本發(fā)明屬于化工
技術領域：
，具體涉及一種利用氟硅酸生產(chǎn)氟硅酸鈉(Na2SiF6)的方法。
背景技術：
：我公司現(xiàn)有的濃磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)及重過磷酸鈣混化工段氟吸收室出來的大量8％-12％的氟硅酸可以用于生產(chǎn)具有市場效益的氟硅酸鈉。目前最常見的氟硅酸鈉生產(chǎn)方法是氯化鈉法和硫酸鈉法。不論用哪種方法，均會產(chǎn)生大量的母液，企業(yè)處理困難。常規(guī)的硫酸鈉法，為了保證氟硅酸鈉的結晶粗大，一般要求鈉離子過量20～30％，含硫酸的母液不論采取哪種方式循環(huán)使用，都含有量鈉離子進入生產(chǎn)系統(tǒng)，由此造成生產(chǎn)中鈉離子富集或生成氟硅酸鈉沉淀導致生產(chǎn)系統(tǒng)結垢嚴重，影響生產(chǎn)的正常運行。且傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法原料利用率低，消耗高。中國專利ZL200810018141.0公開了一種利用母液化鹽的硫酸鈉間歇生產(chǎn)法，該法原料消耗高、母液中硫酸含量增高導致利用率低；中國專利CN102849744A公開了一種使氟硅酸過量的硫酸鈉生產(chǎn)法，該法降低了原料消耗且減少了母液中的鈉離子含量，將母液返至磷酸萃取系統(tǒng)回收硫酸。硫酸鈉法合成氟硅酸鈉生產(chǎn)工藝中，主要化學方程式如下：Na2SO4+H2SiF6→Na2SiF6↓+H2SO4由該反應得知：增加Na2SO4或H2SiF6的用量，均可使反應向生成Na2SiF6的方向進行，為了降低母液中鈉離子含量又能得到粗大易過濾烘干的氟硅酸鈉產(chǎn)品，本發(fā)明另辟蹊徑，利用雙槽反應法：1#槽硫酸鈉過量15～20％保證Na2SiF6產(chǎn)品結晶粗大，2#槽補加過量氟硅酸(過量3％～10％)保證母液中Na+含量降至最低，并將母液進行處理。從反應方程式得到母液中的主要成分有：SO42-、SiF62-、Na+及微量的Na2SiF6等，通過加入碳酸鈣粉除去大部分SO42-后再加入石灰乳除去剩余離子，反應方程式如下：Na2SO4+CaCO3→CaSO4↓+Na2CO3H2SO4+CaCO3→CaSO4↓+CO2↑+H20Na2SiF6+CaCO3→CaSiF6+Na2CO3Na2SO4+Ca(OH)2→CaSO4↓+2NaOHH2SO4+Ca(OH)2→CaSO4↓+H20CaSiF6+2Ca(OH)2→3CaF2↓+SiO2·2H2O處理前的母液中含有少量飽和氟硅酸鈉及硫酸，經(jīng)過處理除掉SO42-及氟化物后的母液呈中性，主要含可溶性的Na+，返回到濕法磷酸尾吸系統(tǒng)，發(fā)生如下反應：2Na++H2SiF6→Na2SiF6+H20由于中和處理前為Na2SiF6的飽和溶液，在中和后進行過濾，Na+會隨沉淀渣消耗一部分，中和后母液在返回濕法磷酸尾吸系統(tǒng)進行氟吸收，產(chǎn)生的H2SiF6同母液中含的Na+生成的Na2SiF6達不到過飽和，不存在含固體結晶而造成對尾吸系統(tǒng)的不利影響，從而實現(xiàn)母液中Na+的真正循環(huán)。