國(guó)內(nèi)氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展

1、前前 言言 氟硅酸是磷酸和氫氟酸生產(chǎn)過(guò)程的副產(chǎn)品，含氟、硅、氫三種元素，目前主要用于配制酸洗劑、制備氟硅酸鈉、氟硅酸鉀及后續(xù)氟化鹽產(chǎn)品等；這些產(chǎn)品附加值低、用途窄，因而經(jīng)濟(jì)效益較差，并常常出現(xiàn)滯銷(xiāo)狀況，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)廠(chǎng)家回收氟硅酸的積極性，造成了氟、硅資源的浪費(fèi)，污染了環(huán)境，更在很大程度上制約著磷化工的健康發(fā)展。因而，開(kāi)發(fā)氟硅酸的下游產(chǎn)品（如：白炭黑、氟化氫銨、冰晶石、氟化鉀等），尤其是附加值高或市場(chǎng)容量大的產(chǎn)品，最大限度地消化氟硅酸，回收氟、硅資源，降低環(huán)境污染，提高氟硅酸的市場(chǎng)價(jià)值，已迫在眉睫。 1 氟硅酸的性質(zhì)及來(lái)源氟硅酸的性質(zhì)及來(lái)源 1.1 氟硅酸的性質(zhì) 氟硅酸是H2SiF6(相對(duì)分子

2、質(zhì)量144.09)的水溶液，是具有刺激性氣味的無(wú)色透明發(fā)煙液體，是與硫酸相當(dāng)?shù)膹?qiáng)酸。氟硅酸的最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.92，最穩(wěn)定時(shí)的濃度為13.3%。氟硅酸可溶于水，有消毒性能。氟硅酸易揮發(fā)，能腐蝕玻璃、陶瓷、鉛及其它金屬；對(duì)皮膚有強(qiáng)烈腐蝕，對(duì)人的呼吸器官有毒害。氟硅酸宜貯存于塑料制的容器中。 1 氟硅酸的性質(zhì)及來(lái)源氟硅酸的性質(zhì)及來(lái)源 1.2 氟硅酸的來(lái)源 地球上的氟資源，主要存在于螢石礦和磷礦中，磷礦石中伴生的氟占世界氟蘊(yùn)藏量的90以上。當(dāng)氟、硅共存時(shí)，在酸或其他適當(dāng)條件下，將以SiF4氣體的形式排出系統(tǒng)，經(jīng)水吸收即為氟硅酸。 1.2.1 2010年我國(guó)氟化氫產(chǎn)量約為120萬(wàn)噸，目前酸級(jí)螢石粉中

3、二氧化硅的含量為1.01.6%，據(jù)此測(cè)算，該行業(yè)2010年副產(chǎn)折百氟硅酸達(dá)到3萬(wàn)噸左右。 1.2.2 磷礦中的氟，在磷礦酸解過(guò)程中有4546%的氟以氣態(tài)（HF、SiF4）形式放出；在普鈣生產(chǎn)中，有1835%的氟轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氟化物排出；在高爐法生產(chǎn)鈣鎂磷肥時(shí)，氟的逸出率為2040%。 2010年我國(guó)磷肥（折P2O5 100%）產(chǎn)量1701.5萬(wàn)噸，按每生產(chǎn)1噸折百P2O5可產(chǎn)生折百氟硅酸0.05t計(jì)算，2010年磷肥行業(yè)可副產(chǎn)折百氟硅酸85萬(wàn)噸。 2 氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀 2.1 氟硅酸用于生產(chǎn)氟硅酸鹽 氟硅酸鈉 利用氟硅酸鈉在水中的低溶解度特性，氟硅酸與鈉鹽反應(yīng)生成氟硅酸鈉沉淀和

