5000吨氟硅酸钠车间设计重点设计反应及分离

5000吨氟硅酸钠车间设计重点设计反应及分离摘要：在磷酸工段中,磷矿中的氟大部分以SiF4和HF气体的形式逸出。由于氟化物对环境和生态平衡的危害极大,日益严格的环保要求,这迫使生产厂家要对氟化物进行处理和回收。氟化物的回收加工,既能使环境得到保护,又可化害为利、变废为宝,提高企业的经济效益。含氟气体通常用水吸收,生成氟硅酸。以此为原料,可以加工成氟化铝、氟硅酸钠、冰晶石多种氟化物盐类。目前以用于生产氟化铝和氟硅酸钠为多。由于我国磷矿资源丰富,中小型磷铵厂和磷肥厂遍布全国各地,氟硅酸产量大，再加上氟硅酸钠生产的原料食盐来源广,流程简单,操作控制容易,生产成本低,规模不受限制,因而利用氟硅酸生产氟硅酸钠的方法目前可以得到广泛的应用。关键词：氟硅酸钠；车间设计；设计反应；分离Abstract:inphosphoricacidsection,mostfluorineinphosphaterockescapesbySiF4andgas.Becausefluoridehasgreatharmtoenvironmentandecologicalbalance,increasinglystrictenvironmentalrequirements,forcingmanufacturerstodealwithfluoridetreatmentandrecycling.Recyclingfluoridecannotonlyprotectenvironmentbutalsoharmitintowastematerialsoastoimproveeconomicbenefitofenterprises.Fluorinecontaininggasesusuallyabsorbwaterandgenerateacid.Asrawmaterials,itcanbeprocessedintofluoridesaltscontainingfluorine,sodiumfluorideandcryolite.Currentlyusedforproducingaluminiumfluorideandsodiumfluoridearemorethanavailable.DuetoabundantphosphateresourcesinChinasmallandmediumammoniumphosphateplantsandphosphatefertilizerplantsarewidelydistributedthroughoutChinaandyieldoffluosilicateacidislargeplusbroadsourcesaltsourcesofsodiumproductionprocesssimpleoperationcontroleasyproductioncostlowcost;Therefore,themethodofproducingsodiumbyusingfluosilicateacidcanbewidelyusednowadays.Keywords:sodium;workshopdesign;designreaction;separation

目录1.绪论 41.1研究背景和意义 41.2研究现状 41.3研究内容和方法 52概述 52.1含氟气体的来源 62.2含氟气体的主要性质 72.2.1无水氢氟酸的性质 72.2.2SiF4的性质 72.3含氟废气吸收过程的特点 82.4含氟废气的处理方法 92.4.1稀释法 92.4.2吸收法（湿法） 92.5氟硅酸（H2SiF6）的性质及用途 102.5.1氟硅酸（H2SiF6）的性质 102.5.2氟硅酸（H2SiF6）的用途 112.6氟硅酸钠（Na2SiF6）的性质 123工艺过程 133.1氟硅酸钠生产工艺原理 133.1.1尾气处理主要设备及其特点 143.1.2现有洗涤器的类型 153.2工艺过程的选择 173.2.1干燥概述 173.2.2干燥原理、干燥方法 183.2.3干燥技术的未来趋势 203.3氟硅酸钠工艺流程简图 213.4各岗位操作法 223.4.1化盐岗位操作法 223.4.2合成岗位操作法 223.4.3过滤岗位操作法 243.5物料衡算 243.5.1项目所用的磷矿的组成 243.5.2本项目生产规模 253.5.3本项目的技术要求 254.干燥工段生产设备及其作用和用途 284.1厢式干燥器 284.2转筒干燥器（回转干燥器） 284.3气流干燥器 294.4沸腾床干燥器（流化床干燥器） 29结论 29参考文献 31致谢 341.绪论1.1研究背景和意义由于磷矿一般含有3%左右的氟，在普钙、重钙及湿法磷酸的生产过程中常常逸出有毒含氟废气，给人体及动植物带来严重危害。如不加强综合治理和回收利用，既会污染环境，也造成资源的浪费。将含氟废气吸收转化为氟硅酸，在一定程度上解决和控制了有毒气体的污染和排放，但所生成的氟硅酸具有强烈的腐蚀性，能够腐蚀玻璃、碳钢及其它金属，对人的皮肤和呼吸器官有腐蚀和毒性。所以，氟硅酸不能作为生产废水直接外排，只能中和处理达标排放或加工成有市场效益的氟盐产品。我国目前由磷肥副产的氟硅酸加工的氟盐品种不到10种，其中发展较快、规模较大的产品有氟化铝、冰晶石、氟硅酸钠等，还有少量的氟硅酸钾、氟硅酸镁和氟化镁等。目前我国大多数磷复肥企业副产氟硅酸钠时，均采用氯化钠法。由于其工艺比较成熟，产品质量稳定，加之原盐成本相对较低，成为许多企业的首选。本文以XX化工公司为例，分析5000吨氟硅酸钠的车间设计的反应和分离技术，具有一定的现实意义。