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供了一種原料消耗更低、母液能夠真正循環(huán)的硫酸鈉法生產(chǎn)優(yōu)質氟硅酸鈉的方法。本發(fā)明的目的是通過如下技術方案來實現(xiàn)的。一種雙槽法生產(chǎn)氟硅酸鈉的方法，采用氟硅酸分兩次加入并采用兩個反應槽進行合成反應，其中在1#反應槽中保持料漿中的硫酸鈉鹽過量，在2#反應槽中保持料漿中氟硅酸過量；包括如下步驟：(1)在1#反應槽中，在攪拌情況下將濃度為30％的硫酸鈉溶液加入到定量的氟硅酸溶液中，調整溶液中鈉離子過量15～20％，保持反應溫度在40～50℃，反應38～42min后將反應料漿輸送到2#反應槽；(2)在2#反應槽中加入氟硅酸溶液，保持氟硅酸過量3～10％，保持反應溫度在40～50℃，反應38～42min后將反應料漿輸送至1#稠厚器；(3)在1#稠厚器中進行第一次沉降稠厚，停留時間為2～4min，分出上層懸浮渾液即含部分硅膠的氟硅酸鈉母液①進入1#母液中和槽，槽內的下層稠漿送到2#稠厚器進行第二次沉降稠厚；(4)在2#稠厚器中加入清水攪拌均勻后進行第二次沉降稠厚，停留時間為1-3min，分出將上層懸浮渾液即含部分硅膠的氟硅酸鈉母液②進入1#母液中和槽，下層稠漿進入過濾機進行過濾、加清水洗滌；(5)過濾后的濾渣進入干燥器進行烘干，即制得氟硅酸鈉成品，洗水即含微量氟硅酸鈉溶液③進入1#母液中和槽；(6)母液處理：兩次稠厚得到的母液①、②及過濾洗滌得到的溶液③進入1#母液中和槽與碳酸鈣粉進行預中和反應，反應溫度：40～50℃，總反應時間：1.5～2.0h，pH控制到2.5～3.0繼續(xù)反應28～32min后進入2#母液中和槽在其中加入石灰乳，調節(jié)pH到6.5～7.0繼續(xù)反應28～32min后過濾，得到的濾液進入到濕法磷酸尾吸系統(tǒng)。本發(fā)明提供一種雙槽法生產(chǎn)氟硅酸鈉的方法，具有以下優(yōu)越性：(1)利用雙槽反應法：1#反應槽硫酸鈉過量，保證得到粗大易過濾氟硅酸鈉結晶，2#反應槽氟硅酸過量降低母液中的鈉離子，回收盡量多的鈉離子；(2)對氟硅酸鈉合成過程中產(chǎn)生的大量污水進行中和處理，除去濾液中的氟化物和SO42-得到中性母液返回到濕法磷酸尾吸系統(tǒng)。中性母液中含的0.3％左右的鈉離子，與尾吸系統(tǒng)的氟硅酸反應生成的氟硅酸鈉達不到過飽和，并不會導致系統(tǒng)結垢，既回收了鈉離子又使母液得到真正循環(huán)。(3)總的來說：整個流程硫酸鈉(折99％)消耗950Kg/t產(chǎn)品，比傳統(tǒng)法硫酸鈉消耗1210Kg/t產(chǎn)品節(jié)約了260Kg/t產(chǎn)品，大大降低了成本；得到的產(chǎn)品純度高(99％以上)；污水得到真正循環(huán)，提高了水資源的利用率又高效環(huán)保，響應了國家“循環(huán)經(jīng)濟”號召。附圖說明圖1是本發(fā)明的的工藝流程示意圖。