专利名称：：一种用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法
技术领域：
：本发明涉及氟硼酸的制备，特别涉及利用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸诱导结晶制备氟硼酸的方法。
背景技术：
：湿法磷酸的生产过程中产生的氟硅酸含有大量的氟资源，利用氟硅酸制备氟硼酸是回收氟资源的一个重要研究方向，但是湿法磷酸工业产生的氟硅酸是采用循环吸收四氟化硅气体来提高浓度，浓度越高，氟硅酸越不稳定，对设备的腐蚀越严重，所含的杂质越多，制得产品质量差。利用低浓度氟硅酸制备氟硼酸，生成的二氧化硅晶粒细，容易形成溶胶，分离困难，氟的回收率低。而用低浓度氟硅酸进行浓缩不仅消耗大量的能源，在浓縮过程中还会有部分氟硅酸发生分解，有大量的氟化氢气体逸出，生成的硅胶还会堵塞管道，极其不便。
发明内容本发明的目的旨在于克服现有技术的缺陷，提供一种工艺路线短，又可避免浓缩过程中氟硅酸的分解，并能提高了氟回收率的用湿法嫌酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法。本发明所述的用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法，以湿法磷酸副产的低浓度的氟硅酸和硼酸为原料，其步骤为本发明所述的用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法，其特征在于，其步骤为a.将低浓度的氟硅酸送至反应器中，加入二氧化硅作为晶种，搅拌，使二氧化硅均匀分散于氟硅酸溶液中；b.将氟硅酸、二氧化硅悬浊液预热至>5(TC;c.往氟硅酸中慢慢加入固体硼酸，硼酸实际用量与理论用量比为0.95-1.05,加料时间为60~70min;d.在温度为809(TC、搅拌速度为50~60r/min的条件下反应2-3h;e.反应停止后，立即过滤；f.滤液在50~80°C、-0.06~-0.07MPa等条件下浓缩至浓度^大于40%,陈化24小时即为成品；步骤a所述的为湿法磷酸副产的未经浓縮的氟硅酸，浓度<14%。步骤a所述的晶种为二氧化硅白色粉末，添加量为理论二氧化硅生成量的15%~25%,搅拌使其均匀分布于氟硅酸溶液中。步骤b所述的氟硅酸、二氧化硅悬浊液预热至5(TC60。步骤c所述硼酸质量分数>99%,其实际用量与理论用量之比值为0.95~1.05,添加时间长度为60~70min。3步骤d所述的反应过程中，物料预热至〉50'C,添加硼酸并升温至80~9(TC,然后恒温至反应结東。步骤e所述的过滤为真空抽滤，真空度为-O.05~-0.08MPa;本发明通过对氟硅酸进行预热，添加二氧化硅晶种，控制搅拌速度，目的在于使在低浓度时反应能生成颗粒粗的二氧化硅晶体，便于料浆过滤。本发明降低了氟硅酸的可行浓度，稀酸不需经过浓缩而直接参与反应，既缩短了工艺路线，又避免了浓縮过程中氟硅酸的分解，提高了氟的回收率。图l为本发明的工艺流程图。具体实施例方式通过的具体实施例，对本发明做进一步的说明，但并不局限于实施例中所述方法。实施例1:称取6.67。/。氟硅酸溶液480.Og,置于反应器中，加入3.3374g二氧化硅，开启搅拌使二氧化硅充分分散于氟硅酸溶液中，预热至54'C,搅拌速度调至56i7min,称取99.7%硼酸20.67g(n=l.0),慢慢加入到反应器中，加料时间60min,浆料升温至80'C,恒温，反应2h后，在-O.078MPa的条件下抽滤，得到滤液345.6g。在75°C，-0.07MPa的条件下进行浓缩，得40.21%浓缩液38.70g。用250ml分三次冲洗滤饼，合并得水洗液274.2g。滤液浓缩后的技术指标见表1。表1项目指标夕卜观无色透明液体氟硼酸(HBF4)的质量分数40.21%游离硼酸(H3B03)质量分数2.21%游离氢氟酸(HF)质量分数1.98%硫酸根(SO2—4)质量分数0,0269%铁(Fe)质量分数0.0063%实施例2:称取9.2W氟硅酸溶液250g,置于反应器中，加入1.9278g二氧化硅，开启撹拌使二氧化硅充分分散于氟硅酸溶液中，预热至50°C,搅拌速度调至60r/ndn,称取W.7%硼酸l5.(n=1.05)，慢慢加入到反应器中，加料时间65min,浆料升温至85'C,恒温，反应2.5h,后，在-O.050MPa的条件下抽滤,得滤液192.5g,在7(TC、-0.065MPa的条件下进行浓缩，得40.06'/。浓缩液27.35g。用实施例1所得的274.2g水洗液冲洗滤饼得二次水洗液264.2g,再用100ml蒸馏水分两次冲洗滤饼，合并得水洗液89.3g。滤液浓縮后的技术指标见表2。