氟化工十篇

时间:2023-03-23 02:47:51

氟化工

氟化工篇1

萤石资源保障未来发展

积极布局锂电池材料

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全球氟化工行业龙头

公司前身为焦作市多氟多化工有限公司,成立于1999年12月21日,经过多年的发展,公司目前主要产品年综合产能13万吨,其中冰晶石6万吨,氟化铝6万吨,白炭黑及其他无机氟化物1万吨,已成为我国无机氟化工行业重要的生产基地之一,全球最大的无机氟化工企业。

公司是氟化盐行业的技术领先者,也是行业中规模最大、竞争力最强、出口量最大的氟化盐生产企业,同时也是我国乃至世界时最大的无机氟化盐生产企业。主导产品冰晶石出口量连续九年列全国第一,2008年、2009年氟化铝出口量列全国第一。

公司拥有国家高技术产业化示范工程1项,国家资源节约和环境保护工程1项,国家重点新产品2项,国家专利92项,其中发明专利75项。公司主持制、修订了冰晶石、氢氟酸、氟化锂等20项国家标准和多项行业标准,研制了冰晶石、氟化铝等国家标准样品,组建了无机氟化工行业第一家国家认可实验室。

从1999年创业以来,公司专注于无机氟化盐领域,在10年时间里,不仅制造出世界独家的无水氟化铝,并且创造了利用磷肥生产的废料以及铝行业废料生产氟化铝的循环技术,将产品成本降低了10%以上。

公司国际客户有美国铝业、俄罗斯铝业、加拿大力拓铝业等世界最大的铝业集团,国内20家年产20万吨电解铝的企业中,19家是公司的客户。成为全世界最大,最强的氟化盐生产企业和领导企业。

在2008-2009年的金融危机中,公司产能利用率达到103%,而同业企业基本上维持在60%左右,充分表明,公司决策层在产品方向性选择上是清晰正确的,同时在生产销售过程管理上具备强大执行力,有较高的管理效率。

加速整合氟化盐行业

在未来较长的一段时间内,冰晶石-氧化铝熔盐电解法仍将是铝冶炼的最主要方法。冰晶石和氟化铝等氟化盐产品作为电解铝的助熔剂,用以降低氧化铝熔点和提高电解质的导电率,是电解铝工业生产中必不可少的原材料,其应用具有不可替代性。

冰晶石主要用于铝电解的启动阶段,而氟化铝用于铝电解的日常生产运行。冰晶石和氟化铝从属于无机氟化物的品类,占铝用氟化盐产品的95%以上,在生产过程中应用高性能和质量优异的氟化盐产品有助于电解铝生产企业降低用电消耗、减少烟气排放、减少氟化盐用量,有利于电解铝的产品质量提高和节能减排,是电解铝行业的发展要求,也是氟化盐产品未来的发展方向。

氟化氢是萤石等含氟资源实现化学深加工、发展氟化工产业的关键中间产品。工信部11月24日公布了《氟化氢行业准入条件(征求意见稿)》,文件要求新建生产企业的氟化氢总规模不得低于5万吨/年,新建氟化氢生产装置单套生产能力不得低于2万吨/年(资源综合利用方式生产氟化氢的除外)。禁止新建以氟化氢为最终产品的生产企业(高纯超净的电子行业用氟化氢产品除外);严禁新建、扩建非原料用氟化氢生产装置。

多氟多公司是中国最大的氟化氢生产企业,拥有10万吨的生产能力(其中本部6.3万吨,其他部分3.8万吨)。上述征求意见稿即多氟多牵头下行业内企业配合工信部共同制定的。由于原材料价格的持续上涨,今年以来大量小型氟化铝企业已经关闭,企业数量从年初的40多家,减少到了目前的16家左右,行业垄断性进一步增强,直接减少的产能大约是15万吨氟化盐,为2009年国内总产量的24%(68万吨),公司竞争环境大为改善。

萤石矿资源集中度提升

萤石是国家重要的战略资源,世界萤石储量约为6亿吨,我国储量约占54%。全球每年耗用460万吨,其中260万吨来自中国。作为化工新材料之一,氟化工在“十二五”规划中将单列一个专项规划。规划拟进行强制性的资源整合,并实现基本停止出口萤石、氢氟酸出口减少一半以上。

由于我国萤石实际产量达到世界总量的50%,因此这一整合具有类同于稀土的整合的效果,将使整个氟化工产业链受益。预计政策的出台可能会引致行业拐点发生,往上下游发展,健全整个产业链会成为未来业内企业发展方向。

氟化盐主要原料是萤石矿,氢氧化铝,硫酸等。公司所在地河南省的萤石资源丰富,其储量约占全国储量的15%,由于靠近萤石原产地,公司可以用较低的成本取得萤石资源。我们判断公司极有可能往上游进行整合,由于最近萤石价格涨幅较大,我们预计公司可能会加速这一进程。

2010年以来萤石矿的价格上涨幅度很大,已经从年初1100元/吨涨到了目前的1900元/吨,而氟化盐产业价格传导一般为滞后6-8个月,从2010年3月份开始的成本上涨行情已经开始出现向成品价格转移的迹象,加上电解铝价格的回升,这一趋势正在加速:目前氟化铝价格已经从年初的5600元/吨上涨到目前的8500元/吨,涨幅达到了52%。因为原材料的价格上涨,公司2010年毛利率仍然低于前两年。

随着行业准入门槛的提高和竞争的削减,氟化铝价格仍有进一步上涨的趋势。历史上最高价格约为11000元/吨左右,目前这个价格基本上是全行业的盈亏平衡点,公司由于成本控制和资源优势,仍有20%以上的毛利率。

积极介入锂电池

六氟磷酸锂是目前锂电池中应用的最主要的电解质锂盐。以六氟磷酸锂为电解质的锂电池广泛应用在手机、笔记本电脑、数码相机和数码摄像机等便携式电子产品和电动自行车、电动汽车等领域。

目前,全球六氟磷酸锂产量4000吨,而随着电动车的推广,2012年,全球需求量将达到8000吨。在铝用氟化盐的基础上,多氟多围绕氟资源的综合利用,正在进入六氟磷酸锂等电子级氟化物领域。