4、相應(yīng)的稀酸溶液，沉淀氟硅酸鈉經(jīng)分離洗滌后烘干即為氟硅酸鈉產(chǎn)品。 氟硅酸鉀 大多采用磷化工或氫氟酸生產(chǎn)企業(yè)副產(chǎn)的氟硅酸與有機(jī)氟代過(guò)程產(chǎn)生的廢氯化鉀反應(yīng)，生成氟硅酸鉀沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥得到氟硅酸鉀產(chǎn)品。 氟硅酸鎂 采用磷化工或氫氟酸企業(yè)副產(chǎn)的氟硅酸與菱苦土（MgO85%）反應(yīng)生產(chǎn)氟硅酸鎂料漿，經(jīng)過(guò)濾、濃縮、結(jié)晶、干燥得到氟硅酸鎂產(chǎn)品。 2 氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀 2.2 氟硅酸用于生產(chǎn)氟化鹽 2.2.1氟化銨、氟化氫銨 采用氟硅酸生產(chǎn)氟化銨、氟化氫銨的工藝已經(jīng)基本成熟；其中，多氟多化工股份有限公司開(kāi)發(fā)的以氟硅酸為原料生產(chǎn)氟化銨（或氟化氫銨）聯(lián)產(chǎn)白炭黑的工藝，有詳細(xì)的論文介紹。

5、衢州市鼎盛化工科技有限公司從生產(chǎn)氟化氫銨的角度進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)，形成了年產(chǎn)5000噸氟化氫銨的生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)，并建成了幾條生產(chǎn)線(xiàn)；目前正在對(duì)副產(chǎn)二氧化硅進(jìn)行深度技術(shù)開(kāi)發(fā)，以提高其附加值。 2.2.2氟化鈉 氟化鈉的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是以氫氟酸、氟化銨等作為含氟原料進(jìn)行生產(chǎn)，工藝簡(jiǎn)單，投資省，但成本較高，已逐漸被淘汰。 目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的氟化鈉基本上是以氟硅酸為原料生產(chǎn)的，采用氟硅酸鈉純堿法工藝，該工藝是把氟硅酸與鹽（氯化鈉）反應(yīng)生成氟硅酸鈉，再用純堿與氟硅酸鈉反應(yīng)制得無(wú)色晶體狀氟化鈉。 2 氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀 2.2 氟硅酸用于生產(chǎn)氟化鹽 2.2.3氟化鉀 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)氟化鉀產(chǎn)品： 用于含氟中

6、間體的合成的活性氟化鉀； 用于冶金助熔劑、玻璃雕刻助劑等方面的普通氟化鉀。 氟化鉀的生產(chǎn)工藝是采用HF、KOH為原料，由于原料價(jià)格較高，因此氟化鉀的生產(chǎn)成本也較高。 有企業(yè)嘗試采用氟硅酸生產(chǎn)氟化鉀，由于不能有效脫除SiO2，使得產(chǎn)品中SiO2含量超標(biāo)，使該工藝生產(chǎn)的氟化鉀不能在有機(jī)氟代中使用，約束了這種氟化鉀的使用范圍。2 氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀 2.2 氟硅酸用于生產(chǎn)氟化鹽 2.2.3氟化鉀 衢州市鼎盛化工科技有限公司于2005年開(kāi)發(fā)成功氟硅酸生產(chǎn)氟化鉀工藝，采用獨(dú)特技術(shù)較好的脫除SiO2 ，KF含量可達(dá)98.5%以上， SiO2含量小于0.2%；同時(shí)采用微量活化劑，使氟化鉀的

