磷肥无水氟化氢工艺 难溶性磷肥

无水氟化氢制备工艺流程是什么?具体点

氢氟酸加一氧化碳,加压催化生成二氟甲醇,再与卢卡斯试剂（浓盐酸-无水氯化锌）反应.这是专业化学问题吧,如果你在考试,题目上会有的 应该是

氟化氢液体密度

氟化氢是一种无机酸，化学式为HF，在常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，具有非常强的吸湿性，接触空气即产生白色烟雾，易溶于水，可与水无限互溶形成氢氟酸。氟化氢分子间具有氢键，可表现出一些反常的性质，如沸点要比其他卤化氢高得多。氟化氢的化学反应性很强，能够与许多化合物发生反应，氟化氢作为溶质是一种弱酸，而纯氟化氢是一种强酸。[1]

中文名

氟化氢[2]

外文名

Hydrogen fluoride[2]

别名

氢氟酸[2]

化学式

HF[1]

分子量

20.008[1]

快速

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制备方法

纯化技术

包装与贮运

特性

氟化氢（HF）常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水、与水无限互溶形成氢氟酸，氟化氢有吸湿性，在空气中吸湿后“发烟”；熔点-83.37℃、沸点19.51℃，气体密度0.922 kg/m3（标态下），相对分子量20.008。[1]

氟化氢由于分子间氢键而具有缔合性质，以缔合分子（HF）形式存在，常温常压下，氟化氢分子为（HF）2和（HF）3的混合物，在82℃以上时，气态HF基本上成为单分子状态。由于分子间的缔合作用，氟化氢的沸点较其他卤化氢高得多，并表现出一些反常的性质。[1]

氟化氢的化学反应性强，与许多化合物发生反应。其作为溶质（水溶液中）是弱酸，作为溶剂则是强酸，与无水硫酸相当，能与氧化物和氢氧化物反应生成水，与氯、溴、碘的金属化合物能发生取代反应。能与大多数金属反应，与有些金属（Fe、Al、Ni、Mg等）反应会形成不溶于HF的氟化物保护膜；在有氧存在时，铜很快被HF腐蚀，但无氧化剂时，则不会反应；某些合金如蒙乃尔合金对HF有很好的抗腐蚀性，但不锈钢的抗腐蚀性很差，在温度不太高时，碳钢也具有足够的耐蚀能力。[1]

氟化氢与水相似，介电常数大（0℃时83.6），是一种较理想的溶剂，与溶质发生溶剂分解反应。另外，无水氟化氢的质子给予能力强而具有很强的脱水能力，木材和纤维一旦与其接触立即碳化，而与醇、醛和酮等有机化合物接触脱水后会形成聚合物，其脱水能力较硫酸、磷酸弱。[1]

氟化氢不可燃，但与一些物质（如钠、氧化钙、硝酸甲酯、氯酸钠等）混合接触时有危险性。[1]

氟化氢是基础化工产品，无水氟化氢是电解制造元素氟的原料；在化学工业中，广泛应用于氟置换卤代烃中氯制取氯氟烃，如二氟二氯甲烷（F12）和二氟一氯甲烷（F22）等；在石化工业中，作为芳烃、脂肪族化合物烷基化制高辛烷值汽油的液态催化剂。[1]

在电子工业中，无水氟化氢用于电解合成三氟化氮的原料，半导体制造工艺中的刻蚀剂等。另外，氟化氢用于工业生产氢氟酸，生产无机氟化物、铀加工、金属加工以及玻璃工业中刻蚀剂等。[1]

新闻报道：此外，形态也是非常关键的因素。电解制备出的气态元素氟和气体氟化氢非常活泼，可以与几乎任何物质起化学反应，当然非常危险。但当氟与钠、硅、钙、磷结合形成氟化钠、氟硅酸钠、磷灰石时，它们就相当稳定，对人健康的威胁就大大降低。[3]

制备方法

无水氟化氢的生产工艺主要有两种：硫酸法（萤石法）和回收法。目前几乎所有的工业化生产装置均用萤石法，而回收法一直处于开发起步阶段，有少数生产厂家已投入工业化装置。[1]

