氟硅酸,也称为硅氟氢酸,化学式为H2SiF6。无水氟硅酸外观为无色气体状,稳定性差,易分解。氟硅酸易溶于水,水溶液为无色透明状,是一种强酸,具有强腐蚀性,浓氟硅酸溶液为发烟液体,有刺激性气味,易挥发,受热易分解。
氟硅酸可用作化工原料,用来生产氟硅酸盐,例如氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸铵等,以及四氟化硅等化学品;可用作电镀添加剂,用于金属电镀领域,例如镀铬,可提高镀层覆盖力与光亮度;由于具有消毒性,氟硅酸可用于啤酒等酿造设备消毒领域;也可用作自来水添加剂,使自来水氟化,达到防龋齿目的;此外,氟硅酸还可以用于木材防腐、钡测定、铅/锡电解精制等领域。
氟硅酸制备主要以磷肥副产物四氟化硅气体为原料用水吸收制得。中国磷肥生产方式主要是湿法磷酸工艺,是以磷矿、硫酸为原料反应制得,在此过程会产生四氟化硅气体,经处理可得到氟硅酸。每生产1吨磷肥,可副产0.05吨氟硅酸。2020年,中国磷肥产量为1004.6万吨,由此计算可副产50.2万吨氟硅酸。
除传统应用领域外,氟硅酸也可以用来生产氢氟酸。中国氢氟酸传统生产工艺是以萤石为主要原料,中国萤石资源储量较为丰富,受不可再生矿产资源开采管理趋严、环保政策日益严厉等因素影响,中国萤石产量呈现下降态势,价格不断上升。同时,受环保以及去产能压力,中国硫酸价格也在不断提升。在此背景下,传统氢氟酸生产法效益不断下降,因此氟硅酸制取氢氟酸受到关注。
氟硅酸制备氢氟酸方法有:氟硅酸-硫酸法,以氟硅酸、硫酸为原料,在一定温度条件下进行反应,生成氟化氢混合气体,经分离提纯后制成氢氟酸;氟硅酸-氟化钾法,以氟硅酸、氨水为原料连续进行反应,生成氟化铵,加入氟化钾进行反应,将所得固体进行煅烧制得氟化氢气体。以氟硅酸为原料制取氢氟酸,可降低萤石资源消耗量,减少企业生产成本,未来发展潜力巨大。
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