截至2009年底,多氟多已经申请了3项六氟磷酸锂相关专利以及六氟磷酸锂的重要原料――电子级氢氟酸和电池级氟化锂各1项专利。公司200吨/年的六氟磷酸锂采用双反应釜氟化氢溶剂法,该条工艺路线是将五氯化磷与无水氢氟酸在-20至-30℃反应制取五氟化磷,加入氟化锂在特制的双反应釜中循环反应,经过过滤干燥制得高纯六氟磷酸锂。双釜反应法克服了单反应釜工艺原料利用率低、生产成本高的缺点,可通过连续循环反应使五氟化磷、氟化锂反应充分,原料利用率提高20-30%,并能够得到高纯的六氟磷酸锂。

根据公司规划,2011年六氟磷酸锂产能将达500吨,按照目前35万元/吨的价格,估计毛利率可能达70%。

氟化工篇2

招商证券本周推荐新宙邦(300037),理由是看好公司进军氟化工中间体,打造新增长点。

二级市场上,新宙邦从9月份停牌前的44元附近极速下探到27元附近,短期跌幅巨大,但从基本面看公司业务仍处于积极发展的势头,且随着股价的下滑,原先的高估值风险已经得到相当程度的释放。在短线技术面走好后,可逐步介入。

新宙邦此前披露,拟以发行股份及支付现金的方式收购海斯福100%股权,并募集配套资金。资料显示,海斯福是国内六氟丙烯下游含氟精细化学品领域的龙头企业,拥有全球最大的六氟环氧丙烷产能,产品包括含氟医药中间体、含氟聚合物助剂、含氟聚合物改性单体、含氟农药中间体等5大类。此次并购,海斯福的资产评估值为6.84 亿元,对应2014年PE为12.2倍,PB为4.73倍。另外,投资者可以关注,海斯福承诺2014-2016年扣非净利润不低于4000万元,2014-2017年累计扣非净利润不低于2.6亿元。

从测算来看,海斯福预计2014 年公司净利润5600万元,招商证券判断新宙邦2014年净利润1.43亿元,以此测算,收购完成后公司EPS将从0.83元增厚至1.1元,增厚32%。同时,海斯福盈利能力显著高于新宙邦,毛利率>50%,净利率>30%,收购完成后将明显提升公司盈利能力。

从中线投资的角度出发,投资者可以把握的是,新宙邦此番进入氟精细化工,是在打造新增长点。据中国氟硅工业协会统计,2012年我国氟化工行业总产值达600亿元左右。其中,氟精细化工发展空间尤其广阔。海斯福在六氟丙烯下游含氟精细化学品领域具有较强竞争优势,下游吸入式麻醉剂需求增长稳定,行业地位稳固。凭借强大研发能力,海斯福正在开拓多种氟精细化工产品,收购也将加速新宙邦含氟电解液添加剂的研发。招商证券预计,氟精细化工产品将是新宙邦未来又一增长点。

海斯福未来的发展与新宙邦现有的主营业务也将有望形成越来越多的协同,因为越来越多的氟化工产品在锂离子电池电解液中扮演重要角色。除了最为常见的六氟磷酸锂作为溶质广泛使用以外,双三氟甲烷磺酰亚胺锂、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、全氟聚醚(PFPE)等添加剂可以使电解液在部分方面有良好的性能体现。与此同时,以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体与六氟丙烯(HFP)、聚环氧乙烷(PEO)等共混形成的凝胶聚合物电解质,拥有较高的抗阳极氧化能力、良好的机械性能、电化学稳定性高以及较高的离子导电率,是未来动力锂电池的发展方向之一。

氟化工篇3

[关键词] 水源水;出厂水;传统处理工艺;氟化物;硝酸盐;铁;锰

[中图分类号] R123.6 [文献标识码] B [文章编号] 1674-4721(2014)01(c)-0129-05

水是生命之源,故健康卫生的饮用水是居民生命健康的第一保障。我国城市用水均来自天然地表水,无法直接饮用,必须经过给水处理工艺进行净化才能够在生活或工业中应用。在我国,水处理方式根据水源水质及用水对象要求的不同,其水处理方案也不尽相同。江门市的城镇生活饮用水一般采用传统处理工艺制水,本疾控中心对江门市生活饮用水传统处理工艺的处理效果进行了长期筛查监测。本研究对6家自来水厂2008~2012年水源水和出厂水的监测资料进行分析,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

1.1.1 水资源及水处理现状 江门市新会区位于广东省中南部,供水水源类型主要是河水和水库水,供水覆盖人口比例分别为54.3%和29.9%,其他类型水源水为山溪水和地下水,两者供水覆盖人口比例为15.8%。采用传统处理工艺的自来水厂为18个,供水人口为57.59万人,占总人口数的75.72%。选取的6家自来水厂供水人口为48.03万人,水源水为西江(鑫源、睦洲和大鳌水厂)、潭江(司前水厂)、流水响水库(沙堆水厂)和石涧水库(大云山水厂),水源和水厂分布于6个镇和乡村。

1.1.2 资料来源 2008~2012年7个指标检测值来源于江门市新会区疾病预防控制中心实验室检测软件。分析6家采用传统处理工艺的自来水厂水源水和出厂水的检测值,其中,水源水288份,出厂水288份,分析项目为氟化物、硝酸盐、铁、锰、氯化物、硫酸盐和耗氧量。

1.2 传统水处理工艺流程

1.2.1 混凝 水泵房将原水提升后,首先即进行混凝,在原水中添加水处理剂,聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等均为常用混凝剂,本市采用碱式氯化铝,混凝剂与原水混合后发生一系列反应生成氢氧化铝,氢氧化铝吸附性极强,将水中难沉淀的胶体物质及悬浮物脱稳和凝集,最后被整合吸附为大颗粒的矾花絮粒,有助于其沉淀和分离。

1.2.2 沉淀 矾花水进入沉淀区后,在水区各个层面相应的分配区域进行重力沉淀,边沉淀边流向出口,这样可使大颗粒矾花充分沉入池底,形成蓄积的浓缩化污泥,而污泥达到一定数量后则按时清理出池。