萤石-硫酸法

此法所需的主要原料为萤石和硫酸，两种原料在生产过程中均被消耗。生产工艺为：将干燥后的萤石粉和硫酸按配比1：（1.2~1.3）混合，送入回转式反应炉内进行反应，炉内气相温度控制在280±10℃。反应后的气体进入粗馏塔，除去大部分硫酸、水分和萤石粉，塔釜温度控制在100~110℃，塔顶温度为35~40℃。由于萤石中含有SiO2、碳酸钙、氧化铝及铁矿石等杂质，还伴随有相应的副反应及其副产物，因此粗氟化氢气体需再经脱气塔冷凝为液态，塔釜温度控制在20~23℃，塔顶温度为一8±1℃，然后进入精馏塔精馏，塔釜温度控制在30~40℃，塔顶温度为19.6±0.5℃。精馏后将杂质除去，得到高纯无水氟化氢。其主反应式如下：[1]

CaF2+H2SO4→2HF+CaSO4[1]

无水氟化氢生产的主要设备包括混酸槽、回转炉、燃烧炉、脱气塔、粗馏塔、精馏塔、洗涤塔、吸收塔、成品槽、灌装设备、循环风机及其他非标设备等。[1]

回收法

回收法是指对磷化工业副产物氟化硅直接回收利用，其中包括氟硅酸铵法、石灰法、Buss法、火焰水解法和碱金属盐转化回收法等。[1]

（1）氟硅酸铵法[1]

先将四氟化硅气体与循环的氟化铵溶液反应，生成氟硅酸铵：[1]

SiF4+2NH4F→（NH4）2 SiF6[1]

再次用氨中和，生成二氧化硅沉淀和氟化铵：[1]

（NH4）2 SIF6 +（n+2）H2O+4NH3→SiO2.nH2O↓+6NH4F[1]

过滤除去沉淀的二氧化硅，得到氟化铵溶液。除留足循环用量外，多余部分在140~150℃浓缩，然后在170 ~ 180℃用硫酸分解得无水氟化氢和硫酸氢铵。[1]

（2）石灰法[1]

将磷酸副产的20%氟硅酸溶液与氢氧化钙于70~75℃进行中和反应，生成氟化钙：[1]

3Ca（OH）2，+H2SiF6→3CaF2+SiO2+H2O[1]

产物经过滤、造粒后送入转窑，通入蒸汽加热至1050℃，发生下述反应生成氟化氢：[1]

CaF2+H2O+SiO2→CaSiO3+2HF[1]

氟化钙也可用碳酸钙悬浮物与氟硅酸直接反应生成。[1]

（3）BUSS法（布什法）[1]

将磷肥厂洗涤废气得到的氟硅酸浓缩并气化为HF-SiF4-H2O混合物，然后用多元醇有机溶剂选择吸收氟化氢，经真空蒸发从溶剂中解吸氟化氢后，液化、再经两级精馏提纯得无水氟化氢。[1]

（4）火焰水解法[1]

四氟化硅用氢或烃火焰在1100℃以上水解可得二氧化硅和氟化氢。气体中约有70%~85%（以元素氟计）转化为氟化氢，用稀的氢氟酸吸收，经浓硫酸脱水可得无水氟化氢。[1]

（5）氟硅酸与硫酸反应的回收法[1]

该回收法是在BUSS法基础上创新改进得到的新工艺技术，即利用磷矿石分解产生的磷酸副产氟硅酸为原料与浓硫酸反应制取无水氟化氢工艺技术。具体生产方法为：[1]

H2SiF6・SiF4+H2SO4（浓）→SiF4+2HF+H2SO4（稀）[1]

SiF4气体返回到接触器被氟硅酸吸收，反应按反应下式进行：[1]

5SiF4+2H2O→2H2SiF6・SiF4+SiO2（水合物）[1]

氟硅酸吸收SiF4后，经式反应析出SiO2，浓度增大，与硫酸进行反应生成HF。[1]

上述生产方法工艺流程主要由浓缩、过滤、反应、蒸馏、预净化、精馏、汽提、吸收、尾气洗涤等单元组成。[1]

①浓缩：稀氟硅酸在浓缩单元生成浓氟硅酸和二氧化硅沉淀。[1]

②过滤：浓缩反应液经过滤分离得到浓氟硅酸，滤饼洗涤产生废水集中收集后部分作为洗涤水回用，部分送磷酸系统使用，不外排。二氧化硅渣集中收集后进一步综合利用。[1]