7、比表面積達(dá)到5m2/g以上，具備較高活性； 采用H2SiF6與KCl為原料，氟資源轉(zhuǎn)化率為92%；采用K2SiF6為原料，氟資源轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%以上；生產(chǎn)成本比普通法低2535%；該工藝已通過(guò)生產(chǎn)廠(chǎng)家的實(shí)踐驗(yàn)證。2 氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀 2.2 氟硅酸用于生產(chǎn)氟化鹽 2.2.4 冰晶石 以氟硅酸（或氟硅酸鈉）為原料制冰晶石的生產(chǎn)工藝，目前比較成熟的路線(xiàn)主要是氨鋁酸鈉法。河南多氟多公司在幾年前建成了年產(chǎn)5萬(wàn)噸氨鋁酸鈉法冰晶石的生產(chǎn)線(xiàn)。 該工藝充分利用氟資源，使磷肥企業(yè)的氟通過(guò)易于運(yùn)輸?shù)姆杷徕c，得到了較好的利用；冰晶石產(chǎn)品為高分子比冰晶石，是一條很好的工藝路線(xiàn)。 以氟硅酸為原料合

8、成冰晶石，還有其它幾條工藝路線(xiàn)，但由于成本問(wèn)題、工藝控制問(wèn)題等，其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性不如上述的氨鋁酸鈉法工藝路線(xiàn)。 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展 3.1 用氟硅酸制備氟化氫用氟硅酸制備氟化氫* 氟硅酸的綜合利用，可歸結(jié)為氟資源的利用和硅資源的利用。氟硅酸中氟資源的利用，最大宗的產(chǎn)品是氟化氫，因?yàn)榉瘹涫欠さ幕A(chǔ)原料，以氟硅酸為原料制備氟化氫，可以使氟化工行業(yè)大幅度降低對(duì)戰(zhàn)略物資酸級(jí)螢石粉的使用。 目前，比較成熟的氟硅酸制備氟化氫的生產(chǎn)工藝主要有： 氟硅酸鉀法； 硫酸分解法； 硫酸氫銨法。 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展

9、3.1.1 氟硅酸鉀法 氟硅酸鉀法生產(chǎn)氟化氫工藝是由四川大學(xué)開(kāi)發(fā)的，目前尚無(wú)工業(yè)化生產(chǎn)線(xiàn)；該工藝先將氟硅酸制成氟硅酸鉀（或其他不溶性氟硅酸鹽），氟硅酸鉀與硫酸反應(yīng)制取四氟化硅與氟化氫混合氣體，然后將混合氣進(jìn)行分離、精制得到無(wú)水氟化氫，四氟化硅用氟硅酸吸收，吸收液進(jìn)入制氟硅酸鉀工段。該工藝氟硅酸鉀的轉(zhuǎn)化率達(dá)到 98.60%，無(wú)水氟化氫（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 99.74%）收率可達(dá)92.22%。 其基本原理如下： H2SiF6 (aq) + K2SO4(aq) K2SiF6 (s) + H2SO4 (稀) （1） K2SiF6 (s) + H2SO4 (濃) SiF4 (g) + 2HF(g)+K2SO4

10、(s) （2） 3SiF4 (g) + 2H2O 2H2SiF6 (aq) + SiO2 (s) （3） 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展 3.1.1 氟硅酸鉀法 該工藝生產(chǎn)過(guò)程中避免了氟硅酸中水分的蒸除，降低了蒸汽消耗，但用硫酸分解氟硅酸鉀，需要較高的反應(yīng)溫度，能耗仍然較大；反應(yīng)后將產(chǎn)生大量的硫酸鉀（理論上，生產(chǎn)1噸AHF，將產(chǎn)生硫酸鉀4.35噸），而該硫酸鉀中氟含量較高（主要以氟硅酸鉀的形式存在），將極大限制硫酸鉀的用途；如將硫酸鉀返回流程中使用，也將產(chǎn)生大量的稀硫酸，相應(yīng)的硫酸萃取系統(tǒng)將難以完全消耗，需要增加硫酸濃縮系統(tǒng)。 采用該工藝消化氟硅酸，企業(yè)需

