【文章內容簡介】 成本見下表序號成本內容消耗量單價成本價（元）1車間成本10％氟硅酸100元/噸2％2600元/噸3氫氧化鋁(99%)1500元/噸4氫氧化鈉(93%)1600元/噸5蒸汽160元/噸6電150度7設備維護費8人員工資9廠部費用財務費用10管理費11銷售費用12稅收13出廠成本14平均運費15合計總成本16產(chǎn)品銷售冰晶石1噸6500元17二氧化硅300元18合計銷售收入19每噸冰晶石的利潤說明：原料中的氫氧化鋁如果采用廢氧化鋁，該部分成本可下降50%（約為280元）；氫氧化鈉如果采用廢堿液，該部分成本下降70%（約為680元）；二項合計可降低成本約960元。九、10kt/a濕法氟化鋁生產(chǎn)技術研究1. 設研究小組工藝環(huán)保組：孫成海、王旋、劉坤、孫艷、陳雯、袁勇、賓光年設備組：宗可兵、李勝良、董繼強電儀組：宋俚曄、徐學友2. 各小組仼務工藝組：繪制帶控制點工藝流程圖，在公司化驗室試驗各條件下的反應最佳工藝條件，外出考察1～2家濕法氟化鋁生產(chǎn)裝置﹙烘干煅燒條件范圍﹚，大氣冷凝液的提濃與利用、給出物料平衡與熱量平衡，三廢的治理等設備組：咨詢并研究新材料、新設備的應用和選型等電儀組：給出儀表訂貨條件，電器儀表的選型等3. 時間按排爭取6月30日出來初稿，7月10日定稿。每周星期六召開協(xié)調會。4. 研究方式化驗室試驗，外出考察，電話咨詢，來人洽談。氟硅酸法氟化鋁生產(chǎn)工藝及試驗研究張亞非1，彭秀麗2(1．鄭州大學化工學院，河南鄭州450001：2．鄭州鐵路職業(yè)技術學院，河南鄭州450052)目前，我國煉鋁工業(yè)用氟化鋁的生產(chǎn)方法有三種：一種是干法氟化鋁生產(chǎn)工藝，其產(chǎn)能為1．5萬t/a。二是傳統(tǒng)的濕法氟化鋁生產(chǎn)工藝，產(chǎn)能約為6．4萬t/a。三是氟硅酸法氟化鋁生產(chǎn)工藝，產(chǎn)能約為1．8萬t/a。該三種氟化鋁生產(chǎn)工藝，前者技術先進，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質量好。而傳統(tǒng)的濕法氟化鋁生產(chǎn)工藝技術水平落后，工程流程長，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品質量差。氟硅酸法生產(chǎn)氟化鋁的生產(chǎn)工藝，由于使用的主要原料氟硅酸來源于磷肥生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，所以生產(chǎn)成本特別低，且產(chǎn)蒜質嬙比較好。氟磚酸法生產(chǎn)出的氟化鋁產(chǎn)品由于其價格的絕對優(yōu)勢，必將成為干濕法工藝氟化鋁產(chǎn)品的有力的市場競爭對手。在利用副產(chǎn)品氟硅酸生產(chǎn)氟化鋁的各種流程中，最具代表性的是氨法流程和直接法工藝。我國最近從法國引進的氟化鋁生產(chǎn)技術即A．P工藝也屬于直接法工藝，其主要流程是：脫硅反應、結晶、干燥、煅燒。其中脫硅反應過程是工藝過程的核心部分，其操作狀況會極大影響氟化鋁產(chǎn)品質量和原料氫氧化鋁的利用率，從而影響裝置的經(jīng)濟效益和市場競爭力。因此，探討和分析脫硅反應過程對A．P氟化鋁生產(chǎn)過程的最優(yōu)化有著十分重要的意義。但劍目前為Ij：=，有關脫硅反應過程的研究報道很少，本文將探討脫硅反應的內在關系和AP I工藝生產(chǎn)中的適宜操作條件及其實驗研究。1氟硅酸法氟化鋁生產(chǎn)的動力學方程包括1．1在氟硅酸溶液中加入氫氧化鋁固體時，其化學反應方程式為：H2SiFs(I)+2Ai(OH)3《s)_amp。02(5)+2A嵋《凹)+4峨0{，)1．