[发明专利]一种用HCl‑HF混合气体生产六氟铝酸钠并回收HCl的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种用HCl-HF混合气体生产六氟铝酸钠并回收HCl的方法，属于化工技术领域。

背景技术

随着工业生产和科学技术的迅速发展,有机氟产品品种和产量与日俱增，特别是氟聚合物需求越来越大。以有机合成方法生产的有机氟单体，其最初原料氟氯烷烃的制备过程中，产生大量的含HCl-HF合成尾气。脱除HCl-HF混合气体中的HF主要有：气体吸附法、气体洗涤法和水溶液吸收法。

气体吸附法分低温吸附法和常温吸附法：低温吸附法是用氧化铝为主要成分的吸附剂作脱氟剂，在脱氟塔中进行吸附脱氟，脱氟过程的操作温度为-10～-80℃，操作压力为0.1～2.0MPa。由于工艺过程是从氯化氢气体中脱除氟化氢，脱氟剂与气体接触后会产生大量的水，这不仅造成脱氟剂表面溶解，脱氟剂内部的氧化铝等无法与气体中的HF接触，而且导致操作压力急剧升高，设备难以正常运行；常温吸附法是用无水金属氯化物作脱氟剂，在吸附柱内进行饱和吸附脱氟，所得金属氟化物再从吸附柱内排出，但由于吸附剂更换作业的不连续性，使得这一方法难以满足大规模工业生产的要求。

气体洗涤法是将含有氟化氢的氯化氢气体通入含硼酸的浓盐酸中，硼酸转化成含氟硼酸，然后用硅胶吸附除去氟硼酸中的氟，返回循环使用。但使用过程硅胶的耗量较大，且形成大量的含氟废水及含氟固废。

水溶液吸收法主要用于含氟化氢的副产盐酸脱氟，具体的工艺过程为：先将含有氟化氢的氯化氢气体通入水中转化成含氟化氢的副产盐酸，然后用二甲基二氯硅烷或硅胶作脱氟剂，脱除含氟化氢的副产盐酸中的氟。脱氟剂再生后返回吸附工序循环使用。但水溶液吸收法只能得到盐酸，且同样会形成大量的含氟废水及含氟固废。

六氟铝酸钠(冰晶石)是一种重要的氟化工产品，它主要用作炼铝的助熔剂,农作物的杀虫剂，陶瓷釉要的熔融剂及乳白剂，也用于制造乳白玻璃，还可作铝合金、铁合金和沸腾钢生产中的电解液和砂轮的配料等。六氟铝酸钠的生产方法主要有：合成法、干法及制铝工业回收法。

合成法是先由碳酸钠溶液和氟硅酸合成氟化钠、由氟硅酸和氢氧化铝合成氟化铝,经过滤后,再由氟化钠与氟化铝反应制取冰晶石,然后过滤、干燥得冰晶石成品。干法是使气态氟化氢在400～700℃通过氢氧化铝，生成氟铝酸，然后与碳酸钠高温反应，合成冰晶石，再经过滤、烘干，制得冰晶石成品。制铝工业回收法是在蒸汽加热下，制铝工业所得废料和氢氟酸反应，生成氟化铝，然后在蒸汽加热下与碳酸钠溶液反应，合成冰晶石，再经过滤、干燥，制得冰晶石成品。

以HCl-HF混合气体为原料直接生产六氟铝酸钠并回收其中的HCl还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单，操作简便，生产成本低，产品质量好的用HCl-HF混合气体生产六氟铝酸钠并回收HCl的方法。

本发明一种用HCl-HF混合气体生产六氟铝酸钠并回收HCl的方法，包括下述步骤：

第一步：吸收液配制

往盐酸溶液中搅拌加入含钠化合物和含铝化合物，配制含NaCl、AlCl₃的混合溶液作为HF的吸收液；

第二步：HF吸收

将第一步配制的吸收液与HCl-HF混合气体接触，形成六氟铝酸钠沉淀并得到脱氟后的气体，过滤得六氟铝酸钠滤饼和吸收后液，过滤所得六氟铝酸钠滤饼烘干后作产品销售，吸收后液补充适量的NaCl和AlCl₃返回HF吸收工序继续使用；脱氟后的气体用于回收HCl；

第三步：HCl回收

第二步得到的脱氟后的气体用水吸收得工业盐酸，或干燥脱水后加压液化得HCl液体。

本发明一种用HCl-HF混合气体生产六氟铝酸钠并回收HCl的方法，第一步中，配制吸收液的盐酸溶液浓度为0.1～12mol/L；吸收液中，NaCl浓度为3～390g/L、AlCl₃浓度为4～490g/L。

本发明一种用HCl-HF混合气体生产六氟铝酸钠并回收HCl的方法，第一步中，所用的含钠化合物选自氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种。

本发明一种用HCl-HF混合气体生产六氟铝酸钠并回收HCl的方法，第一步中，所用的含铝化合物选自氧化铝、氢氧化铝、氯化铝中的至少一种。