11、要有相當(dāng)規(guī)模的普鈣生產(chǎn)線(xiàn)，才能消耗生產(chǎn)過(guò)程中排放的硫酸，否則，含氟硫酸鉀或稀硫酸的處理，將制約生產(chǎn)的順利進(jìn)行。 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展 3.1.2 硫酸分解法 硫酸分解法制AHF是BUSS Chemtech公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)有技術(shù)，該技術(shù)的首套裝置（也是目前唯一已運(yùn)行的裝置）在甕福藍(lán)天化工公司于2008年5月投入運(yùn)行，2010年產(chǎn)量接近1萬(wàn)噸。盡管目前產(chǎn)量?jī)H達(dá)產(chǎn)能的一半，但它的連續(xù)運(yùn)行，標(biāo)志了由氟硅酸綜合利用新時(shí)代的到來(lái)。 其化學(xué)原理如下： H2SiF6 (aq) + H2SO4 (濃) SiF4 (g) + HFH2SO4 (稀) （4） HFH2SO

12、4 (稀) HF(g) + H2SO4 (稀) （5） 3SiF4 (g) + 2H2O 2H2SiF6 (aq) + SiO2 (s) （6） 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展 3.1.2 硫酸分解法 該工藝將濃硫酸加入到經(jīng)濃縮的氟硅酸溶液中，把氟硅酸分解成氟化氫和四氟化硅氣體，大部分的氟化氫被較稀的硫酸吸收；而四氟化硅難以被硫酸吸收，呈氣體逸出，用稀的氟硅酸溶液（原料氟硅酸）吸收生產(chǎn)白碳黑和濃的氟硅酸，增濃的氟硅酸又去與濃硫酸反應(yīng)，如此反復(fù)循環(huán)。吸收了氟化氫的硫酸經(jīng)過(guò)解析釋放出氟化氫，氟化氫氣體經(jīng)精制可得到無(wú)水氫氟酸。稀硫酸經(jīng)濃縮至普鈣要求的濃度送普鈣生

13、產(chǎn)系統(tǒng)；或?qū)⑾×蛩釢饪s至一定的濃度，與發(fā)煙硫酸混配后用以分解氟硅酸。 該工藝的最大特點(diǎn)是不消耗其他輔助原料，產(chǎn)生的60%75%的稀硫酸可用于磷礦分解生產(chǎn)普鈣。此法有一定經(jīng)濟(jì)合理性；但該法的工藝控制復(fù)雜，氟單程轉(zhuǎn)化效率低，氟的收率也不高（僅達(dá)80%），物料循環(huán)量大，設(shè)備投資大，且只能應(yīng)用于有普鈣生產(chǎn)裝置的磷肥企業(yè)。 按照磷肥行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（試行）要求的測(cè)算，產(chǎn)能一萬(wàn)噸AHF的裝置，需要配套70萬(wàn)噸普鈣裝置，才能消化相應(yīng)的稀硫酸，如無(wú)普鈣生產(chǎn)線(xiàn)的企業(yè)，須將稀硫酸進(jìn)行濃縮，濃縮至其他消耗硫酸的工藝所需求的濃度，這樣，其能耗也必然不低。 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技

14、術(shù)的最新進(jìn)展展 3.1.2 硫酸分解法硫酸分解法制無(wú)水氟化氫工藝原理圖 Figure1 The Process Diagram of AHF Production From H2SiF6 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展展 3.1.2 硫酸分解法硫酸分解法制無(wú)水氟化氫單耗表 Table 1 The consumption of AHF Production From H2SiF6(base on 1 tone of AHF) 序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格消耗（t）備注1氟硅酸折100%1.52硫酸2830折合成7075% 3蒸汽5.93含中壓、低壓蒸汽 4工藝水4.55循環(huán)冷

