氟化铝生产工艺介绍


2013-4-22

      氟化呈无色或白色结晶状,不溶于水,不溶于酸和碱。性质很稳定,加热的情况下可水解。主要用于炼铝,可由三氯化铝与氢氟酸、氨水作用制得。

      氟化铝生产工艺可大致分为湿法生产工艺与干法生产工艺两类。目前工业上使用最广的为干法氟化铝,湿法生产工艺已基本退出市场,属淘汰工艺。

      湿法生产工艺:硫酸和萤石高温反应后产生的气体,直接吸收成30%~35%的氢氟酸,与氢氧化铝在90℃左右合成为AlF3?3H2O,经过滤后,进入高温脱水干燥,最后得氟化铝AlF3成品。由于脱水时产生的水蒸汽回分解AlF3,因此,湿法氟化铝含量低,杂质多,水份含量高,堆密度低,流动性差。基本上不适应现代电解槽使用。化学指标为:F≥57%,Al≥28%,Na≤3.5%,H2O≤7%。

      干法生产工艺可细分为粗酸干法与精酸干法。粗酸干法:硫酸和萤石高温反应后产生的气体,经过粗洗后进入流化床,与干燥后的氢氧化铝反应,在高温下生成氟化铝。由于粗洗后的氟化氢含量约96%,杂质较高,氟化铝产品的杂质也就比较高;特别是没有脱硅,使得氟化铝产品的二氧化硅含量达到0.25%。这些杂质会影响电解铝的质量,增加电解时的电耗。F≥61%,Al≥30%,Na≤0.5%,H2O≤0.5%,SiO2≤0.28%,P2O5≤0.04%,Fe2O3≤0.1%。

      精酸干法:硫酸和萤石高温反应后产生的气体,经过粗洗、冷冻、脱气、精馏后进入蒸发器,此时氟化氢的含量一般为99.5%;蒸发出的氟化氢气体(含量接近100%)进入流化床,与湿氢氧化铝反应,在高温下生成氟化铝。由于氟化氢纯度高,这样生产的氟化铝质量很好,杂质很低,特别是二氧化硅含量只有0.02%,五氧化二磷含量只有0.007%,对电解铝的生产非常有利。F≥62%,Al≥32%,Na≤0.5%,H2O≤0.5%,SiO2≤0.03%,P2O5≤0.01%,Fe2O3≤0.03%。