Фторид алюминия

АО «НИУИФ» – лидер и обладатель передовых технологий по переработке и утилизации попутного фтора в виде раствора кремнефтороводородной кислоты, получаемой при концентрировании экстракционной фосфорной кислоты.

Одно из наших ведущих направлений – это переработка кремнефтороводородной кислоты (H2SiF6) с получением фторида алюминия (AlF3).

Фторид алюминия – наиболее востребованный крупнотоннажный синтетический продукт, содержащий фтор. Применяется он в основном при производстве первичного алюминия, где добавляется в электролизные ванны для корректировки состава криолит-глиноземного расплава. Представляет собой безопасный не гигроскопичный кристаллический порошок белого цвета (рис. 1).

12.jpg

Рис. 1. Фторид алюминия в свободно насыпанном состоянии.

Результатом нашей многолетней работы над совершенствованием технологии фторида алюминия стали:

  • любая разумная мощность производства в соответствии с вашим запросом;
  • высокое качество продукции;
  • максимальные выход продукта и энергоэффективность;
  • минимальные выбросы в атмосферу и сбросы.

Перечень наших услуг:

  • прикладные и обосновывающие исследования;
  • обследование существующего производства, комплексный аудит;
  • предпроектная оценка капитальных вложений;
  • исходные данные или базовый проект;
  • проектная и рабочая документация, включая инженерные изыскания и прохождение экспертиз;
  • авторский надзор и консультации при пуске производства;
  • консультации при эксплуатации производства.

Описание и характеристики технологии:

Ключевым процессом технологии является процесс нейтрализации кремнефтороводородной кислоты гидроксидом алюминия и эффективное разделение получаемой суспензии с промывкой осадка гидратированного SiO2 до начала массового выделения кристаллов AlF3·3H2O из сильнопересыщенного раствора фторида алюминия.

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

Далее пересыщенный раствор подвергается кристаллизации в присутствии затравки. Полученная суспензия разделяется на фильтре с получением кристаллов AlF3·3H2O с содержанием поверхностной влаги до 15 %. Маточный раствор может быть перереботан с получением криолита, использован в производстве экстракционной фосфорной кислоты или нейтрализуется с получением воды промышленного назначения.

AlF3 (р) + 3Н2О → AlF3·3H2O (тв)

     t°C

AlF3·3Н2О(тв) → AlF3 (тв)+ 3Н2О(г)

Основные качественные показатели продукта определяются технологической стадией сушки-прокалки полупродукта – кристаллов тригидрата фторида алюминия (AlF3·3H2O). Процесс осложняется тем, что при высокой температуре фторид алюминия подвержен пирогидролизу. В связи с этим в АО «НИУИФ» совместно с ООО «Химтехнология» разработан и внедрен на площадке АО «ФосАгро-Череповец» инновационный способ одностадийной сушки-прокалки тригидрата фторида алюминия. Такой способ позволяет сократить количество оборудования, по сравнению с общепринятым в мире двухстадийным способом, значительно снизить потребление ресурсов (электроэнергии, топлива, воды), а также свести к минимуму выбросы вредных веществ в атмосферу. На рис. 3 приведена упрощенная технологическая схема узла сушки-прокалки AlF3·3H2O.

2.jpg

Рис. 2. Блок схема производства фторида алюминия при переработке H2SiF6.

1.jpg

Рис. 3. Технологическая схема узла одностадийной сушки-прокалки AlF3·3H2O с очисткой отходящих газов.

Основные плюсы переработки H2SiF6 во фторид алюминия:

  • высокая добавочная стоимость продукта;
  • практически бесплатное фторсодержащее сырье;
  • высокое качество продукции;
  • отсутствие необходимости в дорогостоящей утилизации фтора;
  • экологическая и промышленная безопасность технологии;
  • высокая степень автоматизации.

Основные ожидаемые показатели: 

гарантированные расходы сырья и энергоресурсов

NIUIF rus peshat 19 1.jpg

ожидаемое качество продукции

 NIUIF rus peshat 19.jpg

В 2015 году на площадке АО «ФосАгро-Череповец» реализован проект реконструкции производства AlF3 с увеличением мощности с 23 до 43 тыс. т в год. Достигнутая мощность составила 47 тыс. т AlF3 в год.

стр 18.JPG