本发明专利技术公开了一种氟硅酸生产无水氟化铝的系统及方法，属于化工领域。该系统包括氟硅酸预热槽、氟化铝反应器、氟化铝结晶器，所述的氟硅酸预热槽通过氟硅酸加热器与氟化铝反应器相连，氢氧化铝的输出端通过加料机与氟化铝反应器相连，氟化铝反应器的底端通过过滤机与氟化铝结晶槽相连，氟化铝结晶槽底部的输出端与过滤机相连，过滤机依次与氟化铝干燥煅烧机和流化床冷却器相连。该方法以利于萤石资源的保护及氟资源的有效利用，采用氟硅酸与氢氧化铝加料、反应；氟化铝与二氧化硅分离；氟化铝结晶生成三水氟化铝、与滤液的分离；三水氟化铝结晶干燥煅烧生成无水氟化铝、经冷却降温成为无水氟化铝成品的新工艺，优化工艺操作，增加开工率，满足无水氟化铝生产的需求。满足无水氟化铝生产的需求。满足无水氟化铝生产的需求。
【技术实现步骤摘要】
一种氟硅酸生产无水氟化铝的系统及方法
[0001]本专利技术涉及化工领域，具体涉及一种氟硅酸生产无水氟化铝的系统及方法，具体说是一种利用氟硅酸作为原料通过氟硅酸与氢氧化铝加料、反应；氟化铝与二氧化硅分离；氟化铝结晶生成三水氟化铝、与滤液的分离；三水氟化铝结晶干燥煅烧生成无水氟化铝、经冷却降温成为无水氟化铝成品的新工艺。
技术介绍
[0002]无水氟化铝的主要用途是在炼铝工业作为主熔剂，它能够大幅度降低氧化铝的熔点和提高电解质的导电率，纯氧化铝的熔点为2050℃，加入无水氟化铝后，它与氧化铝和冰晶石形成共熔物，熔点降至950～960℃。此外，它还可用于酒精生产的副发酵作用的抑制剂、冶炼非铁金属熔剂、搪瓷的助熔剂和陶瓷釉药成分，在金属焊接中用于焊接液，用于制造光学透镜，还用作有机合成的催化剂及人造冰晶石的原料等。
[0003]无水氟化铝的生产方法有以天然萤石酸解制取氟化氢为原料和以氟硅酸为原料两大类，在自然界中作为氟资源能加以利用的矿物主要为萤石和磷矿石，萤石中含氟量高，但其储量有限，远远不能满足工业的需求；而磷矿石的储量很大，是重要的氟资源。
技术实现思路
[0004]本专利技术是针对上述存在的技术问题提供一种氟硅酸生产无水氟化铝的系统及方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种氟硅酸生产无水氟化铝的系统，该系统包括氟硅酸预热槽、氟化铝反应器、氟化铝结晶器，所述的氟硅酸预热槽通过氟硅酸加热器与氟化铝反应器相连，氢氧化铝的输出端通过加料机与氟化铝反应器相连，氟化铝反应器的底端通过过滤机与氟化铝结晶槽相连，氟化铝结晶槽底部的输出端与过滤机相连，过滤机依次与氟化铝干燥煅烧机和流化床冷却器相连。
[0007]本专利技术技术方案中：氟硅酸加热器顶部的一个输出端与氟硅酸预热槽相连；氟硅酸加热器顶部的另一个输出端通过氟硅酸计量槽与至少一个氟化铝反应器相连。
[0008]本专利技术技术方案中：氢氧化铝的输出端通过氢氧化铝计量秤与至少一个氢氧化铝螺旋加料机相连。
[0009]本专利技术技术方案中：过滤机的固体输出端与二氧化硅沉降槽相连，液体输出端与氟化铝溶液分配器相连，所述的氟化铝溶液分配器与至少一个氟化铝结晶槽相连。
[0010]本专利技术技术方案中：氟化铝结晶槽底部的输出端与氟化铝结晶收集槽相连，氟化铝结晶收集槽的输出端依次通过氟化铝料浆泵、氟化铝转鼓过滤机、三水氟化铝储槽、三水氟化铝输送机、氟化铝干燥煅烧机、流化床冷却器和无水氟化铝成品输送机相连。