表2项目指标外观无色透明液体氟硼酸(HBF4)的质量分数40.06%4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例3:称取IO.82y。氟硅酸溶液250g,置于反应器中，加入l.6917g二氧化硅，开启搅拌使二氧化硅充分分散于氟硅酸溶液中，预热至53'C,搅拌速度调至50r/min,称取99.7%硼酸16.59g(n=0,95)，慢慢加入到反应器中，加料时间70min，，浆料升温至90'C,恒温，反应3h后，在-O.050MPa的条件下抽滤，得滤液224.2g，在80C0.G6MPa的条件下进行浓縮，得41.02%浓缩液34.62g。用经过实施例1、实施例2的二次水洗冲洗滤饼，得三次水洗液261.3g,再100ml蒸馏水分两次冲洗滤饼，合并得水洗液103.7g,与实施例2的一次水洗液合并。滤液浓缩后的技术指标见表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例4滤液在508(TC、-0.06~-0.07MPa条件下浓缩，其余同实施例3。实施例5:称取6.67%氟硅酸溶液480.Og,置于反应器中，加入3.3374g二氧化硅，开启搅拌使二氧化硅充分分散于氟硅酸溶液中，预热至60'C,其余同实施例l。实施例6:称取IO.82"/。氟硅酸溶液250g，置于反应器中，加入1.6917g二氧化硅，开启搅拌使二氧化硅充分分散于氟硅酸溶液中，预热至65。C,其余同实施例3。权利要求1、一种用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法，其特征在于，其步骤为a.将低浓度的氟硅酸送至反应器中，加入二氧化硅作为晶种，搅拌；b.将氟硅酸、二氧化硅悬浊液预热至>50℃；c.往氟硅酸中慢慢加入固体硼酸，硼酸实际用量与理论用量比为0.95～1.05，加料时间为60～70min；d、在温度为80～90℃、搅拌速度为50～60r/min的条件下反应2～3h；e.反应停止后，立即过滤；f.滤液在50～80℃、-0.06～-0.07MPa等条件下浓缩至浓度≧大于40％，陈化24小时即为成品。2、根据权利要求1所述的用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法，其特征在于，步骤a所述的为湿法磷酸副产的未经浓缩的氟硅酸，浓度<14%。3、根据权利要求1所述的用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法，其特征在于，步骤a所述的晶种为二氧化硅白色粉末，添加量为理论二氧化硅生成量的15%~25%。4、据权利要求l所述的用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法，其特征在千，步骤b所述的氟硅酸、二氧化硅悬浊液预热至50-60°C。5、据权利要求l所述的用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法，其特征在于，步骤c所述硼酸质量分数>99%。6、据权利要求l所述的用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法，其特征在于，步骤d所述的反应过程中，物料预热至>50匸，添加硼酸并升温至80~90°C，然后恒温至反应结束。7、根据权利要求l所述的用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法，其特征在于,步骤e所述的过滤为真空抽滤，真空度为-O.05~-0.08Mpa。全文摘要一种用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸制备氟硼酸的方法涉及氟硼酸的制备，特别涉及利用湿法磷酸副产低浓度氟硅酸诱导结晶制备氟硼酸的方法。本发明的步骤为a.将低浓度的氟硅酸送至反应器中，加入二氧化硅作为晶种，搅拌；b.将氟硅酸、二氧化硅悬浊液预热至＞50℃；c.往氟硅酸中慢慢加入固体硼酸，硼酸实际用量与理论用量比为0.95～1.05，加料时间为60～70min；d.在温度为80～90℃、搅拌速度为50～60r/min的条件下反应2～3h；e.反应停止后，立即过滤；f.滤液在50～80℃、-0.06～-0.07MPa等条件下浓缩至浓度≥大于40％，陈化24小时即为成品。本发明降低了氟硅酸的可行浓度，稀酸不需经过浓缩而直接参与反应，既缩短了工艺路线，又避免了浓缩过程中氟硅酸的分解，提高了氟的回收率。文档编号C01B35/00GK101497448SQ20091009418公开日2009年8月5日申请日期2009年3月11日优先权日2009年3月11日发明者明大增,李志祥,黄壮昌申请人:云南云天化国际化工股份有限公司