氟化铝为无色三方晶体或白色结晶性粉末,溶于水和氢氟酸,不溶于其他溶剂,甚至与浓硫酸加热至发烟,仍不起反应。无水物很稳定,加热不分解,直至升华。主要用作铝电解过程中的调整剂和助熔剂。作为调整剂,能大大的提升电解质的导电率,能够准确的通过分析结果补充氟化铝以调整电解液的成分,保持规定的电解质分子比;作为助熔剂,能够更好的降低氧化铝的熔点从而有利于氧化铝的电解,控制电解过程的热平衡,降低电解过程的能源消耗。此外,还可用作有机物及有机氟化合物合成中的催化剂、陶瓷和珐琅助熔剂及釉药的组分,透镜、棱镜折射率的改善剂,用来制造红外光谱“光损”小的氟化玻璃,还可以在酒精生产的全部过程中作为抑制剂等。
相对密度2.882(25/4℃),熔点 1272℃(升华),稍溶于水,0℃时0.13、10℃时 0.28、25℃时0.50、50℃时0.69、75℃时 0.89、100℃时1.67,溶于氢氟酸。水溶液有涩味,不溶于酸、碱、醇和酮,甚至与浓硫酸加热至发烟,仍不起反应。AlF3·1/2H2O几乎不溶于大部分溶剂,在100ml水中的溶解度:25℃为0.559g。氟化铝不与酸、碱溶液作用,在用碳酸钠熔融时才慢慢地起作用。与浓硫酸加热至发烟不起反应。在300~400℃可被水蒸气水解。在含有不同数量结晶水的氟化铝中,AlF3·3H2O和AlF3·1/2H2O在常温下是稳定的,而且都有可溶的和不可溶的两种形式。无水物很稳定,就是加热也不分解而在1272℃升华,用氢气也不能使其还原。本信息是由Chemicalbook的丁红编辑整理。(2015-09-06)
以酸级萤石粉、浓硫酸和氢氧化铝为原料,先将酸级萤石粉与浓硫酸反应生成的氟化氢气体用水吸收,得到含量为30%的有水氢氟酸,使之再与氢氧化铝进行液-固混合相反应,得到过饱和的氟化铝溶液,经过结晶、过滤、高温煅烧脱水,最终得到氟化铝产品。其化学反应方程式如下:
此种工艺在制备30%的氢氟酸过程中,氟化氢气体中的杂质也一并被吸入溶液中,致使氢氟酸中含有较多的硫酸、磷酸、氟硅酸、亚硫酸等杂质。这些杂质会与氢氧化铝发生副反应。生成的产物以吸附或夹晶的方式混杂在氟化铝晶体之中,极大地影响最终产品的质量。同时,由于后期煅烧脱水处理时,结晶水从晶体中除去会导致晶格破碎,粒度降低,使得氟化铝松装密度较低(0.7g/cm3),产品最终含水量也较高(≥3%)。
与湿法一样,也以酸级萤石粉、浓硫酸和氢氧化铝为原料,不一样的是,工艺流程中第一步所产生的氟化氢气体要经过气相净化系统,除去所含的粉尘和硫酸,然后再与干燥的氢氧化铝(含水量12%)混合,送入双层流化床中完成焙烧脱水与氟化两步反应,并最终制得氟化铝产品。其化学反应方程式如下:
该工艺属于第二代氟化铝生产技术。使用经过简单除尘、除酸处理过的氟化氢气体(90%)与氢氧化铝进行反应,其氟化氢气体杂质含量较湿法氟化铝工艺相比低。而且,在干法氟化铝反应流化床反应器中,由于反应温度高、气相反应物流速快,使得气态杂质与水生成的硫酸、亚硫酸、磷酸等只有少数的时间与氢氧化铝发生副反应,因此其最终氟化铝产品中的杂质含量比湿法氟化铝要低。 该方法是我国现阶段应用最广泛、技术最为成熟的氟化铝生产工艺。