1.2研究现状目前，关于氟硅酸钠生产的技术改进和研究主要是着眼于对现有生产的改善，体现在以下几个方面:（1）提高Na2SiF6的收率，以期达到提高经济效益的目的。主要措施有：A.提高SiF4的吸收效率，控制较低的吸收温度、吸收液较低的氟硅酸浓度，吸收设备保证气液的良好接触；B.提高氟硅酸利用率，防止氟硅酸管道、储槽漏酸、酸槽排污与清理；C.回收处理母液中的氟硅酸钠；D.增大结晶粒度及延长结晶后的沉降时间。这些措施的提出与实施都基于对现有生产条件与状况的改良。（2）提高氟硅酸钠的纯度，主要是提高H2SiF6的品质，主要包括:A.要防止氟硅酸中PZOS,Fe203,SO4含量超标，方法是防止旋风除沫器回磷酸管阻塞或结垢、闪蒸室溢流管堵塞等等；B.在氟吸收酸中加入适量活性硅藻土，使F转换为SiFb，并加速氟硅酸的沉降:C.加速贮存氟硅酸中硅胶沉降的工艺条件及絮凝剂研究，减少硅胶对氟硅酸钠产品质量的影响。（3）防止Na2SiF6结块措施。Na2SiF6结块主要是按照“吸湿一颗粒表面溶解一水分蒸发结晶再析出一颗粒间桥接”的顺序循环，经过一段时间而结块，为防止结块，就需做到:工艺上制备较大而均匀的结晶颗粒；对结晶充分洗涤以除去吸附在表面的杂质；在低湿度和较低料温度下包装；严格按要求堆放，降低储存压力。此外还可以在NaSiF6中添加少量防结块剂。防结块剂有两类:一是惰性防结块剂（如滑石粉、岭土、膨润土、白炭黑等），作用原理是覆盖于Na2SiF6晶体表面，起机械隔离和吸收晶体表面水分的作用，防止晶体间联结点的形成；二是表面活性剂，作用原理是表面活性剂在晶体表面发生吸附，形成局部的离散包覆膜，同时表面活性剂降低了溶液的表面张力和固液接触角，使晶体表面自由能显著下降，使颗粒之间的粘连作用减弱。（4）降低盐耗，以期降低生产成本。为防止出现逆反应，并尽量回收Na2SiF6，要求盐过量，在保证氟硅酸钠收率的同时降低盐耗。（5）硫酸钠替代氯化钠生产Na2SiF6。一是生产厂家少，二是存在问题较多，干法生产粒度较细，难以控制，有人建议加晶种解决；湿法生产时硫酸钠易于析出，堵塞管线设备，需严格控制好盐液温度；国内有人在研究磷酸中的脱氟效果时认为:硫酸钠优于碳酸钠，是因为对具有同离子效应，能促进氟硅酸盐的沉淀，这预示着硫酸钠替代可能使得氟硅酸钠的收率提高。（6）污水回用研究。有的磷肥厂将稀盐酸水用于磨矿用水，据称效益不错，但对设备的潜在腐蚀不可忽视；稀硫酸污水在磷酸装置的回用尚未见报道。也有研究表明，适量的氟硅酸进入稀磷酸系统，可减少过滤设备的结垢，延长系统的清洗周期，这对氟硅酸钠替代试验中适度减少钠盐加料系数，增大氟硅酸根离子浓度提供了依据。1.3研究内容和方法本文采用文献分析法、案例分析法和数据分析法。在大量阅读与氟硅酸钠的车间设计反应和分离技术相关的文献资料的基础上，通过对贵州XX化工公司5000吨氟硅酸钠的设计和分离技术的研究，得出其工艺流程和设计方法。2概述本项目是贵州XX化工公司30万吨/年磷酸氢二铵工程的配套氟废气治理与利用项目。磷酸氢二铵产品生产的主要原料之一是磷矿石，磷矿中含有一定量的氟、硅化合物,在对磷矿进行加工制取磷酸氢二铵、过磷酸钙、萃取磷酸、重过磷酸钙等时,其中的一部分氟与硅反应,最终以四氟化硅和氟化氢含氟废气形式逸出。磷铵车间萃取磷酸浓缩过程中逸出的含氟废气很有利用价值,并多以水吸收,反应生成氟硅酸并析出硅胶,然后进一步加以利用。磷肥产生中，主要有害物质均包括氟废气。氟的致毒作用主要表现在对机体中各种酶发生作用，影响人体的硬组织和骨组织。磷铵车间中排放的有害气体主要是含氟气体SiF4和HF。这些含氟气体均为有毒气体，能腐蚀皮肤、玻璃、陶瓷、铅及其他金属；对人的呼吸器官有毒害，侵害神经系统；含氟废气体易与空气中的水分结合，形成的酸雾，能毒害农作物；含氟气体被水吸收后，在灌溉农田时，氟元素富集到植物的果实中和水生动物体，造成严重的环境污染。氟的化学性质非常活泼，几乎不能单独存在，在地球上的分布相当广泛。氟对于人体有利的面非常窄，氟高了以后容易造成氟中毒。当前,我国国内绝大多数磷肥厂对含氟废气的回收率过低，有的厂甚至因为磷酸浓缩浓度较低,回收的氟硅酸浓度较低而无法利用，只好以石灰乳中和后排放。由此可见，磷肥生产中含氟废气的排放会对环境造成严重的污染。这些作为“三废”排放的氟、硅污染物，只要经过合理有效的利用均可以成为宝贵的化工资源。因此，利用磷铵车间含氟废气生产氟硅酸钠是很有现实意义的。2.1含氟气体的来源磷铵车间含磷酸和磷铵两个工段。磷酸工段以磷肥车间生产的矿浆和硫酸车间生产的硫酸为原料，经萃取、过滤等工序生产岀湿法磷酸。磷铵工段以氨和磷酸为原料，经中和浓缩、造粒干燥等工序生产岀磷酸氢二铵产品。磷酸工段中发生的反应：Ca5F（PO4）3+5H2SO4+5nH2O===3H3PO4+5CaSO4•nH2O+HF↑（n=2称为二水法）由上可见，在生产磷酸的过程中有HF气体产生，同时生成的HF又与磷矿石中的SiO2杂质发生下列反应：6HF+SiO2===H2SiF6+2H2OH2SiF6===SiF4+2HF所以磷铵车间的气体排放物主要成分是SiF4和HF。2.2含氟气体的主要性质2.2.1无水氢氟酸的性质指含氟化氢95%以上，含水在5%以下的溶液，为一无色发烟液体。减压或高温下易汽化，氟化氢气体也很易聚合，形成（HF）2，（HF）3，……等气链形分子。在液态时，聚合度更为增加，能腐蚀玻璃和破坏其它含硅物质，能使皮肤严重灼伤。溶于水时激烈的放热成为氢氟酸，对皮肤和黏膜有极强的刺激和腐蚀作用。无水氢氟酸有很高的化学活性和很强的吸水性，可以和很多种金属及其氧化物化合，也可以与有机物进行氟化反应。氟化氢对植物的伤害主要是以气体形式进入植物体内,影响植物的各种生理过程。