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          氟化氫銨的用途及其研究現狀分析
          2020-04-12|閱讀949次

          主要用途【1】

          油田用: 

          近年來國外在油田進行地層酸化時,將本品加入鹽酸中,生成氫氟酸,與鹽酸間接配成土酸。這種土酸處理灰巖時,由于在孔隙表面生成一層不溶于鹽酸的氟化鈣保護層,使巖石的溶解速度顯著降低,增加酸化深度,處理沙巖時,可以防止產生由氫氟酸所引起的氟硅酸鹽,同時增強了溶解硅化物及井壁泥漿的能力,提高了酸化效果,還減少了地面設備及管線的腐蝕。美國、蘇聯都廣泛應用。

          其他:

          用作玻璃蝕刻劑(常與氫氟酸并用)、布勞恩管(陰極顯像管)清洗劑、各種金屬表面處理劑、鋁的消光劑,燈泡內面消光劑、鍋爐清洗劑、發酵工業消毒劑和防腐

          劑,還可用于制造陶瓷、鎂合金等。

          合成【2】

          1. 氟化氫-液氨法

          根據生產工藝的不同, 氟化氫-液氨法又分為液相法和氣相法兩種。

          液相法:

          液相法生產氟化氫銨一般采用將液氨通入到質量分數為40%的氫氟酸溶液中,先得到氟化銨糊狀晶體,再與氫氟酸合成氟化氫銨稀溶液,經濃縮、冷卻、結晶制得氟化氫銨。反應方程式如下:

          傳統液相法合成工藝的設備簡單、投資省、工藝條件溫和、生產操作易于控制,但生產的產品存在含水量較高、易結塊、不能長期儲存等問題。傳統生產方法生產的產品已經無法滿足現在的高純領域使用,為避免水分高、易結塊的問題,液相法氟化氫銨的制備在不斷地進行改進。

          使用有水氫氟酸或無水氫氟酸與液氨中和反應,生成氟化銨與氟化氫銨的混合溶液,然后將混合溶液進行真空低溫濃縮,再將質量分數為70%的濃縮液轉入高溫轉化釜,最后物料流經刮片機,形成片狀無水氟化氫銨,分解的氨氣導入反應釜回收利用。

          氣相法:

          該方法工藝原理為:HF 與NH3的物質的量比為2∶1 進行反應, 所得氟化氫銨氣體迅速冷卻后由旋風分離器分離而得產品。反應方程式為:

          工藝方框圖如下:

           

          對于氣相法制備氟化氫銨已有大量科研人員在研究,但是真正進入產業化的不多,國內目前只有浙江僑朋化工有限公司在2001 年引進國外技術,建設了1 條3 000 t/a 的氣相氟化氫銨生產線,該產品主要用于電子氣體三氟化氮的生產。

          氣相法生產氟化氫銨由于整個反應過程中不接觸水,所生產出來的產品含水量低,純度較高,粒度較細,能夠滿足新領域的要求,但是生產工藝對設備的耐腐蝕性及密封性要求高,造成設備投資比較大,且整個工藝對原料的純度要求較高,不利于工業化。

          2. 氟硅酸-液氨法

          氟硅酸-液氨法是一種間接制備氟化氫銨的方法, 先得到氟化銨再高溫分解或者與氫氟酸反應制得氟化氫銨。反應原理為氟硅酸和氨水常壓反應,生成氟化銨及二氧化硅。沉淀二氧化硅經洗滌、烘干后,即得白炭黑成品。氟化銨溶液經濃縮、高溫分解或與氫氟酸反應制得氟化氫銨,反應方程式為:

          3. 含氟廢渣-液氨法

          該方法的原理是將含氟廢渣與氟化銨溶液溶解,得到氟硅酸銨溶液,經冷卻后通入液氨或氣氨,沉淀析出二氧化硅,得到氟化銨溶液;氟化銨溶液通過加氫氟酸制得氟化氫銨產品。反應方程式為:

          未來氟化氫銨行業技術開發方向

          充分利用磷肥副產的氟硅酸加工成工業用途的氟化銨和氟化氫銨,可實現氟資源的綜合利用,促進和保證我國磷肥工業的健康和可持續發展。另外對于醫藥和電子工業的特殊用途,應積極開發出質量更好的產品,其中氣相法就是一條切實可行的途徑。

          市場【3】

          中國氟化氫銨行業市場規模:

          氟化氫銨市場規模隨著下游行業需求規模的不斷擴大而增加, 2012 年—2016 年中國氟化氫銨行業市場規模增長率為4.9% ~ 7.5%, 2015 年中國氟化氫銨行業市場規模為11.60 億元, 2016 年中國氟化氫銨行業市場規模為12.36 億元,同比增長6.6%。

          產能預測:

          調查統計近幾年中國氟化氫銨行業市場運行情況得知,行業市場供不應求,預測未來幾年,隨著行業進入企業的不斷增加,企業產能規模也將不斷擴大。預測2017 年—2022 年中國氟化氫銨行業產能增長率在6%以上,預測2022 年中國氟化氫銨行業產能20.13 萬t。見下表。

          市場需求預測【3】

          統計調查近幾年中國氟化氫銨行業市場運行情況得知,行業市場良好。預測未來幾年,隨著下游需求規模的不斷擴大,這種情況依舊存在。預測2022年中國氟化氫銨行業需求量19.27 萬噸,行業發展空間較大。

          中國氟化氫銨的主要用戶【3】

          鋁型材方面:

          根據調查,鋁型材方面的用戶有中國鋁業公司山東分公司的鋁加工廠,山東叢林集團鋁加工廠,山東魏橋集團提供鋁水的濱州所在地的若干鋁加工企業。

          磨砂蝕刻方面:

          山東金晶( 集團) 有限公司、山東華鵬玻璃股份有限公司等。

          石油行業:

          根據調查,氟化氫銨在石油方面的用戶有勝利油田、延長石油等。

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