15、卻水710含20、30兩種冷卻水 6冷媒3.2106KJ7動(dòng)力電520Kwh不含公用工程部分 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展 3.1.3 硫酸氫銨法 硫酸氫銨法是衢州市鼎盛化工科技有限公司開(kāi)發(fā)成功的“氟硅酸氟化銨硫酸氫銨法”生產(chǎn)無(wú)水氟化氫工藝。 該工藝首先利用目前成熟的氟硅酸制氟化銨工藝制備氟化銨干品；氟化銨干品與硫酸氫銨反應(yīng)，生成氟化氫反應(yīng)氣和硫酸銨；將氟化氫反應(yīng)氣適當(dāng)降低溫度，分離為氟化氫銨和氟化氫氣體，氟化氫銨投入反應(yīng)中與硫酸氫銨反應(yīng)，氟化氫氣體采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行冷凝、精制，得到無(wú)水氟化氫產(chǎn)品；分解硫酸銨為氨氣與硫酸氫銨，氨氣回到氟硅酸脫硅，硫酸氫銨回

16、到氟化氫反應(yīng)系統(tǒng)。 主要化學(xué)反應(yīng)式： NH3 + H2SiF6 + 2H2O 6NH4F + SiO2 （7） NH4F + NH4HSO4 (NH4) 2SO4 + HF （8） (NH4) 2SO4 NH4HSO4 + NH3 （9） 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展展 3.1.3 硫酸氫銨法硫酸氫銨法制無(wú)水氟化氫工藝原理圖Figure2 The Process Diagram of AHF Production From H2SiF6、NH4HSO4 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展 3.1.3 硫酸氫銨法 該工藝特點(diǎn)

17、： 通過(guò)液氨和硫酸氫銨在生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，把氟硅酸分解為了氟化氫和二氧化硅。具有投入物料少（硫酸和液氨的消耗非常低）、沒(méi)有其他副產(chǎn)品，三廢排放低、環(huán)境污染小，設(shè)備投資省，工藝適用范圍廣等特點(diǎn)，符合國(guó)家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，該工藝推廣前景廣闊。 主要設(shè)備： 氨化脫硅反應(yīng)器、過(guò)濾機(jī)、多效蒸發(fā)器、高效脫氨回收塔、氣流干燥機(jī)、HF反應(yīng)器、反應(yīng)分離器、HF精餾塔、硫酸銨分解器等。 經(jīng)測(cè)算，采用硫酸氫銨分解法制備無(wú)水氟化氫，具有較低的綜合成本。 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展展 3.1.3 硫酸氫銨法硫酸氫銨法制無(wú)水氟化氫單耗表Table 2 The consumption

18、 of AHF From H2SiF6、NH4HSO4 （base on 1 tone of AHF）序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格單耗備注1氟硅酸30%4030kg2液氨工業(yè)級(jí)10kg3硫酸98%10kg4工藝水4.8t5循環(huán)冷卻水1500m36蒸汽5.9t含高壓、低壓蒸汽7電力380V1030Kwh含公用工程部分8標(biāo)煤580kg3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展 3.2 用氟硅酸制備超高純二氧化硅用氟硅酸制備超高純二氧化硅* 氟硅酸中硅資源的利用，主要是用以制備高純度的二氧化硅，進(jìn)而制備各種高純石英制品、多晶硅（單晶硅）等，具有極高的附加值。從上述氟硅酸綜合利用現(xiàn)狀可知，氟

19、硅酸中硅的利用較少，多制成普通的硅膠出售，最好的狀況也僅是制成符合國(guó)標(biāo)的沉淀白炭黑，盡管如此，其附加值也不可與超高純二氧化硅相提并論。 目前，國(guó)內(nèi)的高等級(jí)超純（超高純）二氧化硅均依賴(lài)進(jìn)口國(guó)外產(chǎn)品，一方面是由于國(guó)內(nèi)沒(méi)有適合制造高純二氧化硅的石英原料，另一方面是由于國(guó)內(nèi)目前的高純二氧化硅制備工藝不如國(guó)外先進(jìn)。 超高純二氧化硅依賴(lài)進(jìn)口的局面，造成了我國(guó)在高純二氧化硅制品、多晶硅、光纖等高科技行業(yè)受制于國(guó)外公司，為改變這種狀況，國(guó)內(nèi)眾多的高純二氧化硅生產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士，在合成超高純二氧化硅、石英加工制超高純二氧化硅方面多了大量的工作。 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最