1.2.3 过滤 本市应用多道石英砂材质的粒状黏性空隙滤料层,通过流水作用截留水中未被沉淀的细微悬浮颗粒,更细致地将细小悬浮质、有机物、致病微生物等滤除,使水变得澄清。过滤在进一步降低水浊度的同时还能滤出一部分有机物及病原微生物,且为过滤后消毒打下良好的基础。

1.2.4 消毒 本市应用最广谱的氯消毒法,通常向原水内添加液化氯气,剂量为2.5 g/m3。氯气与水反应可生成盐酸与次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可以将致病微生物体内的活性酶破坏,从而杀灭微生物。剩余的次氯酸可以自然分解为盐酸和氧气,而最终剩余的盐酸会在自来水输送至全市各用水单位或家庭的过程中自然挥发。

1.3 水样的采集与检测

①氟化物、硝酸盐、硫酸盐和氯化物采用白色塑料瓶采集水样,4℃保存,24 h内采用《生活饮用水标准检验方法(GB/T 5750-2006)》[2]中的离子色谱法测定;②铁和锰采用白色塑料瓶采集水样,每1000毫升加入2 ml 1+1硝酸溶液,4℃保存,24 h内采用《生活饮用水标准检验方法(GB/T 5750-2006)》中的原子吸收分光光度法测定;③耗氧量采用白色玻璃瓶采集水样,每500毫升加入0.4 ml 98%浓硫酸,4℃保存,24 h内采用《生活饮用水标准检验方法(GB/T 5750-2006)》中的酸性高锰酸钾滴定法测定。

1.4 评价依据

水源水中7种化学物质的检测值以《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》[3]规定的限值为评价标准。出厂水中7种化学物质的检测值以《生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)》[4]规定的限值为评价标准。

1.5 统计学方法

采用SPSS 13.0统计学软件对相关数据进行分析,计量资料采用t检验,以P

2 结果

2.1 氟化物含量的分析

6家水厂水源水中氟化物的含量符合《地表水环境质量标准》Ⅰ类标准(0.05)(表1)。

2.2 硝酸盐含量的分析

6家水厂的水源水中硝酸盐含量低于《地表水环境质量标准》标准限值(10 mg/L),出厂水含量低于《生活饮用水卫生标准》标准限值(10 mg/L)。大云山水厂出厂中水硝酸盐含量高于水源水,差异有统计学意义(P0.05)。沙堆水厂和大云山水厂水源水硝酸盐含量低于其他水源水,差异有统计学意义(P

2.3 铁含量的分析

睦洲水厂、大鳌水厂和司前水厂水源水的铁含量高于《地表水环境质量标准》标准限值(0.3 mg/L),鑫源水厂和沙堆水厂水源水的铁含量低于标准限值。6家水厂出厂水铁含量低于《生活饮用水卫生标准》(0.3 mg/L)。6家水厂水源水铁含量高于出厂水,差异有统计学意义(P

2.4 锰含量的分析

司前水厂水源水锰的含量高于《地表水环境质量标准》标准限值(0.1 mg/L),其他5家水厂的水源水锰含量低于标准限值。6家水厂出厂水锰含量低于《生活饮用水卫生标准》标准限值(0.1 mg/L)。鑫源水厂、大鳌水厂、司前水厂和大云山水厂水源水锰含量高于出厂水,差异有统计学意义(P0.05)(表4)。

2.5 硫酸盐含量的分析

6家水厂水源水硫酸盐含量低于《地表水环境质量标准》标准限值(250 mg/L),出厂水硫酸盐含量低于《生活饮用水卫生标准》标准限值(250 mg/L)。大云山水厂水源水硫酸盐含量低于出厂水,差异有统计学意义(P0.05)。沙堆水厂和大云山水厂水源水硫酸盐含量低于其他水源水,差异有统计学意义(P

2.6 氯化物含量的分析

6家水厂水源水中氯化物的含量低于《地表水环境质量标准》标准限值(250 mg/L),出厂水氯化物含量低于《生活饮用水卫生标准》标准限值(250 mg/L)。大鳌水厂、沙堆水厂和大云山水厂水源水氯化物含量低于出厂水,差异有统计学意义(P0.05)。司前水厂水源水氯化物含量高于其他水源水,差异有统计学意义(P

2.7 耗氧量分析

睦州水厂、司前水厂和大云山水厂的水源水耗氧量符合《地表水环境质量标准》Ⅱ类标准(2~4 mg/L),其他水厂的水源水耗氧量符合《地表水环境质量标准》Ⅰ类标准(

3 讨论

3.1 传统处理工艺对氟化物的影响

水中氟化物含量>1.0 mg/L时,会导致氟牙症和氟骨病的患病率增加[5-7],

3.2 传统处理工艺对硝酸盐的影响

硝酸盐主要用作无机肥料,也用于氧化剂和生产炸药等。在地表水中硝酸盐的质量浓度通常很低,但是当受到农业径流水或人畜粪便等污染时则会明显升高。饮水中高浓度的硝酸盐可引起人急性中毒[9]。6家自来水厂水源水和出厂水硝酸盐含量均未超标,但西江和潭江硝酸盐含量明显高于流水响水库和石涧水库,表明西江和潭江受到有机物的污染比水库严重。大云山水厂出厂水硝酸盐含量高于水源水,表明此水厂传统水质处理工艺不但没有降低硝酸盐的含量,反而增加了硝酸盐的含量。经调查得知,大云山水厂制备的出厂水只在居民用水高峰期(晚6:00~11:00)供水,出厂水在清水池停留时间过长,造成微生物的再度繁殖,微生物在有氧条件下将含氮有机物分解成氨氮,再经亚硝酸菌作用成亚硝酸盐,最终氧化分解生成硝酸盐[10]。对此有两点建议:①建议大云山水厂认真检查生产流程,排查污染因素,将高峰期供水改为常规供水;②大云山水厂出厂水硝酸盐含量高于水源水,只能说明出厂水过去受到有机物污染,因为未检测氨氮和亚硝酸盐,不能说明近期是否有污染,建议将氨氮和亚硝酸盐设为常规监测指标,进一步了解有机物污染的状况。

