单氟磷酸钠的生产方法

背景技术

单氟磷酸钠是一种用于含氟牙膏防龋剂，饮用水的氟化剂、杀菌剂；金属表面清洗剂和木材防腐剂；其传统工业化生产方法大约有以下三种：a、熔融法，以偏磷酸钠为原料，因偏磷酸钠吸湿性强，制取偏磷酸钠能耗高，生产过程中易引入杂质。

b、液相中和法，以磷酸、氢氟酸碱为原料液相中和，蒸发水得到，由于氟磷酸腐蚀性极强，设备材质要求很特殊，生产装置投资高，产品易因腐蚀引入杂质。

c、氟化法，以聚合磷酸钠为原料在无水氟化氢气流中氟化得到，该法由于氟的收率较低，反应后氟化氢气体处理困难，生产成本高，属间隔法生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有生产方法的不足，提供一种能耗低，原料易得，生产过程中引入产品中杂质少，产品生产成本低的单氟磷酸钠的生产方法。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：以磷酸和碱(纯碱或烧碱)为原料，二者比例为钠/磷(Na/P)摩尔比＝1∶1±0.005，经中和、干燥聚合，聚合物聚合磷酸钠与氟化钠混合熔融得到单氟磷酸钠产品，聚合磷酸钠与氟化钠比为：磷/氟(P/F)摩尔比＝1.000±0.005。其中不必制取单一偏磷酸钠，以氟化钠为氟化剂，进行连续生产。

其生产方法包括以下工艺过程：1、聚合磷酸盐制备：将碱(纯碱或烧碱)和磷酸供入一个卧式搅拌刮壁反应器中，控制反应温度小于95℃，利用反应热蒸发一部分水分，待中和完成后，反应器夹套升温脱水、聚合，反应物温度升到250℃～350℃，保持45～60分钟，得到的聚合磷酸钠以酸式焦磷酸盐和小部分偏磷酸盐形式存在，水分＜0.2％。

2、氟化钠的混合：聚合磷酸钠与氟化钠同时供入粉碎机中粉碎混合，控制聚合磷酸钠与氟化钠的摩尔比为1～10∶10～1，粉碎物进入一个搅拌器中均化。

3、熔融反应：均化后混合物连续供入一个工频加热碳质反应器上部，物料经熔融反应从底部借助上部物料重力压出，熔融反应停留时间为14～18分钟，为防止因条件变化出料管内熔融物固化阻塞，出料管也装有一个工频加热源。控制出料口物料温度为680℃～730℃，混合物连续加料，产品连续排出。

4、熔融物冷却结片，粉碎、筛分得到产品。

本发明与现有技术比较具有以下优点：1、磷酸、碱(纯碱或烧碱)原料易得，成本低。

2、与偏磷酸钠为原料相比，能耗低，生产过程中不易引入杂质，产品白度高。

3、与中和法相比，不存在腐蚀问题，生产装置投资少。

4、与氟化法相比，不存在气体处理和环境污染问题，属清洁化生产工艺。

5、本发明的生产方法易于连续化生产，生产控制简单。

附图说明:

图1为本发明的生产工艺流程图。

图中，1-卧式中和聚合反应器，2-粉碎机，3-混合器，4-供料螺旋输送机，5-熔融反应生产，6-出料管。

具体实施方式

1、聚合磷酸盐制备：将纯碱或烧碱和85％食品级磷酸供入一个卧式搅拌刮壁反应器中，控制反应温度小于95℃，利用反应热蒸发一部分水分，待中和完成后，反应器夹套升温脱水、聚合，得到的聚合磷酸盐以酸式焦磷酸盐和小部分偏磷酸盐形式存在，水分＜0.2％。

2、氟化钠的混合：聚合磷酸盐与氟化钠按比例同时供入粉碎机中粉碎混合，粉碎物进入一个搅拌器中均化。

3、熔融反应：均化后混合物连续供入一个工频加热碳质反应器上部，物料经熔融反应从底部借助上部物料重力压出，熔融反应停留时间为14～18分钟，出料管也装有一个工频加热源。混合物连续加料，产品连续排出。

4、熔融物冷却结片，粉碎、筛分得到产品。