[发明专利]一种稀土回收萤石制备氟化氢的方法

权利要求书

1.根据权利要求1所述的一种稀土回收萤石制备氟化氢的方法，其特征在于：所述萤石主要成分为氟化钙(CaF2)，加工成为粉状并提炼为高纯度酸级萤石精粉，与工业硫酸反应制备得到高纯度的氟化氢，具体操作步骤如下：

(1)选取材料，选取富萤石矿山中开采得到的萤石原料，萤石在烘干之前，需要根据萤石粉的化学成分，确定不同萤石的搭配比，随后进一步加工成为粉状并提炼为高纯度酸级萤石精粉；

(2)烘干过程中，确保萤石烘干后水分不能大于0.2％，保证萤石粉的流动性能；

(3)在生产过程中，干萤石刮板机输送萤石粉，同时105％酸预热器与98％酸预热器控制好发烟酸配比，混合好的酸进入位于混酸槽内的混酸预热器中，萤石粉与混酸在预反应器中混合反应；

(4)混合反应的原料随后进入回转反应炉，高温风机工作严格控制反应温度，确保处于最佳反应温度下，充分反应后，析出的杂质进入冷渣筒，其余部分进入洗涤塔，洗涤塔包含洗涤酸循环槽以及洗涤酸冷却器两部分，提供必要含量与配比的洗涤酸，原料在洗涤塔中与洗涤酸充分接触后，同时进入一号粗镏塔与二号粗镏塔，一号粗镏塔与二号粗镏塔之间互通，通过一号粗镏塔的原料排往一级冷凝器，一级冷凝器中的原料可以循环排至二号粗镏塔中，直到充分反应接触，随后原料粉依次通过二级冷凝器与三级冷凝器，最后在精镏塔中进行最后的杂质析出反应，精镏塔与精镏塔冷凝器之间互通；

(5)当全部杂质去除或者析出完毕后，理论上可以得到高纯度的无水氟化氢。

2.根据权利要求1所述的一种稀土回收萤石制备氟化氢的方法，其特征在于：所述稀土回收萤石粉中包含杂质碳酸钙，当萤石粉与硫酸在预反应器接触时，碳酸钙会立即与硫酸反应生产二氧化碳气体，反应剧烈，因此，若采购的萤石碳酸钙含量超过4％时，应与低含量的碳酸钙萤石粉搭配使用，该步骤主要是针对杂质碳酸钙的去除，并将含有杂质的气体与固体驱至下移反应容器中。

3.根据权利要求2所述的一种稀土回收萤石制备氟化氢的方法，其特征在于：所述所有稀土回收萤石粉中都有不同含量的杂质二氧化硅，二氧化硅是萤石粉中最常见的一种杂质，其含量的高低最直接的影响是产品的氟利用率，因此当萤石中二氧化硅含量超过2％以后，应与更低含量二氧化硅的萤石搭配使用，该步骤主要是针对杂质二氧化硅的去除或者析出。

4.根据权利要求3所述的一种稀土回收萤石制备氟化氢的方法，其特征在于：所述稀土回收萤石粉的杂质磷主要是以磷酸钙的形式存在，是萤石中最常见的一种杂质，在无水氟化氢生产过程中，当萤石与硫酸进入预反应器时，磷酸钙将与硫酸反应生成磷酸，温度过高将生成偏磷酸和焦磷酸，由于稀土回收萤石粉中含磷较高，尾气吸收一级生产的氟硅酸中氟化氢含量在15-30％。

5.根据权利要求4所述的一种稀土回收萤石制备氟化氢的方法，其特征在于：所述稀土回收萤石粉中的杂质硫主要是以硫化钙的形式存在，是萤石中常见的一种杂质，在氢氟酸生产过程中，当萤石与硫酸进入预反应器时，硫化钙与硫酸发生反应生成硫化氢气体和硫酸钙，硫化氢气体继续与硫酸反应生成单质硫、二氧化硫和水，因此含硫较高的萤石粉应予以搭配，将含硫控制在0.2％以下，延长生产周期，同时还可以减少二氧化硫的生成量。

6.根据权利要求5所述的一种稀土回收萤石制备氟化氢的方法，其特征在于：所述稀土回收萤石粉中还含有杂质氧化钡，氧化钡在空气中极易吸收水分，因此一次使用的萤石粉需要全部用完后系统才能停车。

7.根据权利要求6所述的一种稀土回收萤石制备氟化氢的方法，其特征在于：所述稀土回收萤石粉生产无水氟化氢过程中，核心部分就是对于杂质部分的分解与提取。