[发明专利]一种利用磷酸工业废气制备冰晶石的方法

权利要求书

1.一种利用磷酸工业废气制备冰晶石的方法，其特征在于，本发明采用碳酸氢钠溶液吸收磷矿石酸溶制磷酸过程中产生的含氟废气，使含氟气体中 的氟化氢与碳酸氢钠反应生成氟化钠，使含氟气体中的SiF4与碳酸氢钠反应生成氟化钠和硅胶，这一步称为吸收工序，在该工序通过控制溶液浓度使氟化钠溶解在液相中，通过调整吸 收液的pH值，使硅胶以水合二氧化硅的形式析出，经过滤干燥、煅烧以后可以制得高比表 面的活性二氧化硅白炭黑。

2.根据权利要求1所述的一种利用磷酸工业废气制备冰晶石的方法，其特征在于，滤液氟化钠溶液与偏铝酸钠溶液混合后，通入二氧化碳气 体就可以得到高分子比的氟铝酸钠，过滤、干燥后即得产品冰晶石，该工序称为结晶工序。

3.根据权利要求1所述的一种利用磷酸工业废气制备冰晶石的方法，其特征在于，在此工序中生成的碳酸氢钠溶液可返回吸收工序重复吸收含氟气体，另外在吸收工序中产生的二氧化碳气体也可以返回结晶工序用于制备氟铝酸钠，这样碳酸氢钠和二氧化碳均实现了 闭路循环，在操作达到稳定的情况下，只需要补充部分碳酸氢钠溶液即可。

4.根据权利要求1所述的一种利用磷酸工业废气制备冰晶石的方法，其特征在于，偏铝酸钠可以通 过氢氧化铝与氢氧化钠反应来制备，这样只需要以氢氧化铝、氢氧化钠和少量的碳酸氢钠为 原料，利用含氟废气就可以制备出高附加值的氟化工产品——冰晶石。

5.根据权利要求1所述的一种利用磷酸工业废气制备冰晶石的方法，其特征在于，首先将含氟废气引入填料吸收塔内，将5～10％的碳酸氢钠溶液及结晶工段回收的碳酸氢 钠溶液通过喷头喷入塔内，通过调整回流比(液气比)使出塔溶液的pH在7～8之间，pH值 ＞8时，硅胶在溶液中的溶解度增大，导致冰晶石中混有较多的SiO2，同时硅胶的颗粒细小， 难以过滤，但这时制得的白炭黑比表面积大；pH值＜7时，含氟气体被吸收的不充分，尾气 中含有较多的SiF4，在结晶工序，尾气中的SiF4水解同样会造成冰晶石中SiO2含量偏高。

6.根据权利要求1所述的一种利用磷酸工业废气制备冰晶石的方法，其特征在于，溶液出塔以后升温至80～90℃，然后加入0.05～0.1％的聚丙酰烯胺作为絮凝剂，保温2～3h后以 10～20℃/h冷却至室温后过滤，沉淀物用水洗涤2～4次，洗涤液汇入滤液中，沉淀物先在 105～120℃下干燥1～3h后，再于250～300℃下煅烧2～3h即可制得比表面积为100～200m2/g的 活性二氧化硅，将氢氧化铝溶解在20％的氢氧化钠溶液中配成～30％左右的偏铝酸钠溶液，然后将配好的 偏铝酸钠溶液边搅拌边加入到过滤后的吸收液中，将溶液升温至80～90℃，同时鼓入空气或 吸收工序产生的含二氧化碳的废气，控制鼓气时间，使溶液的pH下降至8～9后，保温2～3h 后过滤，滤饼用清水洗涤2～3次，110～130℃干燥2～5h以后即得高分子比的冰晶石，滤液含 有一定量的碳酸氢钠和少量氟化钠的溶液，该滤液可返回到吸收工段重新吸收含氟气体，冰晶石的分子比(NaF与AlF3的摩尔比)与加料方式有很大关系，将偏铝酸钠溶液加入到氟化 钠溶液中，并保证氟化钠过量可得到高分子比的冰晶石。