3.3 传统处理工艺对铁和锰的影响

铁和锰在自然界中广泛存在,水中铁含量>0.3 mg/L时会使衣服和器皿着色,在0.5 mg/L时色度可大于30度。锰的含量>0.1 mg/L时会使饮用水发出令人不舒服的气味,并使器皿和洗涤的衣服着色[9]。睦洲水厂、大鳌水厂和司前水厂水源水的铁含量超标,司前水厂水源水锰含量超标。6家水厂出厂水铁和锰含量全部合格。6家水厂的传统处理工艺使水源水中的铁含量明显降低,鑫源水厂、大鳌水厂、司前水厂和大云山水厂的水源水中锰的含量明显降低。表明传统处理工艺中投加聚合氯化铝或聚合硫酸铝,可以使铁和锰形成絮凝状物体经过沉淀和过滤去除。

3.4 传统处理工艺对硫酸盐的影响

硫酸盐在自然界中存在于各种矿石中,不同的硫酸盐味觉阈不尽相同,当水中硫酸钙和硫酸镁的浓度分别达到1000 mg/L和850 mg/L时,有50%的被调查对象认为水的味道令人讨厌、不能接受。硫酸盐和硫酸产品主要应用于肥料、化工、印染、玻璃、造纸、肥皂、纺织品、杀真菌剂、收敛剂和催吐剂的生产中。采矿、铸造、制牛皮纸浆、造纸厂、纺织厂和制革厂的生产过程中会有硫酸盐进入水体。陈旧的燃料在燃烧时和冶金煅烧过程中会产生大量的二氧化硫并进入周围大气中,这也会使地表水中的硫酸盐浓度升高。二氧化硫通过光解作用或是氧化接触反应会形成三氧化硫,而三氧化硫会与大气中的水蒸气结合形成稀硫酸,成为酸雨的来源[9]。上述6家水厂水源水和出厂水硫酸盐含量远远低于标准限值,但是西江和潭江硫酸盐的含量高于石涧水库和流水响水库,表明西江和潭江受到硫酸盐的污染比水库大。大云山水厂出厂水硫酸盐含量高于水源水,原因是大云山水厂使用聚合硫酸铝作为混凝剂,增加了出厂水中硫酸盐的含量。其他水厂水源水和出厂水硫酸盐含量差异无统计学意义,表明传统水处理工艺对水源水中低含量的硫酸盐无明显的去除作用。

3.5 传统处理工艺对氯化物的影响

氯化物在自然界中分布广泛,其中海水中存在的数量最多,在未受污染的地表水中,氯化物的浓度较低,一般含量

3.6 传统处理工艺对耗氧量的影响

耗氧量是指在一定条件下,强氧化剂氧化水中有机物所消耗的氧量。它是测定水体中有机物含量的间接指标,代表水体中可被氧化的有机物和还原性无机物的总量。耗氧量的意义在于指示饮用水中受有机污染物污染的程度,为水处理效果提供简单、迅速的指标[9]。除睦州水厂外,其余5家水厂的水源水经过处理后,耗氧量都有一定程度的下降,表明传统处理工艺可以去除水源水中部分有机物。

综上所述,江门市饮用水传统处理工艺可以去除水源水中高浓度的铁、锰,去除部分有机物,降低耗氧量,加氯消毒环节增加氯化物的含量;对氟化物、硝酸盐、硫酸盐和氯化物没有去除作用。如果水源水质恶化,硝酸盐、硫酸盐、氯化物和重金属等含量超标,现有的自来水厂需做好深度净化处理的准备。

[参考文献]

[1] 美国自来水厂协会.水质与水处理公共供水技术手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2008:92.

[2] GB/T 5750-2006.生活饮用水标准检验方法[S].

[3] GB 3838-2002.地表水环境质量标准[S].

[4] GB 5749-2006.生活饮用水卫生标准[S].

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[8] 郜红建,张显晨,张正竹,等.安徽省饮用水中氟化物含量及健康风险分析[J].中国环境科学,2010,5(4):22-23.

[9] 李志刚.《生活饮用水卫生标准》贯彻实施与饮用水处理净化及水质监测技术管理实用手册[M].中国卫生出版社,2007:71-73,149-157.

氟化工篇4

关键词:氟污染 化学沉淀 混凝沉淀 吸附

中途分类号: X51文献标识码:A文章编号:

1氟污染危害及来源

1.1氟的危害

1886年HenriMoisson首次制得氟至今已有100多年的历史。上世纪30年代,(Churchill等)氟斑牙与饮水中氟的含量有因果关系。1932年Moller等人报告了瑞典冰晶石工厂的工人的工业性氟骨症。在我国地方性氟中毒从1930年开始就有报道,近年来,对氟中毒的研究也更为人们重视,也更深入(1995,王云)。

氟作为人体和动物必须元素,但是当环境中氟的含量过高时会引起环境污染,危害人和动植物的健康。过量的氟它将抑制体内酶化过程,破坏人体正常的钙、磷代谢,使钙从正常组织中沉积和造成血钙减少;由于氟的矿化作用可将骨骼中的轻基磷酸钙转变为氟磷酸钙而破坏骨骼中正常的磷氟比。人长期吸收过量的无机氟化物,会引起氟斑牙、骨膜增生、形成骨刺、骨节硬化、骨质疏松、骨骼变形发脆等氟骨病;植物吸收过量的氟将影响其光合作用产物的分布模式,并影响植物的生长,同时氟在植物体内积累通过食物链影响食草动物,使之氟中毒。研究表明氟含量达200~400mg/kg的食物会使鸡增重(速度)明显降低,而且还会引发“鸡软脚”,且死亡率较高(Huyshebaert G,1988)。还有(N. J. Chinoy,1991. D.Mohapatra etc,2004)报道人体中过量的氟还将导致癌症、妇女不孕症、脑损伤、Alzheimer综合症和甲状腺紊乱。

