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氟化氢生产工艺

【导读】	编辑：朱雅芳日期:2016-12-29
氟化氢（化学式：HF，CAS号：7664-39-3）是由氟元素与氢元素组成的二元化合物。它是无色有刺激性气味的气体，是一种一元弱酸。氟化氢的水溶液称作氢氟酸。氟化氢及其水溶液均有毒性，容易使骨骼、牙齿畸形，氢氟酸可以透过皮肤被黏膜、呼吸道及肠胃道吸收

氟化氢物理性质

　　1.具有很强的腐蚀性，能侵蚀玻璃和硅酸盐而生成气态的四氟化硅，但不腐蚀聚乙烯、铅和白金；
　　2.极易挥发，置于空气中即冒白烟，溶于水时激烈放热而成氢氟酸；
　　3.与金属盐、氧化物、氢氧化物作用生成氟化物；
　　4.能与普通金属发生反应，放出氢气而与空气形成爆炸性混合物；
　　5.氟化氢对热稳定，加热到1000℃仅稍有分解；
　　6.与硅和硅化合物反应生成气态的四氟化硅：SiO+4HF→SiF(g)+2H2O(l)生成的SiF可以继续和过量的HF作用，生成氟硅酸：SiF(g)+2HF=H[SiF]，氟硅酸是一种二元强酸；
　　7.氢氟酸在水溶液中有两个平衡：1HF=H+F-k1=7.2*10-42.HF+F-=HF2-k2=5.2此时随着浓度增大（大于5mol），HF已经是相当强的强酸了。[1]
　　8、氢氟酸能形成酸式盐，氢氟酸本是一元酸，但能制得一系列的酸式盐如NaHF、KHF、NHHF等，这是其他三种氢卤酸。

氟化氢施工工艺

　　1.硫酸法：将干燥后的萤石粉和硫酸按配比1：（1.2～1.3）混合，送入回转式反应炉内进行反应，炉内气相温度控制在280℃±10℃。反应后的气体进入粗馏塔，除去大部分硫酸、水分和萤石粉，塔釜温度控制在100～110℃，塔顶温度为35～40℃。粗氟化氢气体再经脱气塔冷凝为液态，塔釜温度控制在20～23℃，塔顶温度为-8℃±1℃，然后进入精馏塔精馏，塔釜温度控制在30～40℃，塔顶温度为19.6℃±0.5℃。精制后的氟化氢用水吸收，即得氢氟酸产品。其反应方程式如下：
　　　CaF+HSO→2HF+CaSO
　　这个反应生成的蒸气是氟化氢、硫酸和其他几种副产品的混合物。在此之后氟化氢可以通过蒸馏来提纯；
　　2.精制提纯法：将工业级氢氟酸通过蒸馏提纯，冷凝分离除去杂质，并经微孔滤膜过滤除去尘埃颗粒，制得无色透明的电子级氢氟酸；
　　3.以工业氢氟酸为原料，先用高锰酸钾氧化原料中的有机物和亚硫酸，然后根据原料中的杂质含量加入碳酸钾(或氟化钾和碳酸钡)，以除去硫酸、氟磺酸、氟硅酸和盐酸等杂质(生成的不挥发物留于底层)。搅拌均匀，静置，再搅拌，反应完全后，升温蒸馏，收集馏出物于干净的(聚氯乙烯)容器内，即为试剂氢氟酸。

氟化氢作用用途

1、主要用作含氟化合物的原料，也用于氟化铝和冰晶石的制造，半导体表面刻蚀及用作烷基化的催化剂

2、在电子工业中用作强酸性腐蚀剂，可与硝酸、乙酸、氨水、双氧水配合使用。

3、用作分析试剂，也用于高纯氟化物的制备。是氟盐、氟致冷剂、氟塑料、氟橡胶、氟医药及农药等所必需的氟来源

4、是生产冷冻剂“氟里昂”、含氟树脂、有机氟化物和氟的原料。在化工生产中可用作烷基化、聚合、缩合、异构化等有机合成的催化剂。还用于开采某些矿床时腐蚀地层，以及稀土元素、放射性元素的提取。在原子能工业和核武器生产中是制造六氟化铀的原料，也是生产火箭燃料和添加剂的原料，还可用于腐蚀玻璃和浸渍木材等。

5、用于有机或无机氟化物的制造，如氟碳化合物、氟化钠、氟化铝、六氟化铀和冰晶石等。也用于不锈钢、非铁金属酸洗，玻璃仪表刻度、玻璃器皿和镜子刻花、刻字，以及玻璃器皿抛光、磨砂灯泡和一般灯泡处理、金属石墨乳除硅提纯、金属铸件除砂、石墨灰分的去除、半导体(锗、硅)的制造。也用作染料合成。及其他有机合成的催化剂。还用于电镀、试剂、发酵、陶瓷处理以及含氟树脂和阻燃剂的制造等。

6、用于刻蚀玻璃，酸洗金属，制无机类氟盐产品及化学试剂。

7、用于原子能工业、制元素氟、氟化物，也可作催化剂、氟化剂等用于有机或无机氟化物的制造，也用于不锈钢、非铁金属酸洗、玻璃器皿磨砂和酸洗、磨砂灯泡的处理等。

氟化氢注意事项

　　皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
　　眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
　　危险特性：氟化氢为反应性极强的物质，能与各种物质发生反应。腐蚀性极强。
　　灭火方法：消防人员必须穿特殊防护服，在掩蔽处操作。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。
　　应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并立即隔离150m，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下道、排洪沟等限制性空间。若是气体，合理通风，加速扩散。喷氨水或其它稀碱液中和。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。也可以将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。若是液体，用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。若大量泄漏，构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

氟化氢对人体的危害

　　氟化氢是一种极强的腐蚀剂，有剧毒。它是无色的气体，但是在空气中，只要超过3ppm就会产生刺激的味道。比较重要危害与效应：急性：强腐蚀性，强氧化性。吸入:1.刺激鼻、咽、眼睛及呼吸道。2.高浓度蒸气会严重的灼伤唇、口、咽及肺。3.可能造成液体蓄积于肺中及死亡。4.122ppm 浓度下暴露1分钟会严重刺激鼻、咽、及呼吸氟化氢气体探测器道。 5.50ppm 浓度下暴露数分钟可能致死。皮肤:1.其气体或无水液体会造成疼痛难忍的深度皮肤灼伤。 2.过量的溅到皮肤会造成死亡。眼睛：其蒸气会溶解于眼球表面的水份上而造成刺激。食入：不适用于HF气体。刺激灼伤眼睛、皮肤及呼吸系统。可能造成骨质硬化。慢性：长期处于弱氟化氢环境，也会产生腐蚀和氧化现象，从而伤害人体组织。主要症状：刺激感、皮肤灼伤、骨质软弱及变化（骨质疏松症）。

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