2脫硅化學反應速度方程^r 一竺=置，c(1一qc”1)dlk，表示體積反應速度常數(shù)；kv、m，q，均為溫度函數(shù)。2氫氧化鋁顆粒宏觀反應過程假定氫氧化鋁閥體為等圓球狀顆粒，整個液一固反應過程按以下步驟進行：氟硅酸由溶液主體通過固體顆粒表面的液膜擴散到顆粒外表面；氟硅酸由顆粒外表面通過固體產(chǎn)物擴散到未反應的氫氧化鋁芯的界面；氟硅酸在未反應芯表面與固體氫氧化鋁進行化學反應。3濕法脫硅反應過程工藝條件在A．P濕法氟化鋁生產(chǎn)中，影響脫硅反應，即氫氧化鋁顆粒宏觀反應過程的主要因素有氟硅酸濃度、氫氧化鋁顆粒度、PH值、反應溫度、反應時間、攪拌強度等，控制好上述．【藝條件，是獲得高質域氟化鋁的基本條件。3．1氟硅酸濃度芷其他條件一定時，氟硅酸濃度越大，顆粒完全反應時間越短。但是，若氟硅酸濃度過大，則反應過分強烈，容易漫槽．并且反應料漿中氟化鋁濃度高，會在過濾之前析出結晶，和濾餅一起帶出系統(tǒng)，造成氟化鋁損失，降低產(chǎn)品的收率。相反，氟硅酸濃度如果過低，生成的Si02晶體較細，易造成過濾困難，且母液量大，反應器、結晶器的容積系數(shù)利用率低，裝置生產(chǎn)能力下降。因此，對A．P工藝要求生產(chǎn)過程中氟硅酸溶液濃度在20％左右，最低不小予8％。這與酸濃度條件試驗的結論完全一致。3．2氫氧化鋁固體顆粒粒度當過程為化學反應控制時，顆粒的反應率與顆粒的半徑成反比：顆粒的半徑越大，顆粒的完全反應時間也越長，這表明大顆粒的反應潘I生差。內擴散控制的顆粒宏觀反映過程動力學方程式可知：顆粒的反應率，顆粒完全反應時間均與顆粒的半徑成反比，因此在生產(chǎn)操作中對原料顆粒的粒度有嚴格要求。當然，不同的工藝對顆粒粒度的要求也有所不同。就A．P工藝而言，要求氫氧化鋁的粒度全部控制在1009m以下。3．3反應漿料PH值在實際生產(chǎn)中，降低PH值，可以改善反應狀況，降低產(chǎn)品中磷雜質含量。所以在生產(chǎn)中，一般控制漿料PH值在1．5～2．5為宜。3．4反應溫度當顆粒宏觀反應過程的控制步驟是未反應芯表面上進行的化學反應式時，提高反應溫度，可有效提高反應速度，從而提高顆粒宏觀反應過程的速度。反應溫度每升高100C，可使氟硅酸的水解速度提高一倍以上。生產(chǎn)時，要求反應在盡可能高的溫度(接近沸點的溫度)+卜．進行，一般控制在100一105℃，反應完成后漿料的溫度也要保持在95℃左右，以便最大限度地提高反應速度。3．5反應操作時間在操作過程中，首先向反應器加入酸溶液，當反應器的溶液加到某一數(shù)量時，開始加入氫氧化鋁固體物料。加酸時間是一定的，氫氧化鋁加料速度根據(jù)酸濃度情況進行調整，一般是4．5分鐘。酸度大時加料速度放慢，以免反應過于激烈；維持反應溫度在t00．105℃之間，氫氧化鋁加料完畢到排料這段時間，對A．P工藝，顆粒粒度分布達到工藝要求時，這個時間值一般控制在15分鐘左右。3．6反應壓力氟硅酸與氫氧化鋁的化學反應為液一固多相反應，壓力對該反應的反應速度影響很小，故可在常壓下工作。3．7攪拌強度攪拌的目的是給料漿輸入外部的機械能，使料漿內部各組分之間分散和混合，同時，最大限度地降低固體顆粒外表面的液膜厚度，以消除外擴散過程的影響。對A．P工藝，攪拌器的螺旋槳旋轉直徑選定lm，旋轉速度為85r／min，在此程度下攪拌漿末端線速度已高達4．4m／s。由于反應漿料的圍液比不是很高，此攪拌強度可有效的保證液一固相反應達到工藝技術的要求。．4試驗研究在深入分析直接法合成氟化鋁的A．P工藝的基礎上，運用我們探討的宏觀動力學方程分析的王藝條件，做了600t／a氟化鋁裝置的基礎設計，對豫南磷肥廠副產(chǎn)品氟化鋁工藝開展了兩方面的試驗研究。4．1預除P205，S042。