[0011]本专利技术技术方案中：该方法包括以下步骤：
[0012](1)氟硅酸与氢氧化铝加料工段：将氟硅酸溶液加热至70～80℃，之后将该氟硅酸
先加入氟化铝反应器中，之后将氢氧化铝粉末加入氟化铝反应器中；
[0013](2)反应与二氧化硅分离工段：在氟化铝反应器中通入低压蒸汽进行保温，维持反应温度为95～105℃，从氢氧化铝投料完成后开始计时，约15～17分钟反应完成，反应完成后及时将氟化铝反应器中的料浆加到氟化铝带式过滤机中进行过滤，氟化铝带式过滤机过滤出来的滤液流入氟化铝溶液分配器，氟化铝带式过滤机过滤出来的滤饼卸入二氧化硅沉降槽，二氧化硅沉降槽中的二氧化硅去界区制备硅产品、清液通过清液泵去氟化铝带式过滤机；
[0014](3)结晶与三水氟化铝分离工段：氟化铝溶液分配器将滤液分配到氟化铝结晶槽，在氟化铝结晶槽中通入低压蒸汽进行保温，维持结晶温度≥95℃，结晶时间4～5小时；结晶完成后，将氟化铝结晶槽中的结晶浆液排入氟化铝结晶收集槽中，用氟化铝料浆泵将氟化铝结晶收集槽中的结晶浆液送入氟化铝转鼓过滤机进行过滤，滤液去界区生产氟硅酸、三水氟化铝结晶去三水氟化铝储槽；
[0015](4)干燥煅烧与成品冷却工段：三水氟化铝储槽中的三水氟化铝结晶先经三水氟化铝圆盘给料机，再经三水氟化铝输送机被送入氟化铝干燥煅烧机进行干燥煅烧，由氟化铝干燥煅烧机尾部出来的热无水氟化铝去流化床冷却器用冷却水间接冷却，无水氟化铝成品温度由550℃降至50℃以下，经氟化铝成品输送机送去界区。
[0016]上述方法中：步骤(1)中浓度为18～20％氟硅酸溶液，配料时控制氟硅酸过量3％，pH＝1.2。
[0017]上述方法中：步骤(4)中干燥煅烧机34为一迴转圆形筒体，前段为干燥段温度在170～180℃、后段为煅烧段温度在550～600℃。
[0018]一种氟硅酸生产无水氟化铝方法，包括原材料准备、原材料混合、反应、过滤、结晶、过滤、干燥、煅烧、冷却，最终得到成品无水氟化铝，其特征在于所述生产过程包括：氟硅酸与氢氧化铝加料工段、反应与二氧化硅分离工段、结晶与三水氟化铝分离工段、干燥煅烧与成品冷却工段，步骤如下：
[0019](1)氟硅酸与氢氧化铝加料工段：将浓度为18～20％氟硅酸溶液贮存在氟硅酸预热槽中，用氟硅酸泵将氟硅酸在氟硅酸加热器与氟硅酸预热槽之间加热循环、升温至反应要求的起始温度75℃，热氟硅酸送到氟硅酸计量槽，将含水小于1.3％的氢氧化铝粉末加入氢氧化铝计量秤中。加料时先将氟硅酸计量槽中的热氟硅酸放入氟化铝反应器中，再将氢氧化铝计量秤中的氢氧化铝通过氢氧化铝螺旋加料机快速加入氟化铝反应器中，配料时控制氟硅酸过量3％，pH＝1.2。
[0020]氢氧化铝螺旋加料机两台，是并列的两套系统，交替使用。
[0021](2)反应与二氧化硅分离工段：在氟化铝反应器中通入低压蒸汽进行保温，维持反应温度为95～105℃，从氢氧化铝投料完成后开始计时，约15～17分钟反应完成，反应完成后及时将氟化铝反应器中的料浆加到氟化铝带式过滤机中进行过滤，氟化铝带式过滤机过滤出来的滤液流入氟化铝溶液分配器，氟化铝带式过滤机过滤出来的滤饼卸入二氧化硅沉降槽，二氧化硅沉降槽中的二氧化硅去界区制备硅产品、清液通过清液泵去氟化铝带式过滤机。
[0022]氟化铝反应器两台，是并列的两套系统，交替使用。