1.2氟污染来源

在自然界有许多的含氟的矿物如氟化钙(CaF2)、氟镁石(MgF2)、氟盐NaF、冰晶石(Na3AlF6) 、氟镧铈矿[(Ca,La,Nd —Pr) F3 ]、氟铝石(AlF3·3HO)、磷灰石[Ca5F(PO4)]、氟硅钾石(K2SiF6)以及属于氟碳酸盐、氟硅酸盐、氟铝酸盐、磷酸盐、氟硼酸盐等类的矿物。岩石中有大约625~800mg/kg的氟,土壤有约160~715mg/kg。(郑包山,1992)在含氟矿物的地区在土壤的形成中使土壤氟背景值升高,饮用水中的氟含量也很高。贵州中西部乌蒙山区的织金县当地农民长期在室内用烧煤烘烤食物使当地农民食物中的氟含量超标上百倍。人体长期摄入超标氟,轻则导致牙齿变黄的氟斑牙,重则导致破坏骨骼的氟骨症。

另外以含氟矿物为主要原料或辅助原料的钢铁、铝电解、磷肥、水泥、砖瓦、陶瓷、玻璃等行业,在其冶炼、生产过程中,氟将从矿物中分解而进入环境,造成氟污染;还有在稀土的冶炼过程中也产生氟污染,其中以氟碳铈矿为原料的会产生0.4~2.8g/L的含氟废水污染,而以混合型稀土矿为原料的会产生1.5~14×103mg/m3的含氟废弃(刘咏等,2001)。

2氟污染的治理

目前研究的最多的是工矿业中产生的含氟废气和废水的处理,也有很少的关于高氟饮用水的进化处理,在含氟的废气处理技术上有干法净化回收、湿法处理。含氟的废水利用的技术有吸附法和沉淀法。

2.1含氟废气处理

2.1.1干法净化回收

在废气中主要的污染物质是HF、SiF4利用他们的化学原理进行净化。借助某些吸附剂吸附净化含氟废气—干法技术。该法采用氧化铝、石灰和石灰石粉末等作为吸附剂,将流化床反应器与袋式过滤器组合为一个整体设备,因而设备造价和占地面积大大减少。净化效率很高,气氟达99%,固98%。我国在60,70年代就开始研究和攻关以来来,有一些新建铝厂和老厂改造中普遍采用这项技术(铝厂含氟烟气治理编写组,1982.杨飏,2000)

2.1.2含氟废气的湿法处理

湿式净化以水或碱性溶液为吸收剂,洗涤吸收废气中的气态氟化物。HF和SiF4 都是易溶于水的物质,在净化过程中可以达到很高的净化效果。湿式装置的流出液达到一定浓度后,可以进一步加工制成有用的氟化物。这种回收工艺分为酸法和碱法两类。酸法回收以水为基础,生成氢氟酸溶液再加工成氟化盐。这种流程的优点是产品的纯度和价值较高。其缺点是腐蚀严重,设备材料要求特殊。碱法回收以碱性溶液为基础,生成物是氟化钠或其他氟化物。这种方法虽然克服了腐蚀问题,但结垢堵塞成了制命弱点。

含氟烟气在净化设备中用水或碱溶液循环吸。流出液中含有大量HF或NaF为避免二次污,必须加以回收或采取化学固定法加以无害化理,例如转化CaF2。酸法回收工艺以氟铝酸法和合成法较为典型,二者均是以制取冰晶石为目的,酸法回收多见HF是化学活泼性很强的物质,易溶于水生成于氟化盐工业。碱法回收工艺主要是碳酸化过程。完成这一过程,可以采取不同的方式,例如常见的外加CO2的直接通入法;利用烟气中CO2的碳酸化塔法;把洗涤与碳酸化合并进行的塔内合成法;以及碳酸氢钠法。此外,还有硫酸铝法,氧化铝法和酸性氟化钠法等。同时还有用氨水作为吸收剂,把废气中的SiF4和HF先转化为氟化铵,经脱硅处理后再与硫酸反应生成铵冰晶石,然后同钠盐反应,便可制成合成冰晶石产品。砖瓦工业和玻璃陶瓷工业的废气大致与磷肥工业的类似,净化回收方式可以参考(杨飏,2000)。

2.2含氟废水的处理

2.2.1化学沉淀

化学沉淀法是含氟废水处理最常用的方法,在高浓度含氟废水预处理应用中尤为普遍。其处理采用钙盐沉淀法处理最为普遍,即向废水中投加石灰中和废水的酸度,并投加适量的其它可溶性钙盐,使废水中的F-与Ca2+反应生成CaF2 沉淀而除去。但是单一使用石灰作除氟剂,即使pH值高达12以上,也只能使沉淀后出水含氟控制在15~20mg/L左右。用水溶性较好的钙盐如CaCl2作为石灰的补充,其实际用量为理论用量的2倍左右。对于pH偏中性的废水,可直接投加CaCl2作除氟剂,再配以凝聚剂,可使废水中F降至10mg/L以下(吴兆清,2003)。有人研究(罗彬,1999)在萤石矿选矿废水pH 9~10 中加入CaCl2、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺等药剂在一定的条件下处理后出水的含氟量F

氟化工篇5

1材料与方法

1.1样品污染区样品采集莎德格苏木(乡)氟害最严重的毕克梯嘎查(村)当地生长的2岁龄以内的猪肋骨及胴体肉、内脏、鸡跖骨、鸡蛋。非污染区样品:采集无氟害污染的呼和浩特市及丰镇地区2岁龄以内的猪肋骨及胴体肉、内脏、鸡跖骨、鸡蛋。人工投氟组样品:于该院购买1月龄小猪9头,2岁龄以内健康山羊7只,同样以10mg/(kg•d)氟化钠口服,在该院内猪喂6个月,羊喂4个月,并设正常对照组,屠宰取肋骨。

1.2测试方法骨及鸡蛋壳测定:将样品于马福炉中灰化后,酸提取采用氟电极法进行测定。肉及内脏、蛋黄氟测定:将新鲜样品先用硝酸镁浸泡、烘干、炭化、灰化后采用氟电极标准曲线法测定。鸡蛋清氟:采用一次加入法测定。

2试验结果

从表1试验结果可看出,以同样剂量氟化钠饲喂的8个月猪骨氟值比正常骨氟值增长2倍,而羊饲喂氟化钠4个月骨氟值比正常对照组增长3倍。表2、表3说明氟污染区猪肉、内脏、蛋清、蛋黄的氟含量均略高于非污染区,但经统计学检验都无显著性差异。