20、新進(jìn)展 3.2 用氟硅酸制備超高純二氧化硅 經(jīng)過(guò)技術(shù)人員的不懈努力和企業(yè)不斷投入，衢州市鼎盛化工科技有限公司近期已開(kāi)發(fā)成功以工業(yè)氟硅酸、液氨為原料生產(chǎn)超高純二氧化硅、副產(chǎn)高純氟化銨、氟化氫銨的新工藝。 工藝流程如下： 1）原料精制選擇特定的化學(xué)、化工原料和工藝，將生產(chǎn)所涉及的原料進(jìn)行精制，在原料方面脫除部分雜質(zhì)及固體懸浮物等； 2）二氧化硅粗品合成精制的原料（氟硅酸溶液及氨等）在二氧化硅反應(yīng)釜中反應(yīng)，制得二氧化硅料漿，料漿經(jīng)過(guò)濾得到二氧化硅粗品和氟化銨溶液； 3）氟化銨溶液濃縮氟化銨溶液在減壓、低溫下進(jìn)行濃縮，可得到25%50%左右的高純氟化銨溶液； 4）二氧化硅濕品生產(chǎn)二氧化硅粗品中除了大量

21、的氟化銨外，還含有較高濃度的雜質(zhì)成分，采用適當(dāng)?shù)木葡礈靹┓植较礈?，將殘留的雜質(zhì)分類(lèi)進(jìn)行脫除，然后過(guò)濾得到二氧化硅濕品； 5）二氧化硅干燥二氧化硅濕品經(jīng)干燥、煅燒，得到高純二氧化硅產(chǎn)品。 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展展 3.2 用氟硅酸制備超高純二氧化硅氟硅酸制備超高純二氧化硅工藝圖Figure3 The Process Diagram of ultra-pure silica Production From H2SiF6 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展 3.2 用氟硅酸制備超高純二氧化硅 利用該工藝生產(chǎn)的超高純二氧化

22、硅產(chǎn)品，質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，具體指標(biāo)值如表3。目前，已制備出25Kg樣品并送多晶硅坩堝制造企業(yè)制造石英坩堝，其加工性能與進(jìn)口產(chǎn)品相仿，不需要對(duì)制造參數(shù)進(jìn)行大幅度調(diào)整。但坩堝的最終使用企業(yè)尚未進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)，目前正在與某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)洽談之中，期待能夠順利通過(guò)應(yīng)用試驗(yàn)。 在對(duì)超高純二氧化硅進(jìn)行送樣分析的同時(shí)，也對(duì)副產(chǎn)的氟化銨溶液進(jìn)行送樣分析，分析結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，該工藝副產(chǎn)的氟化銨溶液純度極高，所檢測(cè)的元素均達(dá)到電子級(jí)氟化銨的要求（電子級(jí)氟化銨所要求的另一些指標(biāo)，本次未進(jìn)行檢測(cè)）。 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展展 3.2 用氟硅酸制備超高純二氧化硅

23、Table 3 The analytic result of impurities in ultra-pure silica（mg.Kg-1）雜雜質(zhì)質(zhì)名名稱(chēng)稱(chēng)AlBCaCrCuFeKLiMgMnNaNi合合計(jì)計(jì)IOTA-68.000.040.600.050.050.150.070.150.050.050.080.059.34IOTA-87.000.040.500.020.020.150.040.020.020.020.030.057.91樣樣品品實(shí)實(shí)測(cè)測(cè)0.5500.0710.0320.0370.0200.0890.0350.0220.0210.0480.0320.0380.9953 氟硅酸綜

