依据磷肥生产中含氟废气中氟的不同存在形态而采用氟化铵或氨进行吸收,第一步生成高浓度的氟硅酸铵溶液。 吸收反应式为:
第二步是将得到的高浓度的氟硅酸铵吸收液与氨进行反应,即可得到氟化铵和二氧化硅。 反应式为:
反应生成的二氧化硅经洗涤、干燥后即成为具有补强性质的白炭黑;高浓度氟化铵溶液则可以根据市场的需要,方便而又经济地制取其他的氟盐系列产品,如氟化铵、氟化钾、氟化钠、冰晶石等。 它们的生成反应式分别为:
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从第一步的反应式可看到,吸收反应生成物中无废弃物产生。 在第二步反应式中生成的二氧化硅仅需洗涤、干燥即可成为白炭黑产品,且洗涤二氧化硅滤饼的洗涤水—稀的氟化铵溶液可返回吸收部分作为吸收液。
在以氟化铵制取氟盐的反应中,氨的回收较为容易。 在与NaCl 的反应中,由于氟化铵的浓度较高,以至于从分离氟化钠的母液中回收固体的氯化铵产品成为可能。 从而摒弃了以往加入石灰后蒸馏回收氨的方法。
图5.5 流程综合利用了磷肥工业含氟废气中的氟、硅资源,其产品有较高经济价值的系列无机氟化工产品和白炭黑,能够取得较好的环境效益和经济效益。 氟化铵溶液或氨作吸收介质,使得氟硅酸铵的制备可采用磷肥装置的含氟废气吸收设备,简化了加工工艺流程,在吸收过程中消除了原含氟废气吸收中析出二氧化硅的影响,有利于提高吸收效率。 系统中氟硅酸铵、氟化铵浓度高,使得整个系统物流量较小,从而可以采用较小设备,较大幅度地减少投资。 能较好地消除磷肥尾气的污染,同时洗涤二氧化硅滤饼的含氟化铵的洗涤水,可返回吸收系统作吸收液应用,从而基本上消除了加工过程中产生的二次污染。
图5.5 含氟废气利用清洁生产流程图
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