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稀土专用氢氟酸的生产工艺难在哪里
- 2020-03-09-

  如前文所说,氟化氢的生产并不困难,只要让萤石跟硫酸进行反应,就可以制得氟化氢。再用水溶解掉氟化氢,就变成了氢氟酸。这个生产过程技术含量并不高,工艺也不复杂。但生产出来的只是工业级的HF,要想生产出应用到电子行业的稀土专用氢氟酸,须做很精密的提纯。难就难在了提纯上。

  严格来说,提纯的工艺流程也不是很复杂。主要是利用氟化氢的挥发性以及不同物质沸点不同,采用精馏、蒸馏、亚沸蒸馏、减压蒸馏、气体吸收等技术对氟化氢进行纯化。在此过程中,要把三价砷的氟化物氧化成五价,以免它跟着氟化氢一起蒸馏出来。然后用高纯水溶解氟化氢,再过超滤膜过滤杂质,然后进行检验和无尘灌装。我国相关的纯化工艺有很多。随着我国化学工艺研究水平的提高,一套合格的生产工艺设计并不难,难就难在生产厂房和设备上了。

  先说生产厂房,虽说我国已经发展成为基建强国,但对于稀土专用氢氟酸厂房这样的基建还没有成熟经验。这样的厂房要求与外界严密隔开,要设置多层的过滤系统,争取不让灰尘进入生产区。厂房不只要有双层的门窗和多层的通风过滤系统,而且要精打细算到每个工作区都要用小的隔断隔开,设置单独的过滤系统,保障外来的“新鲜空气”,经过多次过滤和杀菌以后达到万级以上的净化度(具体标准指标参考百度百科),灌装车间甚至要求达到百级以上。由于氟化氢的腐蚀性,对厂房装修也提出了很高的要求,要使用完整的基本没有拼接的装修材料,表面光滑整洁,边角要易于清洁。凡是装修材料包括工作台、隔层、器皿等都要使用防静电的材质。因为静电吸附灰尘,会给生产带来干扰。目前我国生产的高纯氟化氢,往往会出现颗粒不达标的情况,正是生产车间建设不达标带来的问题。穿着乞丐服生产档次较高的美食,其结果可想而知。

  然后再说设备问题。其实设备的设计不存在太大的困难,难就难在设备的制作材料和生产工艺。由于氟化氢和HF的腐蚀性,一般的金属设备是不能用来生产高纯氟化氢的。要么使用铂、金等贵金属材质,要么使用增加防腐蚀内衬的不锈钢设备。内衬材料往往是氟塑料,如聚四氟乙烯、PFA等塑料材质。但我国生产的氟塑料,往往掺入碳酸钙、二氧化硅、滑石粉等材料,这些物质对氟化氢生产工艺带来新的污染。还有就是塑料表面的光滑整洁度,也影响产品的质量,这些往往是我国材料生产和加工的薄弱环节。再有,国外能够生产吨级方桶和储罐,方便储运稀土专用氢氟酸,而我国只能生产几十升的容器。