3讨论与结论

①通过人工投氟试验可看出,以同样剂量的氟化钠饲喂8个月的猪骨氟值比正常值升高2倍,并未见到猪产生跛行、骨骼变异、生长缓慢等慢性氟中毒症状。而山羊在同样剂量的氟化钠灌服4个月的情况下骨氟值比正常值升高3倍,并在病理剖检时发现有4例肋骨有骨瘤形成、骨膜粗糙不平、骨质松脆、骨折等病理变化。说明猪比羊有较强的抗氟力。

氟化工篇6

中昊晨光是1965年由全国24家科研、生产单位内迁四川富顺组建而成,是中国高分子合成材料的研究、开发和生产单位之一。重点从事有机氟、有机硅、含氟精细化学品、塑料成型加工、医用药品与材料、化工设备与防腐等领域的研究、开发和生产。该公司主要从事氟橡胶、聚四氟乙烯树脂等有机氟化工新材料的研制、生产和经营,含氟聚合物总生产能力达到2万吨/年,是专业从事含氟聚合物研究开发和生产的龙头企业,拥有聚四氟乙烯树脂、氟橡胶、含氟精细化学品等600多种规格牌号的产品。有机氟系统形成了一条完整的产业链,具有从原料萤石到无水氢氟酸、F22,再到中间体四氟乙烯单体、六氟丙烯单体、偏氟单体等,最后合成氟橡胶、聚四氟乙烯树脂以及含氟精细化学品四氟丙醇的完整的产业化装置。目前,该公司氟橡胶产能位居国内第一、世界第二;聚四氟乙烯树脂乳液产能位居国内第一;聚四氟乙烯分散树脂产能位居国内第二。

在公司不断做优做强主业、实现经济高速增长的同时,坚持走“既要金山银山,更要绿水青山”的发展理念,始终不渝坚持科技创新、科学治污、科技节能,积极探索“循环利用、清洁生产”之路,突破了多项氟硅行业在环保、安全方面的关键工艺技术,为国内氟硅产业实现清洁生产提供了技术保障,从而实现工业污染的源头控制与治理。在此基础上,加大投资,建成“清洁生产技术开发”研发平台、加大研发力度,大力发展环保产业,实现资源的循环利用,取得良好的经济效益和社会效益。

近年来,公司投入近亿元,20多套环保装置,不断延伸环保产业链。公司已建成了具有自主知识产权、技术水平国内领先的250t/a等离子体处理有机氟残液、废气、废渣装置,实现氟化工中间副产物的无害化处置,并根据国际公约《京都议定书》,利用该技术在四川省首家实施F23分解CDM项目(清洁发展机制),实现温室气体F23的减排,每年可为国家带来减排收入1.2亿元;建成了30万吨/年综合废水生化处理装置,集中处理有机硅、环氧树脂生产系统废水;建成了日处理能力200t的含氟废水处理装置,集中处理有机氟生产系统高浓度含氟废水;建成了全氟辛酸、四氟乙烯以及八氟环丁烷回收装置。目前,公司正在紧张建设2000t/a等离子焚烧装置,并可望于今年7月竣工,为公司的进一步发展提供可靠的“三废”处理保障。

氟化工篇7

谁是三氧化氮

大多数人也许对三氟化氮并不熟悉,但一定知道半导体和液晶电视。目前,三氟化氮主要用于电子行业的清洗和蚀刻。其中,浓度为15%~20%的三氟化氮被用于清洗液晶显示器:浓度为65%~70%的三氟化氮用于半导体的清洗和蚀刻。

1960年,三氟化氮作为一种实验火箭燃料首次得到应用。随后,它被用于美国星球大战导弹防御系统的化学激光。目前,三氟化氮在平板电视机和笔记本电脑的液晶显示器、半导体和人造钻石的生产过程中被大量使用。

在常温常压下,三氟化氮为无色、无臭、性质稳定的液化气体;沸点为129℃,熔点为206.8度。高纯三氟化氮几乎没有气味,它是一种热力学稳定的氧化剂,大约在350℃左右可分解成为二氟化氮和氟气,故其反应性质类似于氟。

三氟化氮也是一种有毒气体,人吸入该气体后会出现呼吸困难或呼吸停止。

作为一种强氧化剂,该气体受热或与火焰、电火花、有机物等接触能燃烧,甚至爆炸。它与易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应,甚至引起燃烧。三氟化氮与还原剂能发生强烈的反应,引起燃烧爆炸。因此。生产、储存、运输、使用三氟化氮,必须格外小心。

三氟化氮是这样产生的

前面已经提过,高纯度三氟化氮是一种微电子工业中使用的特种气体,被称为高纯电子气体,这个家族还有六氟化硫、四氟化碳、三氟化氮、硅烷等。

作为微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,三氟化氮可以在集成电路板上“蚀刻”出只有几十纳米的线槽,使电子产品的核心部件越做越小。这意味着,手机、电脑、MP3等各种数码产品将可能变得更加小巧玲珑。

不仅如此,对硅和氮化硅蚀刻,采用三氟化氮比四氟化碳和四氟化碳与氧气的混合气体有更高的蚀刻速率和选择性,而且对电路板表面无污染。

同时,三氟化氮还可以作为清洗剂。在生产液晶显示器的时候,由于周围环境中会有一些杂质,这些杂质用常规的办法很难清理干净,这时候三氟化氮就可以大显身手了,它能为液晶显示器的生产创造出近乎零污染的环境。

国外对三氟化氮的研究和生产应用比较早,伴随着20世纪电子工业的发展,三氟化氮本来已经度过了它的黄金时期。

但进入新世纪,随着全球半导体工业的迅猛发展,人们对三氟化氮的需求量急剧上升,世界主要生产商,如美国的空气产品和化学品公司、日本三井化学公司等又纷纷扩大了产能。

我国对三氟化氮的研究生产是从20世纪80年代开始的,最早仅仅应用于国防工业,产量很小,主要是自用。20世纪末,随着经济的发展,三氟化氮产业化的研究迅猛发展,以及电子工业用三氟化氮问世,生产线相继投产。其制造水平已与国外发达国家相当。

