氟化鈉的生產(chǎn)方法有熔浸法、氫氟酸中和法、氟化銨純堿法、氟硅酸鈉純堿法。各生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)自已的資源配置,因地制宜采用了不同的生產(chǎn)工藝,目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)主要是采用了氟硅酸鈉純堿法工藝。現(xiàn)將各種生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介如下:
一、熔浸法
該法是氟化鈉最早的生產(chǎn)方法,即將螢石、純堿和石英砂在高溫下(~900 ℃) 煅燒,然后用水浸取,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥后即得成品。其化學(xué)反應(yīng)式:
CaF2+Na2CO3+SiO2NaF+CaSiO3+CO2
此工藝對(duì)原料要求低,原料價(jià)格便宜;但產(chǎn)品的生產(chǎn)成本卻不低,這
主要是該工藝有以下缺點(diǎn):
1、物料反應(yīng)不完全,收率不高
2、氟化鈉在水中的溶解度很小,且隨溫度變化不大,導(dǎo)致浸取率很低
3、煅燒溫度高,造成燒結(jié)塊堅(jiān)硬,不易粉碎,也造成浸取困難
4、能耗太高,導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下
5、生產(chǎn)過程環(huán)境污染較大
該法已基本淘汰。
二、氫氟酸中和法
中和法是用純堿或燒堿中和氫氟酸制得氟化鈉,方法是:向鉛制反應(yīng)釜中加入 40%氫氟酸,再慢慢加入純堿或燒堿液中和,直到反應(yīng)液呈中性為止。然后經(jīng)結(jié)晶,離心脫水、烘干即得產(chǎn)品。反應(yīng)式為:
Na2CO3 +2HF2NaF+H2O+CO2
中和法也是較常采用的方法,是一條較成熟的工藝。流程簡(jiǎn)單,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。但存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重的問題。因此對(duì)設(shè)備材質(zhì)的要求很高;由于中和法使用氫氟酸或氟化氫做原料,生產(chǎn)成本較高在現(xiàn)階段已缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
三、氟化銨純堿法
將純堿和氟化銨分別溶解后按比例混合,并將混合物加熱,升溫至300℃, 攪拌,直到把氨除盡為止。其反應(yīng)式如下:
Na2CO3 +2NH4F2NaF+ CO2+2NH3
該工藝優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單。
最大缺點(diǎn)就是生產(chǎn)成本太高,目前氟化銨的價(jià)格遠(yuǎn)高于氟化鈉。
四、氟硅酸鈉純堿法
此法是用純堿和氟硅酸鈉反應(yīng)制得無(wú)色晶體狀氟化鈉。
其反應(yīng)式如下: 2Na2CO3 + Na2SiF66NaF+ 2CO2+SiO2
該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品外觀好,質(zhì)量也好。原料多采用磷肥廠的副產(chǎn)品氟硅酸鈉,價(jià)格較低并容易購(gòu)得。生產(chǎn)過程化學(xué)反應(yīng)溫和,設(shè)備的腐蝕問題較前幾種方法要小得多。工藝條件控制得好時(shí),二氧化硅質(zhì)量接近白炭黑,可作為低檔次的白炭黑出售。“三廢”排放方面,除了有二氧化碳?xì)怏w逸出,無(wú)其它廢水和固廢排出,屬環(huán)境友好型的生產(chǎn)工藝。該工藝也是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)氟化鈉的主要工藝。