氟化氢钠的主要用途

背景及概述^[1-2]

NaHF2。分子量61.99。白色结晶粉末。有毒!潮湿空气中吸收水分并放出氟化氢，有强烈酸味。比重2.08。溶于水，水溶液呈酸性，能腐蚀玻璃。加热分解成氟化钠和氟化氢。由碳酸钠与氢氟酸中和(刚果红指示剂变红)或将氟化钠溶于氢氟酸溶液而得。用作防腐剂、食品保存剂，也用于蚀刻玻璃、锡版制造、织物处理、除锈等。也用于生产无水氟化氢。。目前氟化氢钠的制备方法多是在反应器中加入氢氟酸溶液，再在搅拌下加入理论量的碳酸钠溶液得到氟化氢钠料浆，再经过滤、干燥制得氟化氢钠产品。这种氟化氢钠的制备方法有一个明显的缺点，那就是制得的氟化氢钠产品粒度较细，经过滤后的滤饼在干燥过程中结块严重，而物料结块后对干燥过程的传质和传热会产生非常不利的影响。

由于物料的结块，使干燥过程的热量传递和水分脱出严重受阻，物料需要很长时间加热才能达到干燥效果。这样会造成干燥过程的能耗很高，设备生产能力小，产品成本高。而且由于物料在干燥过程中结块，产品包装前还需进行粉碎，物料粉碎和包装过程散发的粉尘对操作环境和操作人员身体都有十分不利的影响。另有资料报导了一种大粒度氟化氢钠的制备方法，是采用无水氟化氢与碳酸钠溶液在接近100℃的高温下反应，制得大粒度的氟化氢钠产品。这种方法虽然能制得大颗粒氟化氢钠产品，但也存在明显的缺点：首先，无水氟化氢属于高度危险的物料，在运输、贮存和使用时都需要采用特别防护措施，大大增加了操作难度和生产成本。另外，由于反应在高温下进行，造成制备过程能耗高；而且氟化氢钠在高温下有较大的溶解度，为减少物料损失，反应完成后必须对物料进行冷却。而高温下的氟化氢钠溶液有很强的腐蚀性，难以找到合适的冷却设备。所以这种方法在工业上大批量生产有较大难度。

用途^[2-3]

氟化氢钠为白色结晶或粉末，主要用作食物保护剂，动植物标本及解剖标本保存剂和防腐剂，也用于耐酸水泥、砖石清洁剂、消毒剂、玻璃蚀刻剂，皮革处理剂，焊接、钎焊接助溶剂，淀粉保护剂，不锈钢酸洗，马口铁生产及纺织品处理等，用途非常广泛。如制备金属表面处理剂，由新型有机酸、硝酸锌、钼酸钠、硝酸镍、氟化氢钠、植酸、非离子表面活性剂、水组成；新型有机酸是由乙二胺或二乙烯三胺或三乙烯四胺或四乙烯五胺分别和柠檬酸反应所得的有机酸。金属表面处理工艺步骤如下：制备新型有机酸，利用新型有机酸与硝酸锌、钼酸钠、硝酸镍、氟化氢钠、植酸、非离子表面活性剂、水复配，得金属表面处理剂。具体处理流程是：除油、水洗、水洗、酸洗、中和、表调、表面处理、表面后处理或水洗、风干。本发明可以取代现有的磷化工艺，其技术优势：环保，操作简单，从技术指标上看优于磷化工艺。

制备^[2，4]

方法1：一种大颗粒氟化氢钠的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)碳酸钠溶液制备：称取54.0g(0.5mol)碳酸钠加入到216.0g水中，搅拌溶解，得质量浓度20wt％的碳酸钠溶液；

(2)氟化氢钠合成反应：在反应器中加入适量(100ml)氟化氢钠母液，再加入6.2g(0.1mol)粒度为100目的氟化氢钠晶种，开动搅拌，将步骤(1)所得碳酸钠溶液与133.4g浓度为30wt％的氢氟酸(含氟化氢2mol)同时加入反应器中，加料过程中通过调节两种溶液的滴加速度，控制同时加料时反应器中碳酸钠∶氟化氢的摩尔比为1∶4.1～4.2。当氢氟酸加完以后，再将剩余的碳酸钠溶液全部加入反应器中。氢氟酸的加料时间为60min，碳酸钠溶液的加料时间为70min，加料结束后继续搅拌15min，得悬浊液；反应过程中控制反应温度为40℃；反应器的搅拌速度为250r/min。

(3)过滤：将步骤(2)所得悬浊液进行真空过滤，得氟化氢钠滤饼；

(4)烘干：将步骤(3)所得氟化锶滤饼置于烘箱中，90℃下烘2h，得氟化氢钠产品。经检测，所得氟化氢钠产品的平均粒径为169μm。

方法2;一种新的氟源氟硅酸代替部份无水氟化氢生产氟化氢钠的方法，以提高氟化氢钠产品质量，降低氟化氢钠原材料成本，提升氟化氢钠生产企业效益。

本工艺是以氟硅酸，纯碱，氟化氢为主要原料生产氟化氢钠并且联产高纯二氧化硅工艺，具体包括以下步骤：

1）将纯碱打桨后，和氟硅酸按反应比例匀速打入反应釜，开动搅拌，加入硅络合剂，开启蒸汽，充分反应；

2）反应釜内溶液反应完全后，利用比重差使反应液进行固固分离，固固分离为氟化钠和二氧化硅，二氧化硅经压滤、干燥后即可做白炭黑销售，氟化钠离心后进行干燥进入下一环节；

3）干燥后氟化钠进行打浆，加入晶种，通入无水氟化氢，通入蒸汽；

4）转移到氟化氢钠结晶釜，通入-10℃冷冻盐水，进行强冷结晶，离心，干燥，分筛，成品即为沙状氟化氢钠。

主要参考资料

[1] 化学词典

[2] CN201811092838.2一种大颗粒氟化氢钠的制备方法

[3] CN201410312721.6金属表面处理剂及金属表面处理工艺

[4] CN201410288350.2一种使用氟硅酸生产氟化氢钠的工艺