植物对大气中氟化物的反应受多种因素的影响,一些归于植物本身,而另一些则来自植物的生长环境。一方面植物生长环境中多种矿物质的营养水平会影响植物对氟化氢的敏感性，另一方面氟化物又会影响植物体内矿物质营养的含量。2.2.2SiF4的性质四氟化硅（SiF4）是无色、有毒、有刺激性臭味的气体。密度4.69g/L。四氟化硅在潮湿的空气中因水解而产生烟雾，生成硅酸和氢氟酸，用于制取氟硅酸和化学分析，在冷冻下加压可凝成液体，能溶于硝酸和乙醇。四氟化硅比较稳定。能跟氢氟酸作用生成氟硅酸H2SiF6。四氟化硅也易被碱液分解，可用浓硫酸、氟化钙、二氧化硅混合强热制取。有制止镁在空气中氧化的性能。与氢（在日光下）、碳、磷、碘等其他非金属、Zn、Hg、H2S、HNO3、N2O4、N2O5、熔融KCl、无水碱金属、碳酸盐和硼酸盐几乎不起反应。金属钠、钾在灼热情况下与四氟化硅反应会形成硅、金属钠、钾的氟化物和氟硅酸盐的混合物。与金属铝加热反应时，则生成Si、Al、氟化物的混合物。四氟化硅与AlCl3在高温下反应则生成SiCl4，而在低温下（90oC～180oC），则形成氟、氯化硅的混合物。某些金属氧化物与四氟化硅反应生成相应的金属氟化物，碱金属氟化物与四氟化硅作用时，则形成氟硅酸盐。四氟化硅与无水氢氟酸几乎不起反应，当有水存在时，则产生氟硅酸。四氟化硅可与某些有机物形成加成产物，如丙酮芳香族胺类和格林尼亚试剂等有机物。SiF4的物化数据如下表：表2-1SiF4的密度固体密度195℃2.145g/cm³气体密度0℃4.6910-3g/cm3液体密度80℃1.598g/cm3升华曲线用方程式:logP=-1346.2T-1+12.61表示P—蒸气压T—绝对温度表2-2SiF4在氢氟酸溶液中的溶解度（15℃）饱和溶液(质量%)饱和溶液(质量%)饱和溶液(质量%)饱和溶液(质量%)HFSiF4HFSiF4HFSiF4HFSiF471.957.9578.154.5588.051.0993.400.2973.187.5278.154.5591.300.4295.500.1573.257.1084.501.7592.050.6896.000.052.3含氟废气吸收过程的特点含氟废气不论是呈气体形式还是液体形式均具有强烈的腐蚀性。当温度低于93℃时，吸收设备可以使用非金属材料，如橡胶、各种玻璃纤维增强的聚酯三氟乙烯或环氧树脂。金属材料中的哈斯特罗合金、蒙乃尔合金、以及316L型不锈钢都很合适，但成本较高。用水吸收SiF4时，产生SiO2沉淀：3SiF4+（n+2）H2O===2H2SiF6+SiO2•nH2O而这种硅胶沉淀会在系统内产生堵塞，给生产操作带来`很大的困难。当吸收在50℃以下进行并有HF存在时，沉淀呈凝胶状态或软纤维状。当温度较高时，沉淀物可能呈粒状并黏合在一起。吸收液一般单程吸收，循环使用，故控制吸收液中的氟化物的分压就成为吸收过程的重要因素。2.4含氟废气的处理方法含氟废气的治理，目前主要有三类方法：稀释法、吸附法（干法）、吸收法（湿法）。本设计采用湿法。2.4.1稀释法此法是向含氟气体的厂房输送新鲜空气或将含氟废气向高空排放进行自然稀释，稀释法虽然投资和运行费用低廉,管理方便,但在不利的气象条件下往往会把含氟废气从一处转向另一处,而不是一种根本的治理手段。以粉状的吸附剂吸附废气中的氟化物，是基于固体物质颗粒间的吸附剂所吸附，氟化氢分子半径较小,沸点较高（19.5℃）,电负性较大,所以易被有效的吸附剂所吸附。在干法净化含氟废气的过程中,主要采用的粉末吸附剂是工业氧化铝白色粉末.其颗粒较细、孔隙多、比表面积大、吸附性强。较低温度可使上述反应迅速向正向进行,由于这种化学吸附反应速度快,所以用氧化铝吸附HF属于气膜控制,由于可以改善气固两相接触状况,使氧化铝表面不断更新,减小气膜内的扩散阻力,均有利于提高吸附效率。此外,HF浓度越高,气相传质推动力越大,也越有利于吸附过程的进行。由上可见,该净化方法首先是烟气与吸附剂的接触,完成吸附过程；其次是烟气与吸附剂分开,该过程都是在吸附设备中完成的.此法的特点是净化效率高,工艺简单,没有水的二次污染,也不受各种气候的影响,但净化设备的体积较大。图2-1SiF4的蒸汽压2.4.2吸收法（湿法）湿法净化技术采用水、碱性溶液或某些盐类溶液来吸收含氟废气中的氟化物,从而达到净化回收的目的,同时还可以得到副产品氟硅酸钠、冰晶石、氟硅酸及氟硅脲等。湿法净化技术的优点在于净化设备体积小,易实现,净化工艺过程可以连续操作和回收各种氟化物,净化效率高,效果好,其缺点是会造成二次污染,在寒冷的地区还需要保温措施。湿法净化的基本原理：SiF4易溶于水生成氟硅酸（H2SiF6）。在各种温度下氟硅酸溶液上的SiF4蒸气压由图1-1可知，温度越低，氟化氢和四氟化硅的溶解度越大，含氟废气吸附效果越好，因此水吸收方法易在低温下进行。随着H2SiF6在溶液中浓度的提高，溶液上方SiF4的蒸气压也增大。当H2SiF6浓度高到一定程度时，用水净化含氟废气的效率就急剧降低。所以控制水溶液中的H2SiF6的浓度也是非常的关键。据经验可取其浓度为8%～12%。湿法净化是基于氟化氢和四氟化硅都极易溶于水的特性，主要反应式有：SiF4+2H2O===4HF+SiO22HF+SiF4===H2SiF6为提高净化效率，本项目采用两段吸收流程。2.5氟硅酸（H2SiF6）的性质及用途2.5.1氟硅酸（H2SiF6）的性质无色透明的发烟液体，有刺激性气味，呈强酸性。无水氟硅酸为无色气体，不稳定，易分解为四氟化硅和氟化氢，室温下约50%分解。浓的氟硅酸溶液冷却时能析出无色二水合物晶体（H2SiF6•2H2O）。氟硅酸可溶于水，有消毒性能。氟硅酸没有无水产品，最高浓度为60.92%，当组分含氟硅酸13.3%时最稳定，蒸馏时不分解，有毒。