制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法
【专利摘要】本发明涉及化工领域，具体而言，涉及制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法。该方法，包括：将含铝物质和氟化物混合后进行氟化反应，得到气态三氟化铝和氟化物中阳离子的氧化物；将气态三氟化铝高温水解得到纳米级的氧化铝和氟化氢气体；将氟化氢气体和氟化物中阳离子的氧化物反应，重新得到氟化物。在整个反应中，氟元素基本没有任何损失，氟化物作为反应物，在最后反应中又重新得到，在含铝化合物的制备中，进行氟化物循环利用。
【专利说明】制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工领域，具体而言，涉及制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法。
【背景技术】
[0002]氟化工产品中的氟主要来自于萤石，萤石是不可再生资源，同时是一种战略资源。高效利用现有氟资源和节约现有的萤石资源已成为氟化工产业可持续发展的一个重要方向。氟化物在使用过程中会产生多种废弃物，例如氟化铵、氟化氢铵作为蚀刻剂产生的废渣氟铝酸铵和电解铝生产过程副产的含氟炭渣等，都长期作为废物存放；电解过程产生大量氢氟酸和四氟化铝等气体及氟化铝、氟化钙等粉尘；炼铜过程采用萤石(CaF2)作助熔剂，所以烟尘中含有大量氟化钙、氟化氢等有害物质；镁、铝在铸造中亦产生氟化氢及四氟化铝等。可以说，氟化物广泛应用于各种化学生产中，但是这些应用均会产生许多含氟废品，无法做到氟化物的循环利用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，以解决上述的问题。
[0004]在本发明实施例提 供了一种制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，包括:
[0005]将含铝物质和氟化物混合后进行氟化反应，得到气态三氟化铝和所述氟化物中阳离子的氧化物；
[0006]将所述气态三氟化铝高温水解得到纳米级的氧化铝和氟化氢气体；
[0007]将所述氟化氢气体和所述氟化物中阳离子的氧化物反应，重新得到氟化物；
[0008]所述含铝化合物包括以下任一种=AlF3或纳米Al2O3。
[0009]本发明实施例提供制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，与现有技术相比，在该循环利用氟化物的方法中，首先将氟化物与含铝物质进行混合后进行氟化反应，由于铝为亲氟物质，能优先与氟发生反应，生成高温下为气态的三氟化铝和氟化反应产物，再利用气态三氟化铝的水解制成高纯的纳米级的氧化铝和氟化氢气体，然后将氟化氢气体再与氟化物中阳离子的氧化物反应，重新得到氟化物。在整个反应中，氟元素基本没有任何损失，氟化物作为反应物，在最后反应中又重新得到，在含铝化合物的制备中，进行氟化物循环利用。
【具体实施方式】
[0010]下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
[0011 ] 本发明实施例提供了一种制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，包括:[0012]将含铝物质和氟化物混合后进行氟化反应，得到气态三氟化铝和所述氟化物中阳离子的氧化物；
[0013]将气态三氟化铝高温水解得到纳米级的氧化铝和氟化氢气体；
[0014]将氟化氢气体和所述氟化物中阳离子的氧化物反应，重新得到氟化物；
[0015]所述含铝化合物包括以下任一种=AlF3或纳米Al2O3。 [0016]在该循环利用氟化物的方法中，首先将氟化物与含铝物质进行混合后进行氟化反应，由于铝为亲氟物质，能优先与氟发生反应，生成高温下为气态的三氟化铝和氟化物中阳离子的氧化物反应产物，再利用气态三氟化铝的水解制成高纯的纳米级的氧化铝和氟化氢气体，然后将氟化氢气体再与氟化反应后生成的氟化物中阳离子的氧化物反应反应，重新得到氟化物。在整个反应中，氟元素基本没有任何损失，氟化物作为反应物，在最后反应中又重新得到，在含铝化合物的制备中，进行氟化物循环利用。
[0017]接下来，本发明将通过一个具体的制备步骤来详细描述:
[0018]步骤101，将含铝物质(MxOy.ηΑ1203)和氟化物(AFz)混合，得到混合物；
[0019]该混合中，氟化物占混合物的质量百分比为20-80%。含铝物质和氟化物的粒径均小于等于7毫米，原则上来说，粒径越小反应越充分。氟化物若为固体，其粒径也小于等于7毫米。
[0020]含铝物质及其它含铝物质包括以下一种或多种=Al2O3粗颗粒、含Al2O3的复合物、含Al2O3的废料，其中，含Al2O3的复合物包括以下一种或多种:铝矾土、高岭石、铝氯石膏。
[0021]氟化物包括以下一种或多种:NaF、NH4F、氢氟酸、NH4HF2、CaF2。
[0022]在不同实施例中，含铝物质和氟化物的组合方式见下表1:
[0023]表1
[0024]
[0025]
【权利要求】
1.一种制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，其特征在于，包括: 将含铝物质和氟化物混合后进行氟化反应，得到气态三氟化铝和所述氟化物中阳离子的氧化物； 将所述气态三氟化铝高温水解得到纳米级的氧化铝和氟化氢气体； 将所述氟化氢气体和所述氟化物中阳离子的氧化物反应，重新得到氟化物； 所述含铝化合物包括以下任一种:纳米ai2o3。
2.根据权利要求1所述的制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，其特征在于，在所述氟化氢气体和所述氟化物中阳离子的氧化物反应中，反应温度为.100-600°C，反应时间为1-5小时。
3.根据权利要求1所述的制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，其特征在于，所述气态三氟化铝高温水解的水解温度为500-1200°C。
4.根据权利要求1所述的制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，其特征在于，在所述含铝物质和所述氟化物混合中，所述氟化物的质量百分含量为20-80%。
5.根据权利要求4所述的制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，其特征在于，混合中，所述含铝物质的粒径小于等于7毫米；当所述氟化物为固态时，其粒径均小于等于7毫米。
6.根据权利要求4所述的制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，其特征在于，当所述氟化物为固态时，所述氟化反应为煅烧；所述氟化反应的反应温度为1250~1600°C ;当所述氟化物为氢氟酸时，所述氟化反应的温度为100-200°C。
7.根据权利要求6所述的制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，其特征在于，所述氟化反应的反应时间为1-5小时。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，其特征在于，所述含铝物质包括以下一种或多种:A1203粗颗粒、含Al2O3的复合物、含Al2O3的废料。
9.根据权利要求8所述的制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，其特征在于，所述含Al2O3的复合物包括以下一种或多种:铝矾土、高岭石、铝氯石膏。
10.根据权利要求1-7任一项所述的制备含铝化合物的过程中高效循环利用氟化物的方法，其特征在于，所述氟化物包括以下一种或多种:NaF、NH4F、氢氟酸、NH4HF2、CaF2。
【文档编号】C01F7/22GK103936044SQ201410066849
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】杨先金, 章林, 刘瑞, 史春华, 龚龙江 申请人:贵州万方铝化科技开发有限公司