一種製備高純氟矽酸銨的裝置的製作方法

2023-05-22 15:14:01 1

專利名稱：一種製備高純氟矽酸銨的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及含氟化合物，具體而言涉及氟矽酸，特別涉及氟矽酸銨的生產裝置。
背景技術：
眾所周知，在磷化工行業生產加工過程中會產生大量的含氟氣體，以四氟化矽、氟化氫等形式存在，這些物質如不加以回收利用，會導致嚴重的環境汙染，而且造成氟資源的浪費。目前以磷礦石為原料生產溼法磷酸磷肥時產生的含氟氣體，大部分經水吸收處理後得到氟矽酸。回收利用這部分氟矽酸，不僅有利於治理氟汙染，而且有利於螢石資源的保護，更有利於氟資源的有效利用。已有的方法是將氟矽酸與純鹼反應加工成氟矽酸鈉出售， 但其售價較低，市場容量有限，不利於企業效益的最大化和對寶貴氟資源的高效利用。理想的方法是將氟矽元素轉化為經濟價值較高的氟矽產品，如氟化氫、氟矽酸銨、白炭黑或矽酸鹽等，提聞利用水平。中國專利資料庫中涉及氟矽酸銨生產的技術方案僅有CN 101850978 A號《利用磷肥副產含氟廢氣生產氟矽酸銨的方法》，該方法公開了用22%的氟矽酸銨結晶母液間接的吸收含氟氣體，得到的含氟富液再經過氨中和得到低濃度的氟矽酸銨吸收液，過濾後液體再經過冷卻結晶生產氟矽酸銨。該方法不能生產高純的氟矽酸銨產品。目前尚無高純氟矽酸銨生產設備的專利申請件。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種製備高純氟矽酸銨的裝置，以克服現有技術存在的缺點，實現連續生產高純氟矽酸銨產品。設計人提供的製備高純氟矽酸銨的裝置由中和反應槽、閃蒸室、沉降槽、軸流泵、石墨換熱器以及連接各設備的管道組成，中和反應槽通過帶閥門的管道與沉降槽連接；閃蒸室中部有管道連接石墨換熱器出口端，下部有管道連接沉降槽；沉降槽中部有管道再經軸流泵連接石墨換熱器進口端，底部出口有管道連接過濾機。上述中和反應槽中安裝有帶電動機的攪拌器，頂部有氟矽酸溶液進口和液氨進口，底部有中和液出口。上述閃蒸室由上部的蒸汽冷凝器、中部筒體和下部錐體組成，中部有氟矽酸銨稀溶液進口，下部有氟矽酸銨濃溶液出口 ；閃蒸室外接真空管。上述沉降槽中安裝有帶電動機的攪拌器，由上部圓筒和下部錐體組成，上部圓筒有氟矽酸銨濃溶液進口和循環液出口，下部錐體的底部有含氟矽酸銨晶體的溶液出口。上述軸流泵為600ZLB-70型，有循環液的進出口。上述石墨換熱器為列管式換熱器，管程兩端分別有循環液的進出口，殼程有蒸汽進口和冷凝液出口。製備高純氟矽酸銨的裝置的使用方法是將氟矽酸與液氨送入反應槽中進行中和反應；反應結束後，將反應液泵入沉降槽，與閃蒸後的溶液混合；沉降析出晶體後，成為循環液，經軸流泵打入石墨換熱器，被蒸汽加熱，送入閃蒸室在真空狀態下的低溫閃蒸，溶液中大部分水份被真空抽走，濃縮至飽和狀態下析出氟矽酸銨晶體，閃蒸後的溶液進入沉降槽，含氟矽酸銨晶體的溶液從沉降槽底部放出，過濾後即得到純度達90%以上的高純氟矽酸銨產品。 用本實用新型可以生產純度在90%以上的氟矽酸銨產品，過程能耗低，操作安全可靠，易於實現連續生產。適用於大型磷肥企業氟資源的綜合利用。