24、合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展展 3.2 用氟硅酸制備超高純二氧化硅Table 4 The analytic result of impurities in ammonium fluoride solution（mg.Kg-1）注： 樣品氟化銨的濃度為20.9%；ND*表示未檢出。 名稱(chēng)PLiNaMgAlKCaCrMnFeNiCu指標(biāo)0.0960.0210.047ND*ND*ND*ND*0.0040.002ND*0.008ND*結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) 根據(jù)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2010年開(kāi)采的螢石礦達(dá)到300萬(wàn)噸，而國(guó)內(nèi)可開(kāi)采的螢石資源僅2100萬(wàn)噸，以此速度發(fā)展，國(guó)

25、內(nèi)可開(kāi)采的螢石資源將在10年內(nèi)耗盡。 我們雖然對(duì)該統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的正確性持保留態(tài)度，但面對(duì)國(guó)內(nèi)螢石資源的大量消耗以及龐大氟硅酸資源的浪費(fèi)狀況，開(kāi)發(fā)適用性強(qiáng)的氟硅酸制無(wú)水氟化氫生產(chǎn)工藝，來(lái)部分替代螢石粉生產(chǎn)無(wú)水氟化氫工藝；并充分利用氟硅酸制備高附加值的氟、硅產(chǎn)品，是提升氟硅酸綜合利用價(jià)值的最佳途徑之一。筆者認(rèn)為，利用氟硅酸生產(chǎn)無(wú)水氟化氫的同時(shí)，生產(chǎn)超高純二氧化硅，是綜合利用氟硅酸資源的主要的、也是最重要的生產(chǎn)工藝。 www. 1 氟硅酸的性質(zhì)及來(lái)源氟硅酸的性質(zhì)及來(lái)源 1.2 氟硅酸的來(lái)源 地球上的氟資源，主要存在于螢石礦和磷礦中，磷礦石中伴生的氟占世界氟蘊(yùn)藏量的90以上。當(dāng)氟、硅共存時(shí)，在酸或其他適當(dāng)

26、條件下，將以SiF4氣體的形式排出系統(tǒng)，經(jīng)水吸收即為氟硅酸。 1.2.1 2010年我國(guó)氟化氫產(chǎn)量約為120萬(wàn)噸，目前酸級(jí)螢石粉中二氧化硅的含量為1.01.6%，據(jù)此測(cè)算，該行業(yè)2010年副產(chǎn)折百氟硅酸達(dá)到3萬(wàn)噸左右。 1.2.2 磷礦中的氟，在磷礦酸解過(guò)程中有4546%的氟以氣態(tài)（HF、SiF4）形式放出；在普鈣生產(chǎn)中，有1835%的氟轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氟化物排出；在高爐法生產(chǎn)鈣鎂磷肥時(shí)，氟的逸出率為2040%。 2010年我國(guó)磷肥（折P2O5 100%）產(chǎn)量1701.5萬(wàn)噸，按每生產(chǎn)1噸折百P2O5可產(chǎn)生折百氟硅酸0.05t計(jì)算，2010年磷肥行業(yè)可副產(chǎn)折百氟硅酸85萬(wàn)噸。 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)

27、技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展 3.1 用氟硅酸制備氟化氫用氟硅酸制備氟化氫* 氟硅酸的綜合利用，可歸結(jié)為氟資源的利用和硅資源的利用。氟硅酸中氟資源的利用，最大宗的產(chǎn)品是氟化氫，因?yàn)榉瘹涫欠さ幕A(chǔ)原料，以氟硅酸為原料制備氟化氫，可以使氟化工行業(yè)大幅度降低對(duì)戰(zhàn)略物資酸級(jí)螢石粉的使用。 目前，比較成熟的氟硅酸制備氟化氫的生產(chǎn)工藝主要有： 氟硅酸鉀法； 硫酸分解法； 硫酸氫銨法。 3 氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展氟硅酸綜合利用生產(chǎn)技術(shù)的最新進(jìn)展 3.1 用氟硅酸制備氟化氫用氟硅酸制備氟化氫* 氟硅酸的綜合利用，可歸結(jié)為氟資源的利用和硅資源的利用。氟硅酸中氟資源的利用，最大宗的產(chǎn)品是氟化氫，因?yàn)?/p>