氟硅酸易挥发，能腐蚀玻璃、陶瓷、铅及其他金属。对人的皮肤有强烈的腐蚀，对人的呼吸器官有毒害作用，宜贮存于蜡制或塑料制的容器中。表2-3H2SiF6的物理化学数据：相对密度15oC1.29～1.31溶液密度1.75oC6%H2SiF61.049g/cm320%H2SiF61.173g/cm334%H2SiF61.314g/cm3表2-4H2SiF6—PbSiF6—H2O系统（20oC）：饱和溶液固相饱和溶液固相H2SiF6PbSiF6H2SiF6PbSiF60.068.97PbSiF6•4H2O13.9343.10PbSiF6•4H2O0.9867.9625.8223.957.3456.5039.6510.38和气相中的分压用以下方程式表示：㏒PHF=（1808.5-109.89C）T-8625+0.49C㏒PSiF4=（1472.89+50.02C）T-10625+0.368C式中：P—分压，Pa；T—绝对温度，K；C—氟硅酸溶液的浓度%（质量）2.5.2氟硅酸（H2SiF6）的用途氟硅酸是制取氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸镁、氟硅酸铜、氟硅酸钡、氟硅酸钙和其他氟硅酸盐类及四氟化硅的基本原料。用于金属电镀、木材防腐、啤酒消毒、酿造工业设备消毒和铝的电解精制等，还可用作媒染剂和金属表面处理剂等。本项目利用硫酸钠或食盐（NaCl）为原料与氟硅酸进行反应生产氟硅酸钠。反应方程式为：H2SiF6＋2NaCl==Na2SiF6＋2HCl或H2SiF6＋Na2SO4==Na2SiF6＋H2SO4144.09141.97188.0698以硫酸钠为原料时，首先将其制成饱和溶液，Na2SO4的溶解度受温度的影响很小，故可在常温下制备饱和溶液，其浓度约为20%。为了使反应更加完全，提高氟的利用率，通常硫酸钠的用量比理论量多20%～30%。氟硅酸钠在盐酸中的溶解度很低，当采用8%H2SiF6时，反应生成的H2SO4浓度为4%～6%，此时氟硅酸钠的溶解度约1%。当溶液中有过量的Na2SO4时，由于盐析作用，氟硅酸钠的溶解度将进一步降低到0.1%以下，而且还随着温度的降低又略有降低，所以在尽可能低的温度下沉淀出氟硅酸钠是合理的。反应生成的氟硅酸钠结晶和从原料氟硅酸中带来的硅胶颗粒，在外形尺寸和比重上都有较大的区别，氟硅酸钠在母液中的沉降速度远大于硅胶，前者约为1.5～3.0m/h，后者只有0.5～0.3m/h，所以利用此特性很容易将氟硅酸钠和硅胶分离。为了清洗氟硅酸钠结晶中所带有的母液和分离硅胶，通常需要用水洗涤结晶1～2次。此时一部分氟硅酸钠溶解于洗涤水中，常温下氟硅酸钠在水中的溶解度约为1%。从离心机分离出来的氟硅酸钠结晶体含水约10%，烘干后即为成品氟硅酸钠。2.6氟硅酸钠（Na2SiF6）的性质含氟废气被吸收净化后的最终产品为Na2SiF6。Na2SiF6为白色结晶或结晶性粉末，无色，无味，有吸潮性。微酸性,微溶于水，不溶于乙醇，可溶于乙醚等溶剂中。在酸中溶解度比较大，在碱液中分解，生成氟化物及二氧化硅。灼热（300oC以上）分解成氟化钠和四氟化硅，有毒。氟硅酸钠可用于农业上的杀虫剂，搪瓷的乳白剂，乳白玻璃的造蚀剂，木材的防腐剂和制造其它氟化物原料，并应用于铍和铝的冶炼以及医药、皮革、橡胶工业等。氟硅酸钠中毒症状主要有头晕，头痛，恶心，腹部不适，腹泻。表2-5Na2SiF6物理化学性质相对密度[25.3]2.67g熔点[25.3]分解生成热[25.3]-2832.7KJ/mol折射率[25.3]12；1.309表2-6Na2SiF6在水中溶解度温度（oC）016202535455578100溶解度（g/l）4.356.377.377.629.4011.2013.2818.2224.503工艺过程3.1氟硅酸钠生产工艺原理生产磷酸氢二铵逸出的含氟气体，采用水吸法将其净化，由HF和SiF4的物理性质可知HF和SiF4都极易溶于水，且温度越低，其溶解度越大，含氟废气的吸收效果也就越好。氟化氢溶于水生成氢氟酸；四氟化硅溶于水则生成氟硅酸，此反应过程可以认为是分两步进行的，首先四氟化硅与水反应生成氟化氢：SiF4+2H2O====4HF↑+SiO2生成的氟化氢继续和四氟化硅反应，生成氟硅酸2HF+SiF4=====H2SiF6总反应式为3SiF4+2H2O====2H2SiF6+SiO2含氟气体经双辊泼水轮、文丘里、填料塔等吸收装置吸收后，吸收率可达到99%以上，当氟硅酸溶液的浓度达到8～12%时（工程经验值：浓度过高，SiF4蒸气压大，吸收率急剧降低，而如果浓度过低，则会消耗大量的水）将其澄清精制、去杂质后，送入氟硅酸钠复分解反应器进行合成，生成氟硅酸钠晶体。经离心分离并洗涤，然后在气流干燥器中于300℃以下的温度进行干燥、粉碎、旋风分离、脉冲除尘制成符合国家质量标准的优质氟硅酸钠，再经包装后即为成品。离心分离后的工艺水的硫酸含量：6—10％，返回磷矿石磨浆或萃取磷酸工序中循环利用，每吨氟硅酸钠产品工艺返水量为：约7m3，每小返水量为：1.389t×7m3为：9.723m3。每天返水量为：233.35m3。每天返回的硫酸量折100％计（1吨氟硅酸钠产生硫酸量：0.52吨，日产氟硅酸钠量33吨×0.52），约17.16吨/天。磷酸氢二铵生产过程中每年可节省100％含量硫酸约5148t×500元/t，价值约257.4万元/年。3.1.1尾气处理主要设备及其特点（1）尾气风机（130000m3／h；30kW）从法国引进。萃取槽排放尾气含氟约5％并含酸雾，腐蚀性强，普通不锈钢不耐腐蚀。国内中小磷镀厂采用衬胶风机，自法国引进的风机叶轮衬天然橡胶，硬度为78Hs，蜗壳衬预硫化丁基软胶板，厚度均为4mm。