[发明专利]一种氟硅酸生产氟化盐副产硅胶中残余氟的分离方法

说明书

技术领域

本发明属于氟硅酸利用技术领域，具体是涉及一种由氟硅酸生产氟化盐的副产物硅胶中分离残余氟化物的方法。

背景技术

氟硅酸是磷肥生产过程中产生的废物，用途很少，会对环境造成严重影响。氟硅酸的利用可采用两步氨化工艺，将其拆分成氟、硅两部分，氟以氟化铵形式存在，硅以二氧化硅形式存在。二氧化硅可以进一步加工成硅酸盐、白炭黑及其他有机硅。但由于氟硅酸生产氟化盐的过程中副产的硅胶，不可避免的会夹带部分氟化物，氟化物有腐蚀作用，限制和影响了硅胶的后续加工与使用。现有技术中，关于如何分离氟化盐生产时副产的硅胶中残余的氟化物尚未见有很好地解决办法。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种能有效分离氟化盐生产的副产物硅胶中残余氟化物的方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。

一种氟硅酸生产氟化盐副产硅胶中残余氟的分离方法，包括以下步骤：

(1)将氟硅酸生产氟化盐时副产的硅胶溶于氢氧化钠或碳酸钠溶液中，配制成硅钠摩尔比2.5～3.4:1，固含量5～20％的溶液；

(2)配制好的溶液采用离子交换法，分别通过阳离子交换树脂除去阳离子Na⁺，通过阴离子交换树脂除去阴离子F^-；

(3)除去上述离子后的溶液再经过超滤浓缩即得到脱除了残余氟的硅溶胶。

所述的氟硅酸生产氟化盐副产硅胶组成如下：氟(以氟化铵计，干基)1.1～2.0％)；总氨量(以NH₄⁺计，干基)0.60～1.1％；SiO₂(折干基)≥90％。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：

1、采用廉价的工业原料，制备工艺简单，能变废为宝，产品可进一步制备硅溶胶或白炭黑。

2、该方法可有效除去副产硅胶中的Na⁺和F^-，实际检测可达99.99％。

3、所制得的硅溶胶再经过喷雾干燥等方法制备白炭黑，制得的白炭黑中也不含有F^-、Na⁺。

4、采用超滤将硅溶胶提浓到30％。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。。

实施例1：(硅钠比3.1～3.3:1)

由云南云天化国际化工股份有限公司磷肥副产氟硅酸生产氟化盐过程副产物硅胶，其组成如下：氟(以氟化铵计，干基)1.14％，总氨量(以NH₄⁺计，干基)0.69％，SiO₂(折干基)95.05％。称取上述白炭黑25g，溶于1.5625mol/L氢氧化钠溶液中，配制成水玻璃，硅钠模数比3.1-3.3:1，固含量16～20％。经过阳离子树脂交换、阴离子树脂交换及超滤，制备成30％硅溶胶。采用Mastersizer 2000激光粒径分布测定仪测定硅溶胶数均粒径为27nm,粒径分布在19-78nm；经化学分析含氟量为：0.01％。若制备白炭黑，可采用喷雾干燥，制得粉状白炭黑。

附：氟含量的测定方法

称0.1～0.2g于250mL容量瓶，预先加10mL(1+1)盐酸，取10mL于50mL容量瓶中，加5d(PH≈6)柠檬酸－柠檬酸钠缓冲溶液，2滴溴甲酚绿。用200g/L的氢氧化钠调至蓝色，再用1+15硝酸调至黄色，再加20mL柠檬酸－柠檬酸钠缓冲溶液，预先用新鲜蒸馏水洗电极使电压值为260mV以上，倒入干燥小烧杯中，稳定后读数，再加0.5mL氟标液(1mL＝1mg)再读数，同时用温度计测量溶液温度。

式中：△E为E1-E2；m_标—吸取氟标液相当于氟的毫克数；m_样—称样量，g；K—T对应的斜率。

实施例2：(硅钠比2.8～3.0:1)