，F(xiàn)e等雜質，提高氟硅酸濃度的試驗對磷肥裝置而言，氟硅酸來源于混合化成室的氟化氫與四氟化硅氣體，這種氣體夾帶有較多的含磷粉塵和鮮肥，如果不采取措施將氣相中加帶的粉塵除掉，所產(chǎn)的高濃度氟硅酸中P205含量600x10L1400x10西，有的甚至更高。為了進行降低氟硅酸中雜質含量試驗，我們在普鈣車間建成了一套抽氣量為800Nm3／h的模擬裝置，試驗分“千法”和“濕法”兩級除磷。實驗表明，在出化成室氣相管路上設置適宜的除塵裝置即可保證A．P工藝中要求氟硅酸濃度在20％左右，而P205含量又小予250x10‘6。4．2反應、結晶條件試驗參考國內直接法工藝所提供的有關參數(shù)，我們進行了如下反應結晶條件試驗：(1)18％H2SiF6與AI(OH)3反應的溫度，加料方式、反應時間的試驗；(2)除Si02．xH20后氟化鋁溶液結晶時間、溫度、晶種的選擇試驗；(3)提高產(chǎn)品質量和提高Al，F(xiàn)收率的相關試驗，試驗表明，依照A．P濕法脫硅反應過程工藝條件的分析得到的適宜值，可以使氟化鋁結晶水相應減少(這樣能降低隨后干燥的熱量消耗)；可以使母液中F，AI含量同時降低，這即提高了F，AI的利用率，又減輕了含氟母液排放所帶來的公害問題。試驗表明：反應過濾過程Al收率97．8％，F(xiàn)收率為89．3％；結晶過程中Al收率為89．3％，F(xiàn)收率為88．6％，總收率Al為87．3％，F(xiàn)為79．3％。表1列出了豫南磷肥廠的磷肥副產(chǎn)氟化鋁工藝的單耗及成本分析。由表1知，對600t／a氟化鋁生產(chǎn)規(guī)模的廠而言，其生產(chǎn)成本在5300元／t左右(包括企管成本)售價若以8400袱，則可獲利稅3000元／t以上，年創(chuàng)效益180萬元。5結語文中討論了脫硅反應過程機理，并分別導出脫硅的反應機理速度方程和氫氧化鋁顆粒反應過程在不同控制步驟下的宏觀動力學方程，分析了工藝條件對A．P濕法工藝反應過程速度的影響。找出了生產(chǎn)過程中的鼴佳適宜值，在此基礎上，開展磷肥副產(chǎn)600ffa氟化鋁裝置的試驗研究，經(jīng)濟和社會效益十分明顯。參考文獻(2條) 1998(02) 1979本文讀者也讀過(10條)1. Haixia 氟化鋇及中間產(chǎn)物氟硅酸鋇生產(chǎn)新工藝[期刊論文]無機鹽工業(yè)2009,41(2)2. Yuezu 氟硅酸貯槽事故分析[期刊論文]化工設計2008(2)3. Hao 磷礦加工中副產(chǎn)氟硅酸及其鹽的綜合利用[期刊論文]貴州化工2007,32(3)4. Zhihong 磷肥副產(chǎn)氟硅酸綜合利用概述[期刊論文]硫磷設計與粉體工程2005(3)5. [期刊論文]江西化工2005(1)6. Wei 論干法氟化鋁項目[期刊論文]輕金屬2007(6)7. Fangyi 碳酸氫銨法綜合利用磷肥廠副產(chǎn)的氟硅酸[期刊論文]硫磷設計與粉體工程2005(4)8. Ruixiang 間歇法生產(chǎn)氟硅酸鈉節(jié)能降耗的措施[期刊論文]磷肥與復肥2008,23(6)9. Zhenfeng 我國氟化鋁生產(chǎn)技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[期刊論文]化工生產(chǎn)與技術2010,17(5)10. [會議論文]2005引證文獻(1條)A—P濕法氟化鋁生產(chǎn)工藝的改進與優(yōu)化歐建冬，韋宋法，李綿慶(廣西鹿寨化肥有限責任公司，廣西鹿寨545600)1 概述 6 000 t／a氟化鋁裝置是廣西鹿寨化肥有限責任公司(簡稱鹿化公司)240 kt／a磷銨工程配套建設的5個主要化工生產(chǎn)裝置之一，并利用Et本海外經(jīng)濟協(xié)力基金13億日元貸款，國內配套資金1 500萬元，由法國德希尼布～斯卑西姆公