(1)污水的排放量比较大 ,且污水中所含的氢氟酸、氟硅酸不能被综合利用,只能排入污水处理站,造成总处理成本较高;
(2)技术设计上还存在部分工艺及设备设计很复杂或欠合理等问题, 致使实际开车生产的全部过程中设备正常运行及维护成本较高。
氟化铝无水制备工艺可大致分为两大部分,即无水氟化氢的制备部分和氢氧化铝的氟化部分。与湿法氟化铝和干法氟化铝工艺一样,该方法也是以酸级萤石粉、浓硫酸和氢氧化铝为原料。与前两种方法所不同的是,此工艺中前两种反应原料生成的氟化氢粗气,经过了冷凝、精馏为纯度99.9%以上的液态无水氟化氢的精制步骤。高纯度的氟化氢与氢氧化铝(含水量6%)在循环流化床中的反应过程基本上没有副反应发生,从而极大地降低了最终氟化铝产品的杂质含量。同时,由于氢氧化铝原料本身含水量较低,在投料前无需额外的煅烧脱水过程,减少了晶体破裂的可能性,也使得最后得到的产品具有松装密度大(1.6g/cm3)、含水量低等优点。其化学反应方程式如下:
该工艺是21世纪初我国国内氟化工企业自主研发出来的第三代制备技术。与湿法氟化铝和干法氟化铝工艺相比,有最为优异的最终产品质量,属于目前我国国内最为先进的氟化铝生产技术。
氟硅酸法又称磷肥副产法。该方法利用磷肥生产企业产生的含氟废气,四氟化硅和氟化氢,经过二次循环吸收后制得氟硅酸溶液 (含H2SiF6 15%、P2O5<0.25 g/L),将其与氢氧化铝浆料(Al2O3干基≥64%)混合反应,将所得的氟化铝溶液通过过滤,除去硅胶沉淀物后,结晶、离心分离制得三水氟化铝滤饼,最后经过干燥、煅烧脱水处理,制得最终产品。其化学反应方程式如下:
上述工艺虽然先进,但美中不足的是:①工艺条件要求苛刻,稍不注意即出次品;②投资大,如瓮福14 kt/a 氟化铝装置投资1.7亿元人民币;③硅元素未被利用,SiO2以渣排放;④要求氟硅酸的w(H2SiF6)大于18 %,低浓度氟硅酸不适用。在此基础上开发了一种新工艺:采用氟硅酸与碳酸氢铵反应生成氟化铵溶液和二氧化硅沉淀,分离后,滤饼经洗涤、干燥得白炭黑;氟化铵溶液与六水氯化铝反应得可溶性α-AlF3·3H2O和氯化铵溶液,在合适的工艺条件下,可溶性α-AlF3·3H2O转化成不溶性β-AlF3·3H2O,经分离、洗涤、干燥、煅烧得氟化铝成品;分离后的溶液经蒸发、结晶、干燥后得氯化铵副产品。其中化学反应式如下:
(1)将经过除杂质处理后的铵冰渣直接热分解制取氟化铝和回收氟化铵。工艺流程如下:
具体操作步骤为:将铵冰渣粉碎均匀,加入适量HF-HCl的混合液,在室温~80℃下搅拌60~90min,使硅铁杂质与HF,HCl反应生成可溶性物质而与不溶性铵冰渣分离,然后过滤并用清水洗涤,滤渣置于120℃下烘1h,取出研成粉末,放入高温炉内,在加热500~800℃下分解40~60min,取出冷却即制得氟化铝,在热分解过程中还可回收副产品氟化铵。
具体操作步骤:将除杂后的铵冰渣,或直接用氟铝酸铵(质量分数≥98%)的铵冰渣,粉碎磨细后,按一定的配比与氢氧化铝一起混合均匀放入高温回转窑,在合适温度下分解60~90min,冷却即得氟化铝,热分解过程中产生的氨气和氟化铵可用氢氟酸吸收,再经浓缩结晶,可回收副产品氟氢化铵。