具體實施方式實施例1：將含H2SiF6％-8.37的來自濃縮酸車間的氟硅酸料漿過濾后的濾液與濃度為30％的硫酸鈉溶液一起加入到1#反應槽使反應槽內的硫酸鈉溶液過量18％，于43℃攪拌反應40min后將反應料漿送到2#反應槽，在2#反應槽內加入含H2SiF6％-8.37的氟硅酸溶液，使2#反應槽內的氟硅酸過量5％，于43℃攪拌反應40min后將反應料漿送到1#稠厚器進行沉降稠厚3min，分出上層懸浮渾液即含部分硅膠的氟硅酸鈉母液①進入母液中和槽，槽內的下層稠漿送到2#稠厚器，加入清水攪拌均勻后進行第二次沉降稠厚2min，分出將上層懸浮渾液即含部分硅膠的氟硅酸鈉母液②進入母液中和槽，下層稠漿進入過濾機進行過濾、加清水洗滌得到的濾渣進入干燥器進行烘干，即制得氟硅酸鈉成品。洗水即含微量氟硅酸鈉溶液③進入1#母液中和槽。將兩次稠厚得到的母液①、②及過濾洗滌得到的洗液③送入1#母液中和槽，加入碳酸鈣粉于43℃進行預中和反應，測得pH為2.64，繼續(xù)反應30min后進入2#母液中和槽，加入石灰乳于43℃繼續(xù)反應，測得終點pH為7.00繼續(xù)反應30min后過濾，得到的濾液進入到濕法磷酸尾吸系統(tǒng)。氟硅酸鈉產(chǎn)品指標見表1，處理后中和母液指標見表2，原料消耗及產(chǎn)品收率見表3：表1本發(fā)明合成的氟硅酸鈉產(chǎn)品指標檢測表項目優(yōu)等品本產(chǎn)品氟硅酸鈉(Na2SiF6以干基計)含量≥，％99.099.72105℃干燥減量，％0.300.11游離酸含量≥，％0.150.02表2本發(fā)明中和母液指標檢測表表3本發(fā)明原料消耗及產(chǎn)品收率表實施例2：將含H2SiF6％-9.64的來自濃縮酸車間的氟硅酸料漿過濾后的濾液與濃度為30％的硫酸鈉溶液一起加入到1#反應槽使反應槽內的硫酸鈉溶液過量20％，于44℃攪拌反應40min后將反應料漿送到2#反應槽，在2#反應槽內加入含H2SiF6％-9.64的氟硅酸溶液，使2#反應槽內的氟硅酸過量7％，于44℃攪拌反應40min后將反應料漿送到1#稠厚器進行沉降稠厚3.5min，分出上層懸浮渾液即含部分硅膠的氟硅酸鈉母液①進入1#母液中和槽，槽內的下層稠漿送到2#稠厚器，加入清水攪拌均勻后進行第二次沉降稠厚1.5min，分出將上層懸浮渾液即含部分硅膠的氟硅酸鈉母液②進入1#母液中和槽，下層稠漿進入過濾機進行過濾、加清水洗滌得到的濾渣進入干燥器進行烘干，即制得氟硅酸鈉成品，洗水即含微量氟硅酸鈉溶液③進入1#母液中和槽，將兩次稠厚得到的母液①、②及過濾洗滌得到的洗液③送入1#母液中和槽，加入碳酸鈣粉于42℃進行預中和反應，測得pH為2.55，繼續(xù)反應30min后進入2#母液中和槽，加入石灰乳于42℃繼續(xù)反應，測得終點pH為6.95繼續(xù)反應30in后過濾，得到的濾液進入到濕法磷酸尾吸系統(tǒng)。氟硅酸鈉產(chǎn)品指標見表4，處理后中和母液指標見表5，原料消耗及產(chǎn)品收率見表6：表4本發(fā)明合成的氟硅酸鈉產(chǎn)品指標檢測表項目優(yōu)等品本產(chǎn)品氟硅酸鈉(Na2SiF6以干基計)含量≥，％99.099.56105℃干燥減量，％0.300.18游離酸含量≥，％0.150.01表5本發(fā)明中和母液指標檢測表項目指標項目指標SO3含量，％0.58Na+含量，％0.31F含量，％0.006pH6.84表6本發(fā)明原料消耗及產(chǎn)品收率表當前第1頁1 2 3