③反应：过滤的浓缩氟硅酸进入反应单元，在浓硫酸的作用下，氟硅酸分解成四氟化硅和氟化氢。[1]

④蒸馏：来自反应的含有氟化氢的混酸反应液进蒸馏系统蒸馏得到粗HF气体。[1]

⑤预净化和精馏：蒸馏的粗HF气体在预净化塔降温并除去大部分高沸点杂质，液体杂质返回蒸馏系统，粗HF经冷凝后泵送到加压精馏系统，轻组分杂质SO2、SiF4从塔顶脱除，并送到吸收系统；塔底出料为无水氟化氢产品。[1]

⑥汽提：蒸馏硫酸含有少量HF通过汽提塔脱出；塔底得到70%~75%的稀硫酸全部返回到磷酸装置继续使用，汽提出来的气体进吸收系统。[1]

⑦吸收和尾气洗涤：用浓硫酸吸收反应、汽提、精馏系统尾气中所含HF和水分，将分离出的四氟化硅送至浓缩系统进行反应；其余尾气送至串级洗涤系统洗涤，洗涤后的达标尾气高空排大气；洗涤废水再次用于二氧化硅滤饼洗涤。

无水氢氟酸的生产工艺

1）生产方法

用97%的固体氟石粉（萤石粉，主要成分为氟化钙CaF2）和浓硫酸加热反应生成无水氟化氢（AHF）和固体硫酸钙。

2）化学反应方程式

CaF2 ＋ H2SO4 CaSO4 ＋ 2HF (吸热反应)

3) 生产工艺简述

将浮选烘干的萤石粉(CaF2)送到装置现场，用电动葫芦将萤石粉送到萤石贮仓，含尘气体经旋风分离器、袋式除尘器排空，莹石贮仓的莹石粉经计量，用调速螺旋送到回转反应炉。

将发烟硫酸和被硫酸吸收塔吸收了尾气中HF的硫酸送到混酸槽，经过计量通入反应炉，排出的炉渣用消石灰中和过量酸后经提升机送到炉渣贮斗。

反应炉由水煤气或重油燃烧的烟道气供热，使炉温达到400～640℃。

反应粗产物气体首先进入除尘器、洗涤塔除尘冷却,而后依次进入初冷器，HF一级冷凝器和HF二级冷凝器，在初冷器得到的冷凝液返回洗涤塔；在HF冷凝器得到的冷凝液经过粗HF贮槽进入精馏塔除去H2SO4、H2O等重组分。精馏塔釜液返回洗涤塔；塔顶馏出液进入脱气塔，脱除SO2、SiF4等轻组分，脱气塔釜液为产品。

HF二级冷凝器的未凝气和脱气塔顶排出的未凝气一起进入硫酸吸收塔后进入水洗塔，生成氟硅酸，未被吸收的气体进入尾气塔，洗掉其中的酸性气体后排空，尾气塔的洗涤液和地面冲洗酸性水送到废液处理装置，处理后的合格污水排入排水系统。

怎样做氢氟酸工艺流程

含CaF297％、S1O21%、CaCO31.2％的制酸级萤石经干燥、筛分至粒度150um后与98％浓硫酸按1:1.2-1.3配比送入转窑内进行反应。转窑前段温度为160-180℃，后段为220-280℃，窑内气相温度控制在280℃±10℃。反应生成的硫酸钙由窑尾排出。反应生成的气体含有少量水蒸汽、硫酸雾、二氧化硫、四氯化硅、升华硫、二氧化碳气体以及未反应的萤石、硫酸钙粉尘等。它由窑头排出后，再进入粗馏塔、塔釜温度控制在100-110℃，塔顶温度控制在35-40℃，以除去大部分硫酸、水蒸汽和硫酸钙、萤石粉尘等。然后氟化氢气体进入脱气塔，塔釜温度控制在20-30℃，塔顶温度为-7℃－9℃，未被冷凝的二氧化硫和四氟化硅等低沸点杂质由塔顶排出，粗氟化氢冷凝成液态，然后进入精馏塔，塔釜温度控制在3-40℃，塔顶温度控制在19.6±0.5℃，以进一步除去残存的少量硫酸和水，经精馏净化后可得99.8％或更高纯度的无水氟化氢