目前,三氟化氨这种人造化学物质在工业化生产中主要依靠两种办法产生:一是合成法,即将氟化氢铵在镍制反应器中加热,氟气、氮气和氨通过分布器进入反应器直接发生氟化反应生成三氟化氮:二是电解法,即在一定温度下,电解熔融氟化氢铵,在阳极产生三氟化氮。阴极产生氢气。

可怕的温室气体

虽然三氟化氮在当今的电子工业中不可或缺;但美国加利福尼亚大学环境学院主任迈克尔・普拉瑟发现,三氟化氮是一种相当可怕的温室气体。该气体在现阶段的年排放量虽然仅为4000吨,它对大气造成的污染却相当于6700万吨二氧化碳。

美国加州大学斯克里普斯海洋研究所的地球化学教授瑞尔・韦斯领导的研究团队发现,三氟化氮的温室效应是二氧化碳的1.7万倍。最近30年,三氟化氮在大气中的浓度增加了20倍。虽然在人类活动所产生的温室气体中,三氟化氮只占0.04%:但这种气体所占比例以每年11%的速度递增,至2010年,三氟化氮的排放量可能会达到8000吨,主要在生产液晶电视时排放。预计,随着平板电视机和液晶笔记本电脑需求量的增加,厂商会使用更多的三氟化氮。统计显示,仅我国台湾地区2006年对三氟化氮的需求量就达到1300吨左右。美国商业情报机构(GIA)的分析数据表明,到2012年,三氟化氮在亚太地区的需求量将达到1.95万吨,其中大部分用于半导体制造和液晶显示器行业。

最近几年。液晶电视机由于耗电量少于等离子和背投电视机,一直被宣传成最环保的产品,深受消费者欢迎,需求量一路攀升。与此同时,人们对三氟化氨等在液晶产品生产过程中的污染物监测工作却远远不够。

虽然使用、运输和配制三氟化氮过程中,只有大约2%的三氟化氮会排入大气:但问题的可怕性在于,三氟化氮拥有导致全球变暖的强大潜力。更糟糕的是,三氟化氮能够在大气中稳定存在580~740年,基本不能依靠生态循环来消除,因此它在大气中的总量会不断积累,由此造成的危害也会相应累积。这意味着,三氟化氮排放在不远的将来极有可能会变成非常严重的环境威胁。

在目前,人们还找不到成本低廉、对环境友好的化学物质来替代三氟化氮。东芝松下显示器、三星和LG选择使用氟来代替三氟化氮,理由是氟不会成为温室气体,而且,在大气中也无法存在。然而,氟的成本比较高,而且毒性很大。太阳能电池生产商则试图使用硅来代替三氟化氮,但是硅的成本也很高。

鉴于三氟化氮潜在的温室效应,2008年,《联合国气候变化框架公约》(UNFCC)将其添加到了需要进行监管的气体之列。但目前,《京都议定书》还没有对三氟化氮进行限制,部分原因是因为制定该条约时,三氟化氮在大气中的排放量非常有限。其不利影响还没有为人们充分认识。

以往,人们只把二氧化碳(CO2)当作温室效应的元凶,其实,除二氧化碳外,人们经常提到的温室气体还包括水汽(H2O)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFO、全氟化碳(PFC)、六氟化硫(SF6)等。对这几种气体的排放,《京都议定书》中都做了严格规定。

氟化工篇8

[关键词]氟化物;检测方法;控制措施

中图分类号:X830 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)13-0282-01

引言

目前,周围环境中的氟污染物的主要来源为工业生产和燃煤过程中含氟“三废”的排放。此外,环境中另一个氟化物的污染主要来源是地质元素的异常。环境污染物中的氟化物可导致人、畜、植物等大范围的中毒,造成严重的经济损失,同时环境中氟化物含量过高时容易引起地方性疾病,加强氟化物的检测以进行合理的总量控制。

1 氟化物的概念

氟化物是卤族元素氟所形成的各种化合物。氟与其他卤族元素性质相似,一般情况下形成单负阴离子(氟离子F)。另外,氟离子能够与除氦、氖、氩等惰性元素以外的其他所有元素生成二元化合物。氟元素既可以生成可致命的毒素沙林又可以生成特效药品伊氟维纶,既可以是难溶于水的氟化钙又可以生成具有强反应性的四氟化硫。氟不同于其他卤族元素,能够和锂、碱土金属以及镧系元素形成水难溶物,氢氟酸是氟化氢的水溶液,是一种具有较强的还原性的弱酸。

2 氟化物的检测方法

2.1 比色法

比色法的基本原理是待测样品与氟试剂及硝酸镧反应,生成蓝色三元络合物,而颜色的深浅与氟离子的浓度成正比,通过在580nm处测定蓝色络合物的吸光度,达到定量的目的。比色法有对茜素锆比色法和氟离子选择电极法。测定水中氟化物的准确度和精密度进行比较研究,结果证明两种方法各有优势,而使用茜素锆法是测定低浓度样品的更为简便、经济的方法。同时,在测定氟化物的诸多方法中氟试剂比色法是最易普及的方法。

2.2 离子选择电极法

离子选择电极法原理是氟离子选择电极的氟化镧单晶膜对氟离子产生选择性的对数响应,在被测试液中的氟电极和饱和甘汞电极,电位差会因为溶液中氟离子活度的变化而变化,电位变化的规律符合能斯特方程。氟离子选择电极法因选择性能好而得到广泛的应用,在测定氟离子时是最常用到的方法。

2.3 光度法

地表水、地下水和工业废水中氟化物多用此方法测定。本方法的原理在于当乙酸盐溶液的pH值在4.0左右时水中氟离子与氟试剂及硝酸镧反应生成蓝色络合物,而该络合物在波长为620nm时的吸光度与水中氟离子浓度成正比。试验研究得出该方法的检出限为0.02mg/L,而测定下限为0.08mg/L。该方法的优点在于适合于检测低氟含量的水样品,缺点在于检测过程时间较长,步骤繁琐。

