如何用化学元素制作萤石

问题描述

精选答案

萤石化学加工采用硫酸分解法，首先制得母体产品氢氟酸，由氢氟酸可制取一系列氟化合物。将萤石粉与98%的浓硫酸按1:1.2～1.3的比例混合后，送入回转窑内进行反应，窑内气相温度约280°C，反应式为：

CaF2+H2SO4─→2HF+CaSO4

生成的氟化氢气体中含有少量的硫酸、水分及粉尘，需经粗馏塔除去。其他杂质如四氟化硅、二氧化硫经脱气塔与氟化氢分离，脱气塔将40°C左右的氟化氢气体冷凝收集于塔底，未被冷凝的四氟化硅、二氧化硫从塔顶逸出。为制备95%以上的无水氟化氢，需进一步精制，有干法和湿法两种。干法是将冷凝的氟化氢在30～40°C下进行蒸馏，控制塔顶温度约20°C。湿法是用水吸收氟化氢气体后，再进行蒸馏。湿法因设备腐蚀严重，工业上采用较少。

在萤石化学加工中应尽量选用含硅量低的矿石原料，以减少四氟化硅的生成。对矿石应进行干燥并保证硫酸浓度，使反应在无水条件下进行，以降低设备的腐蚀。此外，还应控制适当的硫酸和萤石比例、采用预混合器减轻硫酸钙的“粘壁”现象。元素氟和氟化合物是有剧毒及强腐蚀性的物质，因此要采用密闭式装置操作，使用时应注意安全防护，密闭贮存。