2022-04-03

一种高纯氟一种高纯氟化氢铵的生产方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 ：化氢铵的生产方法

（1）在搅拌条件下，向氟化铵饱和溶液中通无水氟化氢，至反应液 pH 值为 1 ～ 4 时，停

止通无水氟化氢，反应过程中温度控制为 25 ～ 50℃ ；

（2）将反应液冷却到 5 ～ 20℃，保持 2 ～ 4 小时，有晶体析出 ；

（3）过滤，滤饼经干燥得产品高纯氟化氢铵，滤液回收利用。

2. 根据权利要求 1 所述的高纯氟化氢铵的生产方法，其特征在于，步骤（1）中所述氟化

铵饱和溶液中的氟化铵由磷肥行业副产的氟硅酸经氨解制得。

3. 根据权利要求 1 所述的高纯氟化氢铵的生产方法，其特征在于，步骤（1）中无水氟化

氢的通气速率为 7 ～ 14mol/h。

4. 根据权利要求 1 所述的高纯氟化氢铵的生产方法，其特征在于，步骤（3）中所述干燥

采用 40 ～ 80℃气流干燥。

5. 根据权利要求 1 所述的高纯氟化氢铵的生产方法，其特征在于，步骤（3）中所述滤液

经回收后，用于配制步骤（1）所述氟化铵饱和溶液。

白磷肥生产工艺

不同类型的肥料生产方法是不一样的，很多很多，呵呵，简单列举几个：

磷肥是含有磷素的化学肥料。磷素的浓度和纯度以五氧化二磷(P2O5)含量计算。通常用磷肥中有效五氧化二磷(亦称有效磷)含量作为衡量磷肥质量的标准。有效五氧化二磷是指磷肥中可被作物吸收利用的五氧化二磷的量，也就是可溶性五氧化二磷的量。磷肥分水溶性和枸橼溶性两类：水溶性磷肥是速效肥；枸橼溶性磷肥只溶于枸橼酸钠(柠檬酸钠)，或2％枸橼酸(柠檬酸)溶液，多数只适应酸性土壤。

磷在植物体内是细胞原生质的组分，参与光合作用。磷肥可以促使作物根系发达，使作物穗粒增多，籽实饱满，提高产量。

生产方法 生产磷肥所用主要原料是磷矿石。分解磷矿石主要有酸法和热法两种。

酸法磷肥，一般系用硫酸、硝酸、盐酸或磷酸分解磷矿石而制成的磷肥或复合肥料。酸法磷肥多是水溶性磷肥，如过磷酸钙。

热法磷肥，在高温下加入硅石、白云石、焦炭等或不加入其他配料分解磷矿石而制成的磷肥。热法磷肥多是枸溶性磷肥，如钙镁磷肥。

磷肥主要品种见下表。

磷肥主要品种

过磷酸钙 含有效五氧化二磷12％～20％。生产是用硫酸来分解磷矿粉，反应分两步进行，如下：

Ca5F(PO4)3+5H2SO4=5CaSO4+3H3PO4+HF↑

Ca5F(PO4) 3+7H3PO4+5H2O=5Ca(H2PO4)2·H2O+HF↑

过磷酸钙生产大致上可分为磷矿石粉碎、干燥，酸矿混合，料浆化成，熟化和粒化干燥五个工序。

职业危害

1．氟危害。工作场所存在氟化氢气体和含氟粉尘，可经呼吸道和食道侵入人体。吸入较高浓度的氟化氢会引起急性中毒，刺激眼和呼吸道黏膜，严重者可发生支气管炎、肺炎或肺水肿，甚至发生反射性窒息。侵入人体的氟有50％在人体骨骼、牙齿中沉积，长期接触会引起骨骼、牙齿损害。氟化氢腐蚀性极强。

2．尘毒危害。矿石粉碎过程和成品肥后加工过程产生粉尘，经呼吸道侵入人体可导致尘肺。

3．酸危害。生产中使用的硫酸对皮肤、黏膜等组织有强烈刺激和腐蚀作用。工作中不慎溅入眼内可造成灼伤，甚至失明，溅到皮肤上引起灼伤。酸雾刺激眼和呼吸道黏膜，重者可致失明，呼吸困难和肺水肿；高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。