风机叶轮采用前弯叶片，最高转速为979r／min，风量50000～130000m3／h，电动机功率为35kw，电压6000V，转速1482r／min。采用液压联轴器调速装置可正确调节风量，控制料浆温度。（2）文丘里洗涤器文丘里洗涤器传质单元数为3，它具有较高的捕集气体中固体颗粒的能力，结构简单投资少，但能耗较高。法商设计的文丘里喉管气速较低。喉管直径为934mm，收缩管长1298mm，扩散管长4390mm，材质为钢衬天然硬橡胶，喉管上有6个喷嘴，从法国引进，材质为聚丙烯。（3）旋风喷淋洗涤塔尾气处理系统采用两个直径为3400mm的旋风喷淋洗涤塔，两个塔的内部结构不同，第一塔为空塔，内设两层喷淋层，每层由6个喷嘴构成。第一层在7400mm，第二层在9400mm高处。第二塔结构较特殊，见图3-1。喷淋塔是传统的洗涤设备，阻力小。为提高第二塔的洗涤效率，采取了以下四条措施：切线进气，使气体形成旋风式旋转，采用高压喷嘴喷淋洗涤（0.4～0.6MPa），选用引进的聚丙烯喷嘴，采用两段洗涤。由图可见，第二旋风喷淋洗涤塔是将两个塔叠在一起，中间用螺旋叶片封闭过渡，上塔的洗涤液不能直接流到下塔，塔内共设4层喷淋层，上下塔各两层，每层各设喷嘴6个共24个。图示安装位置能获得最佳洗涤效率。塔内最高喷淋层距顶约752mm，该空间作除沫用，塔顶Φ800×300接管作为排气筒。旋风喷淋洗涤塔内壁及各部件衬贴一层4mm的预硫化丁基橡胶板，胶板搭接方向应顺着气流方向。图3-1旋风喷淋洗涤塔（4）聚丙烯喷嘴聚丙烯喷嘴（自法国引进）结构见图3-2，特点是能防止堵塞，利用冲击、离心作用使液体分散喷淋均匀，范围广，效率高。国外用于磷酸和磷酸浓缩氟吸收的喷头大都是防堵喷嘴，喷嘴借冲击或离心作用使液体分散，两种喷嘴均容许采用大的喷口，故可防止硅胶等堵塞。这类喷头采用聚丙烯材料制作。图3-2聚丙烯喷嘴3.1.2现有洗涤器的类型目前在磷肥工业中（用于磷酸、磷铵、重钙生产中）最普遍使用的洗涤设有：喷淋塔、填料塔、喷淋错流洗涤器、喷淋错流填充床洗涤器、文丘里洗涤器、旋风喷淋洗涤器、联合洗涤系统。文丘里洗涤器。文丘里洗涤器的结构简单（见图3-3），投资少，由于使用的流体都属于是液体或气体流速很高，在很短的接触时间内气体和液体达到高度混合，所以能耗很高。能量输入可通过驱动气体或水实现。驱动水能耗也高，故一般多使用气体驱动的洗涤器。因为液气的分散度高，在文丘里洗涤器后面需接上高效除雾系统。在多数情况下采用旋风分离装置。文丘里洗涤器大多结合采用喷淋塔或旋风分离除雾。据报道，按照气体速度18～38m／s或压力降26.6～33.3kPa（200～250mmHg，表压）的不同，文丘里本身的传质单元数为2.4～3.6的数量级。美国环境保护局还要求文丘里的传质单元数在2～4之间，压力降较高，约在40～80kPa（表压）。图3-3文丘里洗涤器（2）旋风喷淋洗涤器。旋风喷淋洗涤器（或洗涤塔）通过将洗涤液喷入流动气相而提供了大量液～气接触表面。切线进口使气体从底部到顶部作旋转运动。所产生的离心力消除了洗涤液的大量夹带，如图3-4所示尽管这种装置的吸收能力比一般喷淋塔高，但由于上述文中已提到的原因，它还是有限的。联合洗涤系统由于当前环境保护要求日趋严格，一段洗涤系统常常无法达到环保要求，只有多段洗涤系统才能达到高除氟率要求。最普通的结合形式是喷淋塔和填料塔组合，也可以是错流洗涤器和文丘里洗涤器后随旋风喷淋洗涤器。不常用文丘里串联，因为其压力降大，能耗高。图3-4旋风喷淋洗涤器3.2工艺过程的选择鉴于HF和SiF4都极易溶于水的特性，本设计采用水吸净化法净化含氟废气。湿法净化技术采用水,碱性溶液或某些盐类溶液来吸收含氟废气中的氟化物,从而达到净化回收的目的,同时还可以得到副产品氟硅酸钠,冰晶石,氟硅酸等.湿法净化技术的优点在于净化设备体积小,易实现,净化工艺过程可以连续操作和回收各种氟化物,净化效率高,效果好,其缺点是会造成二次污染,在寒冷的地区还需要保温措施。生成氟硅酸钠的过程中干燥是其中的重要阶段，本设计采用气流干燥技术。气流干燥也称“瞬间干燥”，是固体流态化中气相输送在干燥方面的应用。该法是使热介质（空气、惰性气体、燃气或其他热气体）和待干燥固体颗粒直接接触，并使待干燥固体颗粒悬浮于流体中，因而两相接触面积大，强化了传热传质过程，广泛应用于散状物料的干燥单元操作。3.2.1干燥概述干燥通常是指将热量加于湿物料并排除挥发性湿分（大多数情况下是水），而获得一定湿含量固体产品的过程。湿分以松散的化学结合形式或以液态溶液存在于固体中，或积集在固体的毛细微结构中。这种液体的蒸汽压低于纯液体的蒸汽压，称之为结合水分。而游离在表面的湿分则称为非结合水分。当湿物料作热力干燥时，以下两种过程相继发生：过程1.能量（大多数是热量）从周围环境传递至物料表面使表面湿分蒸发。过程2.内都湿分传递到物料表面，随之由于上述过程而蒸发。干燥速率由上述两个过程中较慢的一个速率控制，从周围环境将热能传递到湿物料的方式有对流、传导或辐射。在某些情况下可能是这些传热方式联合作用，工业干燥器在形式和设计上的差别与采用的主要传热方法有关。在大多数情况下，热量先传到湿物料的表面然后传人物料内部，但是介电、射频或微波干燥时供应的能量在物料内部产生热量然后传至外表面。两个过程为：过程1.液体以蒸汽形式从物料表面排除，此过程的速率取决于温度、空气温度、湿度和空气流速、暴露的表面积和压力等外部条件。此过程称外部条件控制过程。也称恒速干燥过程。过程2.物料内部湿分的迁移是物料性质、温度和湿含量的函数。此过程称内部条件控制过程。也称降速干燥过程。整个干燥循环中两个过程相继发生，并先后控制干燥速率。