圖I為本實用新型的結構圖。圖中1為中和反應槽，2為閃蒸室,3為沉降槽,4為軸流泵，5為石墨換熱器，6為中和液泵。
具體實施方式
實施例某公司採用本實用新型的裝置生產氟矽酸銨。裝置結構如圖1，由中和反應槽I、閃蒸室2、沉降槽3、軸流泵4、石墨換熱器5以及連接各設備的管道組成，中和反應槽I通過帶閥門的管道與沉降槽3連接；閃蒸室2中部有管道連接石墨換熱器5出口端，下部有管道連接沉降槽3 ;沉降槽3中部有管道經軸流泵4連接石墨換熱器5進口端，底部出口有管道連接過濾機。使用時,原料氟矽酸銨溶液和液氨送入反應槽中進行中和反應,反應結束後中和液泵6將中和液泵入沉降槽3，與閃蒸後的溶液混合；沉降析出晶體後成為循環液，經軸流泵4打入石墨換熱器5，被蒸汽加熱，送入閃蒸室2在真空狀態下低溫閃蒸，溶液中大部分水份被真空抽走，濃縮至飽和狀態下析出氟矽酸銨晶體，閃蒸後的溶液進入沉降槽3，含氟矽酸銨晶體的溶液從沉降槽3底部放出，經DU21. 6-180型過濾機過濾後得到純度90 %以上的高純氟矽酸銨產品。自建成以來，經過實際驗證，裝置連續穩定運行，能耗指標低。
權利要求1.一種製備高純氟矽酸銨的裝置，其特徵在於裝置由中和反應槽(I)、閃蒸室(2)、沉降槽(3)、軸流泵(4)、石墨換熱器(5)以及連接各設備的管道組成，中和反應槽⑴通過帶閥門的管道與沉降槽(3)連接；閃蒸室(2)中部有管道連接石墨換熱器(5)出口端，下部有管道連接沉降槽(3);沉降槽(3)中部有管道經軸流泵(4)連接石墨換熱器(5)進口端，底部出口有管道連接過濾機。
2.如權利要求I所述的裝置，其特徵在於所述中和反應槽(I)中安裝有帶電動機的攪拌器，頂部有氟矽酸溶液進口和液氨進口，底部有中和液出口。
3.如權利要求I所述的裝置，其特徵在於所述閃蒸室(2)由上部的蒸汽冷凝器、中部筒體和下部錐體組成，中部有氟矽酸銨稀溶液進口，下部有氟矽酸銨濃溶液出口 ；閃蒸室(2)外接真空管。
4.如權利要求I所述的裝置，其特徵在於所述沉降槽(3)中安裝有帶電動機的攪拌器，沉降槽(3)由上部圓筒和下部錐體組成，上部圓筒有氟矽酸銨濃溶液進口和循環液出口，下部錐體的底部有含氟矽酸銨晶體的溶液出口。
5.如權利要求I所述的裝置，其特徵在於所述軸流泵(4)為600ZLB-70型，有循環液的進出口。
6.如權利要求I所述的裝置，其特徵在於所述石墨換熱器(5)為列管式換熱器，管程兩端分別有循環液進出口，殼程有蒸汽進口和冷凝液出口。
專利摘要本實用新型公開了一種製備高純氟矽酸銨的裝置，裝置由中和反應槽(1)、閃蒸室(2)、沉降槽(3)、軸流泵(4)、石墨換熱器(5)以及連接各設備的管道組成，中和反應槽(1)通過帶閥門的管道與沉降槽(3)連接；閃蒸室(2)中部有管道連接石墨換熱器(5)出口端，下部有管道連接沉降槽(3)；沉降槽(3)中部有管道經軸流泵(4)連接石墨換熱器(5)進口端，底部出口有管道連接過濾機。用本實用新型可以生產純度90％以上的氟矽酸銨產品，過程能耗低，操作安全可靠，易於實現連續生產。適用於大型磷肥企業氟資源的綜合利用。
文檔編號C01B33/10GK202643330SQ20122030687
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者何潤林, 劉剛, 石寅, 袁佳程 申請人:貴州開磷(集團)有限責任公司