氟硅酸钠装置更新及扩能改造技术

张天军 (甘肃瓮福化工有限责任公司技术发展部,甘肃 金昌 737000)

1 氟硅酸钠装置更新及扩能改造目的及意义

目前甘肃瓮福公司磷酸浓缩装置目前拥有4套磷酸浓缩系统，浓缩系统副产氟硅酸约有8000吨。副产的氟硅酸则只能稀释后进入循环水系统作为冲渣水使用，随着渣场池水多次进行回收使用，造成装置内循环水氟离子的富集，此外，随着国家对环保的要求越来越严格以及周围居民对环保意识的逐步提高，氟排放问题受到越来越多的关注，甘肃瓮福公司氟硅酸的处理问题已迫在眉睫。

公司提出的氟硅酸钠更新及扩能改造项目，是在原有氟硅酸钠装置的基础上进行了必要改造。项目建成投用后，不仅有效解决了公司的氟硅酸滞留问题，也为公司带来可观的经济效益。

2 技术原理及性能指标

2.1 技术原理

经过对各种氟硅酸钠工艺流程的对比分析，本次氟硅酸钠项目采用工业盐-氟硅酸间歇合成法生产工艺。其工艺流程简述如下。

用斗提机将工业氯化钠送入化盐槽，加水化盐，合格的盐水经溢流进入盐水储槽，用盐水泵将比重为1.16-1.18的盐水送至盐水高位槽备用；将磷酸装置的氟硅酸加入氟硅酸储槽，澄清后用氟硅酸泵送入氟硅酸高位槽备用。

按先加酸后加盐水的顺序将澄清的氟硅酸和盐水按质量比1:1加入合成反应槽，搅拌反应10-15分钟后，停搅拌桨，继续结晶、沉淀40-45分钟后将生成的氟硅酸钠料浆从合成槽底部放至沉降洗涤槽，氟硅酸钠料浆沉降、洗涤合格后经缓冲过滤槽流至离心机脱水；启动离心机，控制转速，同时放入经过滤合格的氟硅酸钠料浆，氟硅酸钠经离心机脱水后用皮带运输至产品堆放区，母液则排入母液槽循环利用，洗液进入洗液槽收集后用泵输送到氟盐废水收集池存放。

2.2 氟硅酸钠装置更新改造方案

针对目前氟硅酸钠装置存在的设备损坏，工艺老化等问题，在尽可能节省费用的前提下，将氟硅酸钠装置进行必要的改造，使其能在满足安全、环保的条件下进行生产，达到生成要求。具体改造如下：

2.2.1 在原有工艺的基础上增加母液收集槽、母液泵及搅拌装置；洗液收集槽、洗液输送泵及搅拌装置，地下槽、地下槽泵及搅拌装置。

2.2.2 将不能运行的设备、管道及仪表进行更新，将部分能运行的设备进行维修，使其能稳定运行。

2.2.3 将部分闲置的废旧设备及钢结构进行拆除，清理现场各类垃圾，以便增加操作空间和消除安全隐患，保持生产现场的整洁。

2.2.4 对装置内成品区、氟硅酸泵区、地沟等地面贴耐酸瓷板进行防腐处理，对设备、管道、钢构及平台护栏等进行刷防锈漆的防腐处理。

2.2.5 在部分操作面增设安全防护栏，以保证操作安全。

2.2.6 更新配电柜、电缆，照明灯具、按钮箱等。

2.2.7 根据工艺要求，更新显示仪表。

2.3 氟硅酸钠装置扩能改造方案

更新改造完成后由于浓缩装置产生的氟硅酸仍有富裕，为充分消耗富裕氟硅酸，改善优化工艺条件，提高生产的连续性，进一步提高装置产能，经装置内现场勘查，充分利用现有装置基础条件，对装置进行扩能改造。具体改造方案如下：

2.3.1 增加两台20m3合成结晶器，使装置氟硅酸钠合成能力大幅度提高。新合成结晶器采用碳钢衬预硫化胶结构。

2.3.2 新增增稠器一台。将澄清的氟硅酸钠母液进入增稠器，进一步澄清，排除水分，使氟硅酸钠浓度提高，离心分离时提高了效率和氟硅酸钠成品的品质。新增稠器采用碳钢衬预硫化结构，直径取2500mm，以提高效率。

2.3.3 新增一台刮刀式离心机，使装置拥有2台离心机，实现了连续生产，在故障时保证了生产的不间断，也提高了产量。

3 性能指标

3.1 产品为99%(干基)的氟硅酸钠

3.2 生产规模为3000吨/年扩能到9000吨/年的氟硅酸钠。

本改造技术已成功实施并投入运行，工艺合理、技术先进、安全可靠，适用性和可操作性强，主要适用于磷复肥行业氟硅酸的处理及氟硅酸钠的合成利用，在同行业同工程施工范围内，达到了国内领先水平。

存在问题：因反应会产生废水，其主要成分为硅胶，盐酸等，需单独存放，以面造成环境污染，盐酸的利用目前公司也没好的处理工艺，有待进一步研究。目前公司已尝试用芒硝代替食盐进行氟硅酸钠生产，副产硫酸可在公司装置系统内循环利用，减少了外排水，有效缓解外排废水存放压力将起到积极作用。

[1]周大军,揭嘉.化工工艺制图.北京:化学工业出版社,2005.6.

[2]张允湘.磷肥及复合肥工艺学.北京；化学工业出版社，2008.1.

[3]谭天恩等编著.化工原理.北京:化学工业出版社，1990.6.