Фторид алюминия

Трифторид алюминия (AlF3) – наиболее востребованный фторсодержащий продукт (выпускается в виде кристаллического порошка). В основном он используется при получении первичного алюминия. В небольших количествах находит применение при производстве оптических стекол, автомобилестроении, строительстве, фармацевтике и в других отраслях промышленности.


Фторид алюминия в свободно насыпанном состоянии.

По нашей технологии трифторид алюминия получают при переработке кремнефтороводородной кислоты (H2SiF6) - побочного продукта производства экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК). Технология реализует принцип комплексной переработки минерального сырья, позволяет производить высококачественные продукты (AlF3, SiO2), соответствует нормам НДТ и идеально встраивается в производственную структуру предприятия по производству минеральных удобрений.

 Результатом нашей многолетней работы над совершенствованием технологии фторида алюминия из кремнефтороводородной кислоты стали:

  • высокое качество продукции (минимальное содержание примесей и отличная текучесть);
  • минимальный расход сырья;
  • высокая энергоэффективность;
  • минимальные выбросы и отсутствие сбросов.

производство ФА 1.jpg

Технологическая схема процесса

1 – бункер гидроксида алюминия; 2 – репульпатор; 3 – хранилище КФВК; 4 – реактор; 5 – ленточный вакуум-фильтр; 6 – сборник; 7 – кристаллизатор; 8 – бункер-активатор; 9 – сушильно-прокалочная печь; 10 – холодильник; 11 – трубчатый конвейер; 12 – вентилятор; 13 – циклон; 14 – рукавный фильтр; 15 – абсорбер.

Описание технологии

Ключевой стадией является нейтрализация кремнефтороводородной кислоты гидроксидом алюминия и эффективное разделение получаемой суспензии с промывкой осадка гидратированного SiO2.

H2SiF6 (р) + Al(OH)3 (тв) → AlF3 (р)+SiO2·nH2O +Н2О

Раствор AlF3 подвергают кристаллизации в присутствии затравки. Полученная суспензия разделяется на фильтре с получением влажных кристаллов AlF3·3H2O.

AlF3 (р) + 3Н2О → AlF3·3H2O (тв)

Маточный раствор используют в производстве ЭФК или нейтрализуют с получением воды для оборотного водоснабжения.

Очень важной является стадия сушки-прокалки кристаллов тригидрата фторида алюминия. Процесс осложняется тем, что при высокой температуре фторид алюминия подвержен пирогидролизу. В АО «НИУИФ» совместно с ООО «Химтехнология» разработан и внедрен инновационный способ одностадийной сушки-прокалки. Такой способ позволяет сократить количество оборудования, по сравнению с двухстадийным способом, значительно снизить потребление ресурсов (электроэнергии, топлива, воды) и свести к минимуму выбросы вредных веществ в атмосферу.

Гарантированные удельные расходы сырья и энергоресурсов

Расход сырья и энергоресурсов (на тонну ф.м. готового продукта)

Кремнефтористоводородная кислота (H2SiF6)

1,23 т

Гидроксид алюминия (в пересчете на Al2O3)

0,85 т

Теплоэнергия (природный газ)

0,16 тут

Электроэнергия (0,4 кВ)

200 кВт·ч

Пар (4-6 бар)

0,85 Гкал

Промышленная вода

10 м3

Качество фторида алюминия

Показатель

Гарантировано

Ожидаемо

Массовая доля AlF3, не менее

96 %

97 %

Массовая доля Al2O3, не более

4 %

2 %

Массовая доля SiO2, не более

0,25 %

0,1 %

Массовая доля Fe2O3, не более

0,08 %

0,01

Потери при прокаливании, не более

2,5

1

Массовая доля фракции более 45 мкм, не менее

90 %

97

Угол естественного откоса, не более

33

32

Насыпная плотность, не менее

700

750

Текучесть, не более

120 c

100 c

В 2015 г. в АО «Апатит» (г. Череповец) реализован проект реконструкции существующего производства. Достигнутая мощность составила 56 тыс. т AlF3 в год.