江西XX山矿产业司
新建2吨/年无水氢氟酸生产线
可
行
性
研
究
报
告
二００三年三月
项目名称无水氢氟酸生产线
建设规模2吨/年
项目性质扩改
建设单位江西XX山矿产业司
企业性质股份合作
建设地点
投资规模固定资产投资29万元
流动资金万元
销售收入8万元
编制人员姓名单位职务或职称
概况
江西XX山矿产业司是经波阳县人民政府批准成立的股份合作企业。司成立的目的主要是开发江西省波阳县XX山高品位、储量丰富的萤石矿。司成立后仅两年时间就完成了吨/年萤石原矿的技术改造以及新建2吨/年萤石浮选精矿生产线项目两项工程总投资近千万元经评估司现有资产净值2万元左右。司现有一矿一厂行矿厂合一管理体制。
XX山萤石矿区位于波阳城北东9里处由潘村梅树坞、百福、九流坑四个矿段组成。其中潘村、百福矿段经地质部门详查已探明萤石储藏量2万吨萤石平均品位CF2).8％且不含有其它异常杂质。曾远销日本、美国等以其质好而被命名为“XX山萤石”蜚名国际。
萤石浮选厂位于波阳县田畈镇景德镇一湖口路里碑处距湖口8里水陆交通极为便利。厂区距矿区里。厂址占地面积亩选矿生产线占地亩。
2产品简介
2.产品性能
氟化氢ＨＦ常成二分子状态H2F2存在。分子量2.8无色气体或液体它的水溶液叫氢氟酸。气体的比重.27(℃)(空气＝)液体的比重.987沸点9.℃熔点-8.7酸性较弱在空气中发烟其蒸气具有十分强烈的腐蚀性和
毒性溶于水水溶液在-时也不冻结。氟化氢是氟化物中产量最大最重要的品种。
氟化氢的化学性质有
、酸性氟化氢的水溶液氢氟酸呈弱酸性但是随着浓度酸性逐渐增强。
2、活性无水氟化氢的质子给与能力强具有很强的催化活性它在有机化学的烷基化、异构化、聚合反应中作活性催化剂。氟化氢有很大的化学活性它可以与任何氟元以外的负元或负基团结合置换或反应除与铅、铁、锡形成氟
化物保护膜外氟化氢可以同置换系列中氢以下的所有金属起作。
、溶剂性能液态氟化氢具有高介电常、高沸点低粘度的特性它是离子氟化物的良好非水溶剂。
、和水的亲合性液态氟化氢具有很强的脱水能力木才、纤维一旦与其接触立即碳化。
、热稳定性氟化氢的键能在卤化氢中是最大的它是卤化氢中最稳定的化合物即使在27的温度下它也几乎不分解。
无水氟化氢和氢氟酸对皮肤、眼睛、粘膜、呼吸器官都有强烈的刺激与腐蚀能使这些器官发生永久损害甚至死亡。
2.2产品途
在化学工业中氢氟酸的主要途是制造无机和有机氟化合物。
无机氟化合物中氟化铝和冰晶石耗HF量占我国氢氟酸产量的近2/。氢氟酸还可于制造氟化纳、氟化氢钠、氟化亚锡、三氟化硼等十种已形成工业化生产规模的产品。在铀工中每吨UO8约需.吨氢氟酸。
有机氟化合物中最重要的是来生产有机氯氟烃即通常称氟里系列产品我国已形成工业化生产规模的CFC不含氢系列产品有氟里昂－、氟里昂-2氟里昂-等HCFC产品氟里昂-22等吨产品消耗HF分别为22g、7g、g和7g。这些产品均可于致冷剂、气雾剂工业上还作金属机件的清洗剂和聚氨酯、聚乙烯等泡沫塑料的发泡剂。而HCFC-22则来裂解生产四氟乙烯。四氟乙烯是聚四氟乙烯塑料王的单体也是含氟高分子料及其它含氟化学品氟塑料、氟橡胶、氟涂料、含氟表面活性剂和精细化学品等的主要原料和中间体。
氟塑料具有广泛的应前景它的宽广的使温度可在-2－+2℃长期使它具有高度的耐化学腐蚀和化学药性；优良的电器性能高绝缘低电解损耗；极低的摩擦系和异常的润滑性突出的表面不粘性等各项优良的使性能普遍应于核能、宇航、电子以及机械、建筑、电器、轻工、纺织、食品等工业部门。
无水氟化氢在石油化工中最重要的途是作芳烃、脂肪族化合物烷基化制高辛烷值汽油的液态催化剂。每m烷基化产品需.2-.g无水氟化氢。还以BH-HF作催化剂于二甲苯异构化；以HF-CrF作催化剂制六氟丙酮和三氟醋酸；还可利氟化氢和水的强亲合性作有机化合物的缩合催化剂有机合成工业中作氟化剂。
在其它工业方面。氢氟酸可作不锈钢的清洗剂除去金属表面的氧化物增不锈钢的耐腐蚀能力。平均每吨不锈钢消耗g氢氟酸以％HF计氢氟酸还于玻璃蚀刻、金属抛光、稀有金属铌和钽的分离湿法磷酸化除铬、铝等。在石油钻井中还可于修补砂岩地层的损坏处。
高无水氟化氢于电子工业和合金表面蚀刻。最近随着电子工业和电子化学品的发展对高无水氟化氢需要量在不断增。
2.发展趋势
近年来无水氟化氢和氢氟酸的两个大吨位户氟致冷和炼铝工业都因环境保护的限制和化学工程的发展而逐步降低了氟化氢和氢氟酸的单耗其结果是使无机氟化合物生产总量和氟资源消耗总量徘徊不前并呈下降趋势。
