1341-49-7/氟化氫銨的用途及其研究現(xiàn)狀分析

主要用途^【1】

油田用：

近年來國外在油田進行地層酸化時，將本品加入鹽酸中，生成氫氟酸，與鹽酸間接配成土酸。這種土酸處理灰?guī)r時，由于在孔隙表面生成一層不溶于鹽酸的氟化鈣保護層，使巖石的溶解速度顯著降低，增加酸化深度，處理沙巖時，可以防止產(chǎn)生由氫氟酸所引起的氟硅酸鹽，同時增強了溶解硅化物及井壁泥漿的能力，提高了酸化效果，還減少了地面設備及管線的腐蝕。美國、蘇聯(lián)都廣泛應用。

其他：

用作玻璃蝕刻劑(常與氫氟酸并用)、布勞恩管(陰極顯像管)清洗劑、各種金屬表面處理劑、鋁的消光劑，燈泡內面消光劑、鍋爐清洗劑、發(fā)酵工業(yè)消毒劑和防腐

劑，還可用于制造陶瓷、鎂合金等。

合成^【2】

1. 氟化氫-液氨法

根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同， 氟化氫－液氨法又分為液相法和氣相法兩種。

液相法：

液相法生產(chǎn)氟化氫銨一般采用將液氨通入到質量分數(shù)為40%的氫氟酸溶液中，先得到氟化銨糊狀晶體，再與氫氟酸合成氟化氫銨稀溶液，經(jīng)濃縮、冷卻、結晶制得氟化氫銨。反應方程式如下：

傳統(tǒng)液相法合成工藝的設備簡單、投資省、工藝條件溫和、生產(chǎn)操作易于控制，但生產(chǎn)的產(chǎn)品存在含水量較高、易結塊、不能長期儲存等問題。傳統(tǒng)生產(chǎn)方法生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在的高純領域使用，為避免水分高、易結塊的問題，液相法氟化氫銨的制備在不斷地進行改進。

使用有水氫氟酸或無水氫氟酸與液氨中和反應，生成氟化銨與氟化氫銨的混合溶液，然后將混合溶液進行真空低溫濃縮，再將質量分數(shù)為70%的濃縮液轉入高溫轉化釜，最后物料流經(jīng)刮片機，形成片狀無水氟化氫銨，分解的氨氣導入反應釜回收利用。

氣相法：

該方法工藝原理為：HF 與NH3的物質的量比為2∶1 進行反應， 所得氟化氫銨氣體迅速冷卻后由旋風分離器分離而得產(chǎn)品。反應方程式為：

工藝方框圖如下:

對于氣相法制備氟化氫銨已有大量科研人員在研究，但是真正進入產(chǎn)業(yè)化的不多，國內目前只有浙江僑朋化工有限公司在2001 年引進國外技術，建設了1 條3 000 t/a 的氣相氟化氫銨生產(chǎn)線，該產(chǎn)品主要用于電子氣體三氟化氮的生產(chǎn)。

氣相法生產(chǎn)氟化氫銨由于整個反應過程中不接觸水，所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品含水量低，純度較高，粒度較細，能夠滿足新領域的要求，但是生產(chǎn)工藝對設備的耐腐蝕性及密封性要求高，造成設備投資比較大，且整個工藝對原料的純度要求較高，不利于工業(yè)化。

2. 氟硅酸-液氨法

氟硅酸-液氨法是一種間接制備氟化氫銨的方法， 先得到氟化銨再高溫分解或者與氫氟酸反應制得氟化氫銨。反應原理為氟硅酸和氨水常壓反應，生成氟化銨及二氧化硅。沉淀二氧化硅經(jīng)洗滌、烘干后，即得白炭黑成品。氟化銨溶液經(jīng)濃縮、高溫分解或與氫氟酸反應制得氟化氫銨，反應方程式為：

3. 含氟廢渣-液氨法

該方法的原理是將含氟廢渣與氟化銨溶液溶解，得到氟硅酸銨溶液，經(jīng)冷卻后通入液氨或氣氨，沉淀析出二氧化硅，得到氟化銨溶液；氟化銨溶液通過加氫氟酸制得氟化氫銨產(chǎn)品。反應方程式為：

未來氟化氫銨行業(yè)技術開發(fā)方向

充分利用磷肥副產(chǎn)的氟硅酸加工成工業(yè)用途的氟化銨和氟化氫銨，可實現(xiàn)氟資源的綜合利用，促進和保證我國磷肥工業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。另外對于醫(yī)藥和電子工業(yè)的特殊用途，應積極開發(fā)出質量更好的產(chǎn)品，其中氣相法就是一條切實可行的途徑。

市場^【3】

中國氟化氫銨行業(yè)市場規(guī)模：

氟化氫銨市場規(guī)模隨著下游行業(yè)需求規(guī)模的不斷擴大而增加， 2012 年—2016 年中國氟化氫銨行業(yè)市場規(guī)模增長率為4.9% ～ 7.5%， 2015 年中國氟化氫銨行業(yè)市場規(guī)模為11.60 億元， 2016 年中國氟化氫銨行業(yè)市場規(guī)模為12.36 億元，同比增長6.6%。

產(chǎn)能預測：

調查統(tǒng)計近幾年中國氟化氫銨行業(yè)市場運行情況得知，行業(yè)市場供不應求，預測未來幾年，隨著行業(yè)進入企業(yè)的不斷增加，企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模也將不斷擴大。預測2017 年—2022 年中國氟化氫銨行業(yè)產(chǎn)能增長率在6%以上，預測2022 年中國氟化氫銨行業(yè)產(chǎn)能20.13 萬t。見下表。

市場需求預測^【3】

統(tǒng)計調查近幾年中國氟化氫銨行業(yè)市場運行情況得知，行業(yè)市場良好。預測未來幾年，隨著下游需求規(guī)模的不斷擴大，這種情況依舊存在。預測2022年中國氟化氫銨行業(yè)需求量19．27 萬噸，行業(yè)發(fā)展空間較大。

中國氟化氫銨的主要用戶^【3】

鋁型材方面：

根據(jù)調查，鋁型材方面的用戶有中國鋁業(yè)公司山東分公司的鋁加工廠，山東叢林集團鋁加工廠，山東魏橋集團提供鋁水的濱州所在地的若干鋁加工企業(yè)。

磨砂蝕刻方面：

山東金晶( 集團) 有限公司、山東華鵬玻璃股份有限公司等。

石油行業(yè)：

根據(jù)調查，氟化氫銨在石油方面的用戶有勝利油田、延長石油等。

參考文獻

[1]石得中、黃洪周主編,世界精細化工產(chǎn)品技術經(jīng)濟手冊,化學工業(yè)部科學技術情報研究所,1988年12月,第725頁

[2] 溫豐源，李霞，氟化氫銨的生產(chǎn)工藝與最新進展，無機鹽工業(yè)，2013.10，第7頁

[3] 韓紀磊，楊保鑫，李汝勇，焦占忠，中國氟化氫銨產(chǎn)品生產(chǎn)和市場狀況，有機氟工業(yè)，2018.01，第58-61頁