1333-83-1 / 氟化氫鈉的主要用途

背景及概述^[1-2]

NaHF2。分子量61.99。白色結(jié)晶粉末。有毒!潮濕空氣中吸收水分并放出氟化氫，有強(qiáng)烈酸味。比重2.08。溶于水，水溶液呈酸性，能腐蝕玻璃。加熱分解成氟化鈉和氟化氫。由碳酸鈉與氫氟酸中和(剛果紅指示劑變紅)或?qū)⒎c溶于氫氟酸溶液而得。用作防腐劑、食品保存劑，也用于蝕刻玻璃、錫版制造、織物處理、除銹等。也用于生產(chǎn)無水氟化氫。。目前氟化氫鈉的制備方法多是在反應(yīng)器中加入氫氟酸溶液，再在攪拌下加入理論量的碳酸鈉溶液得到氟化氫鈉料漿，再經(jīng)過濾、干燥制得氟化氫鈉產(chǎn)品。這種氟化氫鈉的制備方法有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，那就是制得的氟化氫鈉產(chǎn)品粒度較細(xì)，經(jīng)過濾后的濾餅在干燥過程中結(jié)塊嚴(yán)重，而物料結(jié)塊后對干燥過程的傳質(zhì)和傳熱會產(chǎn)生非常不利的影響。

由于物料的結(jié)塊，使干燥過程的熱量傳遞和水分脫出嚴(yán)重受阻，物料需要很長時(shí)間加熱才能達(dá)到干燥效果。這樣會造成干燥過程的能耗很高，設(shè)備生產(chǎn)能力小，產(chǎn)品成本高。而且由于物料在干燥過程中結(jié)塊，產(chǎn)品包裝前還需進(jìn)行粉碎，物料粉碎和包裝過程散發(fā)的粉塵對操作環(huán)境和操作人員身體都有十分不利的影響。另有資料報(bào)導(dǎo)了一種大粒度氟化氫鈉的制備方法，是采用無水氟化氫與碳酸鈉溶液在接近100℃的高溫下反應(yīng)，制得大粒度的氟化氫鈉產(chǎn)品。這種方法雖然能制得大顆粒氟化氫鈉產(chǎn)品，但也存在明顯的缺點(diǎn)：首先，無水氟化氫屬于高度危險(xiǎn)的物料，在運(yùn)輸、貯存和使用時(shí)都需要采用特別防護(hù)措施，大大增加了操作難度和生產(chǎn)成本。另外，由于反應(yīng)在高溫下進(jìn)行，造成制備過程能耗高；而且氟化氫鈉在高溫下有較大的溶解度，為減少物料損失，反應(yīng)完成后必須對物料進(jìn)行冷卻。而高溫下的氟化氫鈉溶液有很強(qiáng)的腐蝕性，難以找到合適的冷卻設(shè)備。所以這種方法在工業(yè)上大批量生產(chǎn)有較大難度。

用途^[2-3]

氟化氫鈉為白色結(jié)晶或粉末，主要用作食物保護(hù)劑，動植物標(biāo)本及解剖標(biāo)本保存劑和防腐劑，也用于耐酸水泥、磚石清潔劑、消毒劑、玻璃蝕刻劑，皮革處理劑，焊接、釬焊接助溶劑，淀粉保護(hù)劑，不銹鋼酸洗，馬口鐵生產(chǎn)及紡織品處理等，用途非常廣泛。如制備金屬表面處理劑，由新型有機(jī)酸、硝酸鋅、鉬酸鈉、硝酸鎳、氟化氫鈉、植酸、非離子表面活性劑、水組成；新型有機(jī)酸是由乙二胺或二乙烯三胺或三乙烯四胺或四乙烯五胺分別和檸檬酸反應(yīng)所得的有機(jī)酸。金屬表面處理工藝步驟如下：制備新型有機(jī)酸，利用新型有機(jī)酸與硝酸鋅、鉬酸鈉、硝酸鎳、氟化氫鈉、植酸、非離子表面活性劑、水復(fù)配，得金屬表面處理劑。具體處理流程是：除油、水洗、水洗、酸洗、中和、表調(diào)、表面處理、表面后處理或水洗、風(fēng)干。本發(fā)明可以取代現(xiàn)有的磷化工藝，其技術(shù)優(yōu)勢：環(huán)保，操作簡單，從技術(shù)指標(biāo)上看優(yōu)于磷化工藝。

