機(jī)，電耗稍高。產(chǎn)品冷卻系統(tǒng)有，設(shè)備龐大，投資大，效果差有，設(shè)備龐大，投資大，效果差尾氣洗滌系統(tǒng)采用大氣冷凝器、洗滌塔，洗滌液循環(huán)槽易堵塞。采用兩級(jí)文丘里噴淋吸收器，壓力降較大，洗滌液循環(huán)槽易堵塞。DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)有有設(shè)備投資大大，略有節(jié)省對(duì)螢石

32、粉的要求高，SiO21.2低產(chǎn)品質(zhì)量低，只能達(dá)到AF-1級(jí)高，能夠穩(wěn)定在AF-0級(jí)生產(chǎn)成本低高，每噸氟化鋁約高出200元污水排放噸產(chǎn)品約4噸廢水，無法利用，污水處理成本高噸產(chǎn)品約2.5噸廢水，可綜合利用，污水處理成本低中國的干法氟化鋁是從引進(jìn)技術(shù)起步的，也走過了20年的歷程，不管是引進(jìn)德國CHENCO技術(shù)還是引進(jìn)瑞士BUSS技術(shù)，在引進(jìn)過程中，還是有許多經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)值得我們?nèi)ンw會(huì)。在此我們發(fā)表一點(diǎn)自己的 看法：A. 引進(jìn)的技術(shù)也不是十全十美的。瑞士BUSS技術(shù)存在的問題應(yīng)該是比德國CHENCO技術(shù)存在的問題更嚴(yán)重；隨著電解鋁廠對(duì)氟化鋁產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，瑞士BUSS技術(shù)甚至可能面臨一次重大技

33、改過程；但德國CHENCO技術(shù)存在的問題也不少，綜合起來有以下幾方面： HF轉(zhuǎn)爐設(shè)備龐大，爐內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，原有的設(shè)計(jì)不合理。例如，在轉(zhuǎn)爐的中后部擺放了三根破碎螺旋，當(dāng)爐內(nèi)物料（石膏渣）積料達(dá)到一定高度后，原有擋圈擋不住破碎螺旋，螺旋從爐尾往爐頭爬，與其它內(nèi)件碰撞并造成其損壞，只得停車修理。 粗HF預(yù)洗滌系統(tǒng)設(shè)備龐大，安裝精度要求高，但洗滌效果欠佳，還增加能耗；操作不當(dāng)時(shí)，還造成后續(xù)設(shè)備的腐蝕或堵塞。 在HF精制流程中，采用先脫氣（SO2）后精餾（分離高沸物如H2SO4，H2O等）流程，與HF含水和含硫酸時(shí)腐蝕性大的機(jī)理不符；如果先進(jìn)行精餾，分離掉水份和硫酸，然后再行脫氣，就可以減少脫氣塔的腐蝕。

34、而外方技術(shù)先脫氣后精餾，結(jié)果造成兩只塔均遭腐蝕。 氟化鋁系統(tǒng)的AHF蒸發(fā)器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，雖用了特殊材料但還是被腐蝕，用不了多久就報(bào)廢了。 雖然利用反應(yīng)熱來烘干濕氫氧化鋁，但從流化床系統(tǒng)的輸入和輸出熱能來分析，并沒有節(jié)能。尾氣溫度高，帶走的熱能很大。而且氟化鋁產(chǎn)品冷卻器設(shè)備龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，冷卻效果能達(dá)到要求，但循環(huán)水量大，能耗高。 缺乏氟化鋁吸收廢水中氟的有效回收利用技術(shù)。氟化鋁的廢水中含有一定數(shù)量的氟化鋁（約占產(chǎn)量的1%）和氟化氫水溶液（HF含量約為0.52.5%），CHENCO工藝是直接排去污水處理站，未加以利用。 尾氣循環(huán)吸收洗滌系統(tǒng)的設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)欠合理，吸收下來的氟化鋁不能

35、及時(shí)清理，很容易造成系統(tǒng)堵塞。B. 應(yīng)避免重復(fù)引進(jìn)。浙江漢盛、河南多氟多、福建華新、河南巒川豐瑞，四家企業(yè)先后從德國CHENCO引進(jìn)了同樣的技術(shù)，耗資巨大，對(duì)方用同一套圖紙就賺了四次的錢。但第一家引進(jìn)和最后一家引進(jìn)的時(shí)間，前后相差5年，在生產(chǎn)實(shí)踐中，中國企業(yè)已經(jīng)對(duì)引進(jìn)技術(shù)存在的問題很清楚了，并作了許多重大改進(jìn)；但后面引進(jìn)的廠家還是外方的原有技術(shù)，問題依然存在。如果后來要上氟化鋁項(xiàng)目的企業(yè)先在中國作市場(chǎng)調(diào)查，考慮采用中國企業(yè)創(chuàng)新后的技術(shù)，既省錢又省事。C. 在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，國內(nèi)企業(yè)之間的技術(shù)交流和合作依然很重要。從以上二方面也可以看出，中國企業(yè)如果能加強(qiáng)合作，經(jīng)常進(jìn)行一些技術(shù)交流，相互之間能開誠布公、互惠互利地進(jìn)行技術(shù)合作，可以避免很多的麻煩，也不會(huì)讓國外的企業(yè)賺取高額利潤。D. 技術(shù)創(chuàng)