[0023](3)结晶与三水氟化铝分离工段：氟化铝溶液分配器将滤液分配到氟化铝结晶槽，
在氟化铝结晶槽中通入低压蒸汽进行保温，维持结晶温度≥95℃，结晶时间4～5小时。结晶完成后，将氟化铝结晶槽中的结晶浆液排入氟化铝结晶收集槽中，用氟化铝料浆泵将氟化铝结晶收集槽中的结晶浆液送入氟化铝转鼓过滤机进行过滤，滤液去界区生产氟硅酸、三水氟化铝结晶去三水氟化铝储槽。
[0024]氟化铝结晶槽四台，是并列的四套系统，四套系统交替使用。
[0025](4)干燥煅烧与成品冷却工段：三水氟化铝储槽中的三水氟化铝结晶先经三水氟化铝圆盘给料机，再经三水氟化铝输送机被送入氟化铝干燥煅烧机进行干燥煅烧，干燥煅烧机为一迴转圆形筒体，前段为干燥段温度在170～180℃、后段为煅烧段温度在550～600℃。采用间接加热，燃料为燃油或天然气，燃烧器产生的热炉气被送到煅烧段，经间接换热后温度降至630℃左右，由热气风机送到干燥段，换热后尾气温度降至250℃去界区。由氟化铝干燥煅烧机尾部出来的热无水氟化铝本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氟硅酸生产无水氟化铝的系统，其特征在于：该系统包括氟硅酸预热槽(1)、氟化铝反应器、氟化铝结晶器，所述的氟硅酸预热槽(1)通过氟硅酸加热器(4)与氟化铝反应器相连，氢氧化铝的输出端通过加料机与氟化铝反应器相连，氟化铝反应器的底端通过过滤机与氟化铝结晶槽相连，氟化铝结晶槽底部的输出端与过滤机相连，过滤机依次与氟化铝干燥煅烧机和流化床冷却器相连。2.根据权利要求1所述的氟硅酸生产无水氟化铝的系统，其特征在于：氟硅酸加热器(4)顶部的一个输出端与氟硅酸预热槽(1)相连；氟硅酸加热器(4)顶部的另一个输出端通过氟硅酸计量槽(5)与至少一个氟化铝反应器相连。3.根据权利要求1所述的氟硅酸生产无水氟化铝的系统，其特征在于：氢氧化铝的输出端通过氢氧化铝计量秤(7)与至少一个氢氧化铝螺旋加料机相连。4.根据权利要求1所述的氟硅酸生产无水氟化铝的系统，其特征在于：过滤机的固体输出端与二氧化硅沉降槽(15)相连，液体输出端与氟化铝溶液分配器(18)相连，所述的氟化铝溶液分配器(18)与至少一个氟化铝结晶槽相连。5.根据权利要求1所述的氟硅酸生产无水氟化铝的系统，其特征在于：氟化铝结晶槽底部的输出端与氟化铝结晶收集槽(27)相连，氟化铝结晶收集槽(27)的输出端依次通过氟化铝料浆泵(29)、氟化铝转鼓过滤机(30)、三水氟化铝储槽(31)、三水氟化铝输送机(33)、氟化铝干燥煅烧机(34)、流化床冷却器(36)和无水氟化铝成品输送机(37)相连。6.一种利用权利要求1所述的系统进行氟硅酸生产无水氟化铝的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)氟硅酸与氢氧化铝加料工段：将氟硅酸溶液加热至70～80℃，之后将该氟硅酸先加入氟化铝反应器(10)中，之后将氢氧化铝粉末加入氟化铝反应器(10)中；(2)反应与二氧化硅分离工...
【专利技术属性】
技术研发人员：王家明，徐卫亚，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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