制備^[2，4]

方法1：一種大顆粒氟化氫鈉的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)碳酸鈉溶液制備：稱取54.0g(0.5mol)碳酸鈉加入到216.0g水中，攪拌溶解，得質(zhì)量濃度20wt％的碳酸鈉溶液；

(2)氟化氫鈉合成反應(yīng)：在反應(yīng)器中加入適量(100ml)氟化氫鈉母液，再加入6.2g(0.1mol)粒度為100目的氟化氫鈉晶種，開動攪拌，將步驟(1)所得碳酸鈉溶液與133.4g濃度為30wt％的氫氟酸(含氟化氫2mol)同時(shí)加入反應(yīng)器中，加料過程中通過調(diào)節(jié)兩種溶液的滴加速度，控制同時(shí)加料時(shí)反應(yīng)器中碳酸鈉∶氟化氫的摩爾比為1∶4.1～4.2。當(dāng)氫氟酸加完以后，再將剩余的碳酸鈉溶液全部加入反應(yīng)器中。氫氟酸的加料時(shí)間為60min，碳酸鈉溶液的加料時(shí)間為70min，加料結(jié)束后繼續(xù)攪拌15min，得懸濁液；反應(yīng)過程中控制反應(yīng)溫度為40℃；反應(yīng)器的攪拌速度為250r/min。

(3)過濾：將步驟(2)所得懸濁液進(jìn)行真空過濾，得氟化氫鈉濾餅；

(4)烘干：將步驟(3)所得氟化鍶濾餅置于烘箱中，90℃下烘2h，得氟化氫鈉產(chǎn)品。經(jīng)檢測，所得氟化氫鈉產(chǎn)品的平均粒徑為169μm。

方法2;一種新的氟源氟硅酸代替部份無水氟化氫生產(chǎn)氟化氫鈉的方法，以提高氟化氫鈉產(chǎn)品質(zhì)量，降低氟化氫鈉原材料成本，提升氟化氫鈉生產(chǎn)企業(yè)效益。

本工藝是以氟硅酸，純堿，氟化氫為主要原料生產(chǎn)氟化氫鈉并且聯(lián)產(chǎn)高純二氧化硅工藝，具體包括以下步驟：

1）將純堿打槳后，和氟硅酸按反應(yīng)比例勻速打入反應(yīng)釜，開動攪拌，加入硅絡(luò)合劑，開啟蒸汽，充分反應(yīng)；

2）反應(yīng)釜內(nèi)溶液反應(yīng)完全后，利用比重差使反應(yīng)液進(jìn)行固固分離，固固分離為氟化鈉和二氧化硅，二氧化硅經(jīng)壓濾、干燥后即可做白炭黑銷售，氟化鈉離心后進(jìn)行干燥進(jìn)入下一環(huán)節(jié)；

3）干燥后氟化鈉進(jìn)行打漿，加入晶種，通入無水氟化氫，通入蒸汽；

4）轉(zhuǎn)移到氟化氫鈉結(jié)晶釜，通入-10℃冷凍鹽水，進(jìn)行強(qiáng)冷結(jié)晶，離心，干燥，分篩，成品即為沙狀氟化氫鈉。

主要參考資料

[1] 化學(xué)詞典

[2] CN201811092838.2一種大顆粒氟化氫鈉的制備方法

[3] CN201410312721.6金屬表面處理劑及金屬表面處理工藝

[4] CN201410288350.2一種使用氟硅酸生產(chǎn)氟化氫鈉的工藝