由于氟氯烷CFC破坏大气臭氧层导致全球性生态环境恶化已引起世界各国的重视共同订立了国际协议——蒙特里尔草约提出限制生产和使及至最终淘汰对环境有害的氟氯烷各国及生产厂家在此巨大变化之中尚不能调整和适应氟化工布局因而有可能暂时导致对无水氟化氢的需求呈下降趋势。
另一方面来替代CFC商品并已形成工业化生产的HCFC商品(如HCFC-22)即于氟致冷又于制四氟乙烯单体世界需求量每年以-％速度增长如美国98年HCFC-22产量22吨99年产量88吨同时由于于制备四氟乙烯系列精细合成化学品如氟、染料、农药、塑料、橡胶、涂料等的需求量在不断扩大以及新兴工业对新品种氟化合物的需求老品种新应领域的开拓都需要许高钝度高附值的无机和有机氟化合物而这一切都依赖于氟化学工业产品的基础原料——无水氟化氢和氢氟酸。
中国是个氟资料大国已探明萤石储量有亿吨约占世界储量的2％每年产萤石酸级精粉约有％出口中国的氟化工起步较晚只是8年代在上海、山东等地建立了中等规模的CFC厂；另一方面中国又是氟产品进口国近年每年需进口吨聚四氟乙烯树脂千吨发泡氟里昂等逾万吨氟化学产品中国氢氟酸以％HF计)产量仅占世界产量的2％。尽管浙江衢州化工厂9年代初由德国引进吨/年氢氟酸生产线使之成为中国的氟化工基地但仍适应和满足不了国内的需求制约和束缚了某些关联行业的发展在国际上仍处于较为落后的状况。
国家产业政策要求“料工业的发展要依靠正确的政策和科学进步发展各方的优势满足社会需要”同时国家还进一步强调要保护宝贵的矿产资源创造高附值产品生产和替代进口商品。因此在目前世界各国都在调整和布局氟化工
发展计划的重大变革之际我们应该利我们的资源优势发展我们的氟化工赶上和超过世界水平。
市场分析与预测
.国内外生产能力
..988年若干主要国家年生产能力
国家生产能力吨/年(以HF计)参考献
美国27()
前苏联()
墨西哥()
法国()
前联邦德国9()
拿大92()
英国7()
意大利7()
中国约(2)、()、()
日本9()
西班牙28()
巴西2()
印度8()
合计()
备注()Rohc,.ChcmcschcInustric,(8),28(988)
(2)燕庭富化工技术经济()-(99)
()上海化工(),(989)
()魏东江中国化工息(27),(989)
由于受环境保护的限制和化学工程的发展降低了氟化物的消耗使世界无水氟化氢和氢氟酸发展缓慢至今生产能力基本保持8年代末水平。
中国聚四氟乙烯及氟橡胶生产情况
生产单位99年产量(吨)99年计划(吨)需HF(吨)
一、氟橡胶
、四川晨光化工研究院
2、上海有机氟料研究所7
2
二、聚四氟乙烯
、四川晨光化工研究院2
2、济南化工厂矿8
、上海市8
、阜新氟化学总厂798
7
合计
..国内生产厂家概况
国内无水氟化氢HF和氢氟酸生产最大厂家为浙江衢州化工厂年生产能力吨/年利国内装置(吨/年)的生产厂家有东阳化工厂、阜新化学总厂、济南化工厂等其它尚有上海、四川、北京、湖北等地生产厂家共余个江西省只有德安氟化学总厂年设计能力为吨/年HF但只于自产HCF-22商品据统计全国年生产能力约在吨左右。
.2市场预测及前景
.2.需求结构分析
HF量吨
途现在今后
三氟化铝22
2人造冰晶石
其它无机化合物
氟氯烷CFC9
氟氯氢烷HCFC88
氟塑料、氟橡胶
7其它27
合计8
.2.2市场前景
无水氟化氢(HF)和氢氟酸是氟化工的基础原料我国氟化氢的产量与我国的氟资源古有量极不协调与之关联的氟化学产品不能满足我国各行业的需要新产品的开发和老产品新应领域的开拓工作仍在起步阶段通过氟化氢的生产能力和结构分析我们应抓住世界调整氟产品结构的大好机会发展氟化工基础原料的生产必将较佳的经济效益和社会效益。
国际市场上资源贫乏国将H2SO、萤石等原料在进口途中的运输以及中国的廉价工水、电、煤、人工等与产品国际市场的价格相比通过经济比较对进口中国的无水氟化氢产品极有兴趣因而我们除了着力国内市场还要着眼于国际市场。
综合上述分析我们认为扩建2吨/年无不氢氟酸生产线市场前景乐观。
４、生产工艺、技术及流程
.生产方法
氟化钙(萤石)与浓硫酸反应可制得氟化氢并副产硫酸钙。其主要反应如下
CF2+H2SO→2HF+CSO
萤石中往往含有SO2、CCO、I2O、Fe2O等杂质将产生以下以应
SO2+HF→SF+2H2O
SF+2HF→H2SF
CCO+H2SO→CSO+H2O+CO2
M2O+H2SO→M2(SO)+H2O(M+Fe.I)
.2无水氟化氢和氢氟酸生产工艺流程
.2.工艺流程方框图
.2.2工艺流程简述