3.2.2干燥原理、干燥方法（1）外部条件控制的干燥过程（过程1）在干燥过程中基本的外部变量为温度、湿度、空气的流速和方向、物料的物理形态、搅动状况，以及在干燥操作时干燥器的进料方法。外部干燥条件在干燥的初始阶段，即在排除非结合表面湿分时特别重要，因为物料表面的水分以蒸汽形式通过物料表面的气膜向周围扩散，这种传质过程伴随传热进行，故强化传热便可加速干燥。但在某些情况下，应对干燥速率加以控制，例如瓷器和原木类物料在自由湿分后，从内部到表面产生很大的湿度梯度，过快的表面蒸发将导致显著的收缩，此即过干燥和过度收缩。这会在物料内部造成很高的应力，致使物料龟裂或弯曲。在这种情况下，应采用相对湿度较高的空气，既保持较高的干燥速率又防止出现质量缺陷。此外，根茎类蔬菜和水果切片如在过程1中干燥过快，会导致临界含水量的提高而不利于干燥全过程速率的提高。（2）内部条件控制的干燥过程（过程2）在物料表面没有充足的自由水分时，热量传至湿物料后，物料就开始升温并在其内部形成温度梯度，使热量从外部传入内部，而湿分从物料内部向表面迁移，这种过程的机理因物料结构特征而异。主要为扩散、毛细管流和由于干燥过程的收缩而产生的内部压力。在临界湿含量出现至物料干燥到很低的最终湿含量时，内部湿分迁移成为控制因素，了解湿分的这种内部迁移是很重要的。一些外部可变量可计算用量，通常会提高表面蒸发速率，此时则降低了重要性。如物料允许在较高的温度下停留较长的时间就有利此过程的进行。这可使物料内部温度较高从而造成蒸汽压梯度使湿分扩散到表面并会同时使液体湿分迁移。对内部条件控制的干燥过程，其过程的强化手段是有限的，在允许的情况下，减小物料的尺寸，以降低湿分（或气体）的扩散阻力是很有效的。施加振动、脉冲、超声波有利于内部水分的扩散，而由微波提供的能量则可有效地使内部水分汽化，此时如辅以对流或抽真空则有利于水蒸气的排除。（3）物料的干燥特性如上所述，物料中的湿分可能是非结合水或结合水。有两种排除非结合水的方法：蒸发和汽化。当物料表面水分的蒸汽压等于大气压时，发生蒸发。这种现象是在湿分的温度升高到沸点时发生的，在转筒干燥器中出现的即为此种现象。如果被干燥的物料是热敏性的，那么出现蒸发的温度，即沸点，可由降低压力来降低（真空干燥）。如果压力降至三相点以下，则无液相存在，物料中的湿分被冻结。加热引起冰直接升华为水蒸气如冷冻干燥。在汽化时，干燥是由对流进行的，即热空气掠过物料，将热量传给物料而空气被物料冷却，湿分由物料传入空气，并被带走。在这种情况下，物料表面上的湿分蒸汽压低于大气压，且低于物料中的湿分对应温度的饱和蒸汽压，但大于空气中的蒸汽分压。选择适宜的干燥器及设计干燥器尺寸，必须了解物料对所采用干燥方法的干燥特性（干燥动力学），物料的平衡湿分及物料对温度的敏感性，以及由特定热源可获得的温度极限等。物料的干燥特性与采用的干燥方法也有关，这种特性通常用湿含量和时间函数，即干燥曲线或干燥速率曲线表示。图3-5定性地描述了吸水性物料的典型干燥速率曲线。在第1干燥阶段干燥速率是常数，此时表面含有自由水分。当其完全汽化后，湿表面时表面含有自由水分。当其完全汽化后，湿表面时表面含有自由水分。当其完全汽化后，湿表面一些收缩。在此阶段，控制速率的是水蒸气穿过空气收缩。在此阶段，控制速率的是水蒸气穿过空气——湿分界面（气映）的扩散，在此阶段的后期，湿分界面可能内移，湿分将从物料内部因毛细管力迁移到表面，且干燥速率仍可能为常数。经平均湿含量达到临界湿含量时，进一步干燥会使表面出现干点。由于以总的物料表面积来计算干燥速率，故干燥速率下降。虽然每单位湿物料表面的干燥速率仍为常数。这样就进入第2干燥阶段或降速干燥阶段的第1段，即不饱和表面干燥阶段。此阶段进行到液体的表面液膜全部蒸发干，这部分曲线为整个降速阶段的一部分。图3-5恒定干燥条件下的典型干燥速率曲线在进一步干燥时（第2降速段或第3干燥阶段）由于内部和表面的湿度梯度，湿分通过物料扩散至表面然后排除，干燥速率受到限制。此时热量先传至表面，再向物料内部传递。由于干湿界面的深度逐渐增大，而外部干区的导热系数非常小，故干燥速率受热传导的影响加大。但是，如果干物料具有相当高的密度和小的微孔空隙体积，则干燥受导热的影响就不那么强，而是受物料内部相当高的扩散阻力影响，干燥速率受湿分从内部扩散到表面，然后由表面的传质所控制。在此阶段，某些由吸附而结合的湿分被排除。最后由于干燥降低了内部湿分的浓度，湿分的内部迁移速率降低，干燥速率下降比以前更快。在物料的湿含量降至与气相湿度相应的平衡值X*时，干燥就停止。在实践中，最初的原料可能具有很高的湿含量，而产品可能也要求较高的残留湿含量，那么整个干燥过程可能均处于等速阶段。然而在大多数情况下，两种阶段均存在。并对难干物料而言，大部分干燥是在降速阶段进行的。如物料的初始湿含量相当低且要求最终湿含量极低，则降速阶段就很重要，干燥时间就很长。空气速度、湿度、温度、物料厚度及床层深度对传热速率（也及对等速干燥阶段）全都重要。当扩散速率是控制因素时，即在降速阶段，干燥速率则随物料厚度的平方变化，特别当需要很长的干燥时间以获得低的湿含量时，用搅拌、振动等方法，使物料颗粒化、降低切片厚度或在穿流干燥器中采用薄层将有利于降速干燥过程。3.2.3干燥技术的未来趋势一般干燥技术的发展趋势仍将沿着实现有效利用能源、提高产品质量及产量、减少环境影响、安全操作、易于控制、一机多用等方向发展。目前干燥技术发展的总趋势为：1.干燥设备研制向专业化方向发展2.干燥设备的大型化、系列化和自动化3.改进赶照射吧，强化干燥过程4.采用新的干燥方法及组合干燥方法5.降低干燥过程中能量的消耗6.闭路循环干燥流程的开发与应用7.