干法
干法又称固相合成法,是利用氟硅酸钡在高温下分解为产品氟化钡及四氟化硅气体,原料氟硅酸钡可以从磷肥行业的副产物氟硅酸经铵化后,再与氢氧化钡或碳酸钡反应得到,四氟化硅气体经吸收后重新再利用。所涉及到的反应方程式:
优缺点:所用原料易得,价格低廉,制备工艺简单,所需设备较少,反应的副产物容易处理,生产过程无废水、废液排放,不产生二次污染,具有良好的经济效益与环境效益。但热分解所需要的温度较高,能耗大,对生产设备要求高。氟硅酸钡高温热解时,传热不均匀,容易造成结壁现象,从而加大能耗,同时也会影响到Zui终固体产品的纯度,使用流化床进行热分解可以解决此问题。
2.湿法 以氟化氢为氟源:利用碳酸钡或氢氧化钡直接或间接与qingfusuan反应。反应方程式如下:
优缺点:生产工艺比较成熟,原料利用率较高,反应产生副产物气体和水,氟化钡结晶时不受其他离子的影响,容易由高纯的原料制取纯度较高的产品。但设备腐蚀严重,生产时直接或间接需要大量的qingfusuan,qingfusuan主要由萤石和硫酸反应制得,现在中国加大限制萤石开采的力度,相应的qingfusuan的价格也必然会升高,进而影响该工艺的生产成本。另外,生产过程中伴有大量的母液排放,给环境保护造成较大压力。
以可溶性盐作为氟源:利用氟化钡在水溶液中溶解度低的性质,使可溶性钡盐溶液和可溶性氟化盐溶液反应生成氟化钡沉淀。
反应方程式如下:
Ba2++2F-→BaF2↓
如:以氟化铵作为氟源,用氯化钡溶液和氟化铵通过水浴加热反应生成氟化钡沉淀。
BaCl2+NH4F→BaF2↓+2NH4Cl
具体操作步骤为:称取一定量的BaCl2·2H2O溶于蒸馏水中,将溶液置于设定温度的恒温水浴中加热。将一定量的氟化铵粉末快速加入到氯化钡溶液中并搅拌,反应一定时间后,抽滤,洗涤滤饼并干燥。
优缺点:生产工艺条件温和,原料多来源于其他行业副产的氟源及可溶性钡盐,价格低廉,生产氟化钡成本较低,产品附加值较高。但氟化钡沉淀时可能夹杂其他金属离子或阴离子,产品纯度不高。同样,生产过程中伴随有大量的洗涤液排放,环保压力较大。
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