铵冰渣与氢氧化铝、硫酸按化学计量配比进行反应,干燥脱水得氟化铝产品,工艺流程如下:
(NH4)3AlF6+Al(OH)3·H2O+3H2SO4→2AlF3·4H2O+3NH4HSO4+2H2O
具体操作步骤:将铵冰渣与硫酸混合制浆,并过60目筛得精制浆,以氢氧化铝料浆为底料,用湿法间断合成法注入精制浆,反应过程中控制温度80~95℃,酸度0.5~1 g/l,反应最终酸度为用氢氧化铝调至pH=2~4,并5min内pH值不发生明显的变化为止。停止加料,继续搅拌1~20min,然后过滤、洗涤,软膏在300~400℃下干燥得无水氟化铝。
1.主要用作铝电解过程中的调整剂和助熔剂。作为调整剂,氟化铝能大大的提升电解质的导电率,能够准确的通过分析结果补充氟化铝以调整电解液的成分,保持规定的电解质分子比;作为助熔剂,氟化铝能够更好的降低氧化铝的熔点从而有利于氧化铝的电解,控制电解过程的热平衡,降低电解过程的能源消耗。2.用作有机物及有机氟化合物合成中的催化剂、陶瓷和珐琅助熔剂及釉药的组分,透镜、棱镜折射率的改善剂,用来制造红外光谱“光损”小的氟化玻璃。3.可以在酒精生产的全部过程中作为抑制剂。
本品有毒。接触皮肤时用水洗净。侵入眼内时以温水冲洗。误食中毒用2%氯化钙洗胃,静脉注射葡萄糖酸钙。操作时应穿工作服,戴防护口罩、乳胶手套,防止吸入氟化铝粉尘。生产设备要密闭,车间通风良好。化学性质
白色三斜晶体或粉末。 难溶于水、酸及碱溶液,不溶于大部分有机溶剂,也不溶于氢氟酸及液化氟化氢。用途用作非铁金属的熔剂,可用于制取其他铝的氟化物用途在铝的生产中作电解浴组分,用以降低熔点和提高电解质的电导率。也用来生产酒精时作发酵的抑止剂。用作陶瓷器的外层釉彩和搪瓷釉的助熔剂、非铁金属的熔剂。在金属焊接中用于焊接液。用来制造光学透镜。还用作有机合成的催化剂及合成冰晶石的原料等。用途大范围的使用在掺杂氟化玻璃的制备及合成 HFC-134a 时的混合金属氟化物催化剂。用途用作非铁金属的熔剂,用于陶瓷、搪瓷、炼铝等工业生产方法氟硅酸法将来自磷肥厂的18%氟硅酸溶液加热至78℃左右,然后加入反应器中与氢氧化铝在100℃反应生成氟化铝溶液,离心分离除去水合硅酸,滤液进入结晶器,在90℃下保温3~5h,得三水氟化铝(AIF3·3H2O)结晶。经离心分离,把三水氟化铝结晶(水分5%)先后经2个沸腾炉处理脱水,第一个沸腾炉温度控制在205℃左右,先除去大部分水,使三水氟化铝的总水含量(包括结晶水)从45%左右降至6%左右,然后在第二个沸腾炉中脱去其余的水,该炉温度控制在590~600℃。脱水后物料经冷却,制得无水氟化铝产品。其H2SiF6+2AI(OH)3→2A1F3+SiO2+4H2OAlF3·3H2O[△]→AlF3+3H2O
氢氧化铝法氢氧化铝与无水氢氟酸反应生成三水氟化铝。然后结晶、过滤,得三水氟化铝,再经干燥(烧灼)脱水,制得无水氟化铝产品。其
根据有关规定法律法规和本站规定,单位或个人购买相关危险物品应取得有效的资质、资格条件。