消除干燥操作造成的公害问题3.3氟硅酸钠工艺流程简图水硫酸钠化盐化盐水F%<0.1g/m3洗涤洗涤吸收合成过滤吸收合成过滤干燥粉碎干燥粉碎包装图3-6氟硅酸钠工艺流程图氟硅酸硫酸钠溶液复分回转干燥机解来自磷肥厂的含氟废器离心机粉碎机吸.收槽..氟硅酸钠成品图3-7副产法生产氟硅酸钠流程图对图3-6和图3-7的说明：利用含氟废气中的SiF4和HF气体都易于溶解于水中的特点，首先以水来吸收来自磷肥厂的含氟废气。本设计以食盐为原料，在化盐岗位将其制成饱和溶液，进入复分解反应器与H2SiF6进行合成。其反应方程式为：H2SiF6＋2NaCl==Na2SiF6＋2HCl，生成氟硅酸钠。再经过滤、洗涤、干燥和粉碎制成符合国家质量标准的氟硅酸钠，包装后即为氟硅酸钠成品。3.4各岗位操作法3.4.1化盐岗位操作法（1）岗位任务本岗位的任务是制备澄清的饱和硫酸钠溶液,确保合成岗位用盐水的需要。（2）化盐岗位工艺流程示意图图3-8化盐岗位工艺流程图1.地磅2.硫酸钠皮带机3.溶盐池4.截止阀5.隔膜阀6.陶瓷泵（3）对图3-8化盐岗位工艺流程的说明首先将硫酸钠定量称量后由（硫酸钠）皮带机输送到溶盐池中，将硫酸钠溶解后充入压缩空气并通过截止阀来控制输入的压缩空气量，在溶盐池中制得饱和硫酸钠溶液后再由陶瓷泵输送到盐水高位槽中，为下一步的合成反应做好准备。3.4.2合成岗位操作法（1）岗位任务将氟硅酸和硫酸钠溶液,按照规定工艺条件,经合成反应、结晶、洗涤、固液分离操作,制得符合要求的氟硅酸钠料浆,供给过滤岗位。（2）合成岗位工艺流程示意图图3-9氟硅酸钠工段示意图1.氟硅酸高位槽2.酸虹吸流量计3.结晶器4.盐水高位槽5.第一增稠器6.第二增稠器7.缓冲槽8.盐水浓度测量器9.酸浓度发讯器10.校量槽11.自来水虹吸槽12.鼓风机13.转子流量计（3）对图3-9氟硅酸钠工段示意图的说明存储在盐水高位槽中的饱和硫酸钠溶液通过转子流量计来控制其进入结晶器的流量，而氟硅酸高位槽中所存储的氟硅酸是由酸虹吸流量计来控制氟硅酸进入结晶器的流量。结晶器中发生的化学反应方程式为：H2SiF6＋Na2SO4==Na2SiF6＋H2SO4再将Na2SiF6和H2SO4溶液的混合物先后移至第一增稠器和第二增稠器中进行增稠，最后经过在缓冲槽中进行搅拌后将混合液排至过滤岗位。3.4.3过滤岗位操作法图3-10干燥工艺流程图1.电炉2.半成品加料螺旋3.松动器4.半成品料斗5.电动葫芦6.气流干燥管7.成品收尘器8.成品星形下料器9.成品大贮斗10.脉冲袋式除尘器11.螺旋12.翻板段气阀13.包装螺旋14.磅秤15.变压排风机16.包装鼓风机17.冷却抽风机18.空气过滤机19气水分离器20.空气贮罐21.集水器氟硅酸钠半成品从半成品漏斗进入气流干燥管后经过电流或热空气加热后送至成品收尘器中，再经过成品星型下料斗进入成品大贮斗中，最后经包装螺旋制得成品，由磅秤称量产品。该过程中的气体经脉冲袋式除尘器后一部分放空，一部分存储在空气贮罐中。3.5物料衡算3.5.1项目所用的磷矿的组成表3-1本项目所用的磷矿组成成分P2O5CaOFe2O3Al2O3MgOMnO含量%31.2145.031.181.651.260.02成分灼烧矢量CO2酸不溶物SiO2FSO4含量%4.503.1511.468.662.341.533.5.2本项目生产规模氟硅酸钠5000T/a3.5.3本项目的技术要求生产过程中，磷矿石中的氟40%留在产品的固相中,随生产磷酸的石膏废渣或随污水排出。60%的氟以HF和SiF4的形式从气相中排出。（1）吸收要求保证混合器，萃取岗位的气体含氟量<0.18g/m3，排放的尾气含氟量<0.1g/m3，达到国家三级排放标准。氟硅酸贮槽：控制氟硅酸浓度在8～15%。（2）干燥要求Na2SiF6含量>98%HCl含量<0.1%HF含量<0.1%成品水分含量<0.01%水不溶物含量<0.5%加料点负压>60mmH2O烘干热空气入口温度>400℃（3）每小时生成的Na2SiF6的量每年以300天工作日计，则每小时生产的Na2SiF6的量如下：5000/（30024）=0.694t/小时a.每小时被吸收的F量为：1/6Na2SiF6～1/6H2SiF6～F（1/6）176190.84tG则G=0.694196/176=0.5000tb.根据本项目要求，在吸收工段中，氟的吸收率为98%，则通过吸收工段的F气体总量为：F1=0.5000/98%=0.510t有60%的F作为气体逸出，则总共的氟为：F0=0.510/60%=0.85t则固相的氟含量为：F2=0.85t×40％=0.34t随废气排放到空气中的氟为：F3=0.510t（1-98%）=0.0102t符合国家关于含氟废气的排放标准。（4）每小时消耗的磷矿总量氟总量0.85t÷磷矿石氟含量按2%计=42.5t磷矿石/小时（5）干燥工段的物料衡算基本假设a.粒子系圆球形。b.粒子在干燥过程中，由于除去水分而引起粒子的改变及高度的变化略去不计。c.在气流干燥管中粒子均匀分散悬浮于气流中，无相互粘贴现象。d.粒子进入气流干燥管后，粒子浓度对其运动轨迹的影响略去不计。已知基本参数：a.物料的基本参数，生产能力G0=0.180×103kg/h（干基），物料的粒子平均直径d=200um物料的粒子最大直径dmax=500um；物料密度ρm=2000kg/m3；物料要求从M1=25%（干基）干燥至M2=0.01%（干基）；物料进口温度tm1=20℃；干物料比热容Cm=1.26kg/（kg•k）,物料临界湿含量MC=2%（干基）；平衡湿含量极小，可忽略不计。b.空气的基本参数，进气流干燥管的空气温度t1=400℃，进气流干燥管的空气湿含量x1=0.025物料衡算和热量衡算：a.