4．爆炸危害。燃料用重油或煤气易发生燃烧爆炸；硫酸贮罐内存在稀酸腐蚀，产生的氢气与空气混合，有爆炸危险。

5．机械伤害。矿石加工过程的破碎机、传送带，磷肥后加工过程传送带等转动设备，如违章操作，易被皮带卷入，造成人身伤害。

6．噪声危害。球磨机、风扫磨等机械噪声，有的高达120dB(A)，超过工业卫生标准。

预防措施

1．氟危害和尘毒危害预防措施。硫酸分解磷矿粉放出氟化氢气体，氟化氢又与磷矿中的二氧化硅反应放出四氟化硅气体。一般用水来吸收逸出的四氟化硅，吸收设备有吸收室和吸收塔两种。车间中氟化氢最高容许浓度是1mg／m3，超过该浓度时应佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或空气呼吸器。紧急事态处理或撤离时，建议佩戴氧气或空气呼吸器。另应注意皮肤防护。对产生含氟粉尘岗位应佩戴专用口罩。为防止含氟气体或粉尘聚集应加强通风，加强设备密闭。接触粉尘的职工要定期检查身体，建立健康监护档案。

2．酸危害预防措施。为防止硫酸飞溅，处理硫酸时应戴防护眼镜、戴防酸手套和穿防酸工作服。可能接触其烟雾时，佩戴防毒面具或空气呼吸器。如酸溅入眼内，立即提起眼睑，用大量清水或生理盐水彻底冲洗至少15min，就医。如污染衣服，迅速脱去被污染的衣服，用大量流动清水冲洗至少15min，就医。

3．爆炸危害预防措施。加强管理，控制点火源；炉系统可燃气体应排除、吹净，正确点火，注意油气比的调节，防止爆炸、喷火；硫酸贮罐检修时，应严格按规定办证，防止爆炸、中毒事故发生。

4．机械伤害预防措施。加强管理，严格执行操作规程，按规定穿戴防护用品，在机械转动和传动部位加装防护罩或防护栏，条件许可加装连锁制动装置。

5．噪声危害预防措施。积极采取措施降低噪声危害。注意操作人员保护，可配备耳塞或建造隔声操作室。车间噪声卫生标准是70dB(A)。

钙镁磷肥 钙镁磷肥是一种微碱性玻璃质肥料，物理性能良好且稳定，能长期贮存。生产的主要原料是磷矿石和助溶剂(蛇纹石、白云石等含镁、硅矿石)，燃料主要用焦炭、煤等。生产工艺是在高温下(1 350℃以上)将磷矿石和助溶剂一起熔融、水淬、干燥和粉碎。生产方法有高炉法和电炉法两种，高炉法较普遍。主要化学反应如下：

2Ca5F(PO4)3+SiO2+H2O=3Ca3(PO4) 2+CaSiO3+2HF↑

职业危害

1．氟危害。见“过磷酸钙”部分。

2．尘毒危害。见“过磷酸钙”部分。

3．高温炉危害。磷矿石与助熔剂配比不当或矿石来源有变动，常使炉温下降，产生炉缸冻结、炉瘤、风口灌料等故障，处理不当有烫伤、机具伤害危险；随着炉料熔融会产生煤气混人炉顶空气中有爆炸危险；在炉顶、除尘器和热风炉附近作业，有含氟气体和一氧化碳中毒危险；炉点火有喷火烧伤与爆炸危险。

4．机械伤害。见“过磷酸钙”部分。

预防措施

1．氟危害预防措施。见“过磷酸钙”部分。

2．尘毒危害预防措施。见“过磷酸钙”部分。

3．高温炉危害预防措施。磷矿石与助熔剂配比、矿石来源发生变动时，要及时调整，控制好炉温；开炉时，用蒸汽吹扫炉顶和除尘器降低其煤气浓度，防止爆炸；在炉顶、除尘器等可能存在有毒气体区域作业时，操作人员要佩戴防毒器具并有专人监护；在打开料口或窥视孔时，操作者应站在其两侧，出料时应站在上风向。

4．机械伤害预防措施。见“过磷酸钙”部分。

——摘自《安全科学技术百科全书》（中国劳动社会保障出版社，2003年6月出版）