物料衡算气体干燥管内的物料衡算式为：GC（M1-M2）=L（X1-X2）绝干物料量180kg/h干燥除去水分W=GC（M1-M2）=180×（0.25-0.0001）=44.98kg/h代入上式44.98=L（X2-0.025）b.热量衡算气体干燥管被热量衡算式为：LI1+GC（CM+CWM1）tmi=LI2+GC（CM+CWM2）tm2选定空气的出口温度t2=95%假设物料的出口温度tm2=80℃对于空气—水系统运用下式I=（1.01+1.88X）t+2490X式中1.01kj/（kg•k）为空气比热容，1.88kj/（kg•k）为水蒸气比热容，2490kj/（kg•k）为水的汽化潜热进口空气的焓值为：I1=（1.01+1.88×0.025）×400+2490×0.025=485kj/kg出口空气的焓值为：I2=（1.01+1.88X2）×95+2490X2=96+2669X2将I1,I2代入热量衡算式：L×485+180×（1.26+4.186×0.25）×20=L×（96+2669X2）+180×（1.26+4.186×0.0001）×80将物料和热量衡算式联立求解得：L=333.9kg/h；X2=0.16；I2=523.04kj/kgc.校核假设的物料出口温度tm2按下式进行校核（t2-tm2）=（t2-tw）{rwM2-Cm（t2-tw）（M2/MC）[MCRW/CM（t2-tw）]}/[Mcrw-Cm（t2-tm）]查得tw=61℃；rw=2355kj/kg；Mc=2%代入上式得tm2=81℃与假设的基本一致，可以不必再试算。新鲜空气L，H2 废气L，H2 干燥物料G2，X2 湿物料G`1，X1H1，H2—— 分别为湿空气进出干燥器时的湿度，Kg/Kg绝干气X1，X2——分别为两物料的干基含水量，Kg水分/Kg绝干料湿物料G1中的湿基含水量：W1=8%则:X1=W1/（1-W1）=0.087Kg水分/Kg绝干料干燥产品G2中的湿基含水量:W2=0.10%（暂定）X2=W2/（1-W2）=0.0010Kg水分/Kg绝干料湿物料G1的流量可暂定为4t/h则干燥产品的流量：G2=G1（1-W1）/（1-W2）=4103（1-0.08）]/（1-0.001）=3.68103Kg/h以上图作水分的衡算，以h为基准，设干燥器内无物料损失利用公式:W=L（H2–H1）=G（X1-X2）计算有:W——每小时的水分蒸发量，Kg/hG——每小时绝干物料的流量，Kg/hW=G1（1-W1）（X1-X2）=1389Kg/h=1.389t/h4.干燥工段生产设备及其作用和用途4.1厢式干燥器优点：构造简单，容易制造，适应性大。它应用于干燥粒状、片状和膏状物料，较贵重的物料，批量小，干燥程序要求高，不允许粉碎的、易碎、脆性物料，以及随时需要改变空气流量、温度等干燥条件的场合。厢式真空干燥器适用于热敏性、易氧化或易燃烧的物料。缺点：干燥不均匀，物料层是静止，所需的干燥时间较长，装卸物料时劳动强度大，造作条件差。4.2转筒干燥器（回转干燥器）装在筒内的物料的体积约为转筒总体积的10～25%，当筒身回转时，物料被抄板抄起，然后借重力落下，热气流在筒内通过，因此，气固两相接触面积较大，干燥效率好。优点：生产能力大，气体阻力小，操作弹性大，操作方便。缺点：消耗钢材量多，投资费用较高，占地面积大，适用于干燥大量生产的粒状或块状物料，物料在器内停留时间约为5分钟至2小时。4.3气流干燥器气流干燥器适用于干燥含非结合水分或表面水分较多的无机盐结晶，有机塑料的原料等粉状物料，不适用于晶粒，不允许破坏和粘着性强的物料。优点：气固接触的表面积大，干燥速度快，物料在器内停留时间很短，不超过5～10秒钟，可以在高温下干燥，设备紧凑，生产能力大，结构简单，造价低，占地面积小，操作连续而稳定，可以实现自动控制，由于使用高速气流，物料与器壁以及物料与物料之间互相摩擦，使产品磨碎，并使系统中气流压力降增大，一般在3kPa以上。缺点：干燥管高度大，一般都在10m以上，目前已不开，制成多级气流干燥器，脉冲式气流干燥器。4.4沸腾床干燥器（流化床干燥器）能够使物料和气体之间有相对运动，在干燥中把气流速度控制在一定范围内，既保证了物料气化表面的更新，又不致被气流带出，气固充分接触，提高干燥效率。优点：颗粒在器内停留时间比在气流干燥器内长，且可调节，气固接触好，能得到较低的最终含水量，空气流速小，物料与设备磨损较轻，压力降小，热能利用率高，结构简单，设备紧凑，造价低，可动部分少，维修费用低，适用于处理粉状物料。本项目选用流化床干燥器。结论磷酸二铵生产过程中的含氟气体是污染源之一，但同时也是宝贵的氟、硅资源。在磷酸工段中，磷矿中的氟大部分以SiF4和HF气体的形式逸出。由于氟化物对环境和生态平衡的危害极大，日益严格的环保要求，这迫使本企业要对氟化物进行处理和回收利用。氟化物的回收加工利用，既能使污染物得到治理，生态环境得到保护，又可化害为利、变废为宝，提高企业的经济效益和环境效益。含氟气体通常用水吸收，生成氟硅酸，以此为原料，可以加工成氟化铝、氟硅酸钠、冰晶石等多种氟化物盐类。目前用于生产氟硅酸钠、氟化铝和冰晶石为多。由于我国磷矿资源丰富，中小型磷铵厂和磷肥厂遍布全国各地，氟硅酸产量大，再加上氟硅酸钠生产的原料芒硝来源广，生产氟硅酸钠后的稀硫酸（硫酸含量8％左右）返回磷矿石湿法制磷酸系统，无废水、废渣、废气产生；本项目流程精简，操作控制容易，生产成本低，规模不受限制，投资少，处理量大，因而利用氟硅酸生产氟硅酸钠的方法目前已经得到广泛的应用。随着我国磷肥工业的发展，磷酸、普钙和复肥生产装置的大型化，氟硅酸钠的生产技术随之发展进步，装置规模不断提高，具有工艺先进，消耗低，控制水平高，生产能力大，产品质量稳定，劳动强度低，操作环境好等优点，是国内先进成熟的