2.4 离子色谱法

环境监测过程中,离子色谱法是测定阴离子是应用最为普遍且较为准确的方法,是在离子交换树脂柱后面安装改进的电导检测器,然后利用检测器连续检测色谱分离后过柱离子电导率的方法。利用所测电导率在一定浓度条件下与待测氟离子的浓度成正比,通过待测氟离子的保留时间作定性检测,而通过峰高或者峰面积大小对待测氟离子的样品进行定量分析。近年来科技和检测手段的发展,促使离子色谱法在多个领域开展,而环境监测过程中对离子色谱仪的应用更为广泛,不仅要测定水中氟化物的含量,还需要测定大气、土壤等环境样品中的氟化物。离子色谱法在测定清洁地表水中氟元素时,比其它方法具有较高的灵敏度,同时测定速度较快,目前分析中较为广泛使用。离子色谱仪的构成相对复杂,主要由淋洗液、高压泵、进样阀、保护柱/分离柱、抑制器、电导池和数据处理系统等部位组成,离子色谱的检测器常见的有3种,分别是电导检测器、安培检测器、光学检测器。而抑制器在离子色谱中主要起到2个作用。第一它对淋洗液的背景电导具有很好的降低作用,第二是增加被测离子的电导值,改善信噪比。离子色谱法不仅可以测定待测样品中的单一元素,可以同时测定样品溶液中多种阴离子,同时可以利用自动进样器和软件实现自动化操作,分析完成后可进行自动报告打印,大大提高了工作效率。离子色谱虽然在环境样品阴离子测定过程中作用巨大,但仪器本身比较贵,并且日常维护以及配件费用也很高,同时在检测悬浮物较多、污染样品需要经过前处理才可测定,且前处理方式一般较复杂。

2.5 液相色谱法

使用ODS柱,流动相为甲醇-水,检测波长为566nm,线性范围0.050-1.0mg/L,检测限为0.001mg/L,相对标准偏差为1.9%-2.7%,回收率为97%-98%,该方法适用于矿泉水和食盐样品的测定。采用离子交换柱的反相高效液相色谱法,使用等梯度洗脱、恒温40℃直接M样、间接紫外检测。该方法的前处理无需除去阳离子,且流动相可循环使用。同时采用反相柱分离,保留时间长,可提高柱效和选择性,改善固定相或流动相的配比,提供更多的优化参数。该方法的线性范围为0-500mg/L,进样量为25μL时,最低检出限为0.1mg/L。

2.6 气相色谱法

建立用顶空气相色谱法测定玉米氟含量的方法,其原理是将玉米样品经前处理后置于顶空瓶中,其中的氟在酸性条件下与硅烷化试剂二甲基氯硅烷反应,可以生成挥发性的二甲基氟硅烷,当气、液两相达到热力学平衡时,抽取一定量的液上气体进行气相色谱分析,以峰面积定量,调整保留时间定性。其最低检出限为0.05mg/ml,相对标准偏差为3.08%,平均回收率为98.6%。这种方法具有高灵敏度、高精密度且良好准确度,通过对样品中氟含量的测定,可以为对地方性氟中毒的预防提供科学支持。

3 氟化物总量控制措施

针对氟化物环境质量超标现象严重的企业,钢铁行业主要是针对炼铁厂现有烧结机全部安装烟气脱硫除氟设备,并采用半干法除氟净化工艺新技术,提高除氟能效,电解铝行业生产与废气处理工艺已较为先进,从工艺上控制氟化物排放效果甚微,因此建议对电解铝生产的规模进行一定的限制,若要扩大,建议向郊区转移,降低对人民群众的身体危害;管理,铁矿要求使用低氟的西矿,实施总量控制为核心的大气氟化物排放许可证制度,强化环境监督管理,控制允许排氟量。

4 结语

环境样品中的氟化物一般较为复杂,在测定过程中一定要根据样品的性质选择合适的分析方法,在检测过程中严格按照方法操作步骤进行。因为不同的方法检测对样品的结果会有影响,另外,对仪器准确的操作也会影响样品的检测结果。因此,在环境样品氟化物的检测过程中要严格按照方法操作,才能准确的测定出污染物氟化物的含量,为环境监测提供可靠的数据。

参考文献

[1] 赵正华,蒋丹萍.污水中氟化物的两种检测方法比较[J].化学工程师,2015,(11):26-27+29.

氟化工篇9

关键词:含氟有机中间体 合成 甲苯

中图分类号:TQ223 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(a)-0096-01

我国的萤石储量多,约占世界总量的三分之一,就为有机氟化工业提供了丰富的原料,上溯到上个世纪70年代,我国的含氟有机中间体的开发相继进行,并不断取得进步,到现在开发出的数百个品种中,有一半以上的产品已远销海外。

1 含氟有机中间体

有机氟化合物的化学稳定性和生理活性明显高于别的化合物,并且具备较强的脂溶性和疏水性,经研发验证使用的含氟医药和农药在性能上相比其他产品毒性更低、药效更高、代谢能力更强,因此被广泛的应用于医药和农药的制造等领域,除此之外,在一些其他的领域,如合成的含氟染料、含氟表面活性剂等,以及织物整理剂、涂料等的开发应用中更可以看到氟活跃的身影。目前,人们广泛使用的分类是把含氟有机中间体分成四大系列,即苯系列化合物、甲苯系列化合物、脂肪族氟化物和杂环化合物。含氟有机中间体在国内的生产有80~100种,因为众多产品的合成路线具有多样化的特点,所以在研究含氟有机中间体的合成及应用时主要就四大系列含氟有机中间体的部分产品的合成技术及应用进行简要介绍。

2 含氟有机中间体的合成及应用

2.1 苯系列中间体

对苯经过不同处理能够合成多种含氟中间体,是国内主要生产的系列品种。人们主要使用的方法有:重氮化、卤素交换法、还原氟化法、直接氟化法等。其主要产品有:氟苯、间二氟苯、2,4-二氯氟苯、2,6-二氯氟苯、邻、对氟苯胺、3-氯-4-氟苯胺、2,4-二氟苯胺、对氟苯酚、邻氟苯酚等,主要应用于农药和医药及大量含氟精细化工中间体。

合成间二氟苯的办法就比较多,例如:间苯二胺法、间硝基苯胺法,间二氟苯被人们主要用于合成氟苯水杨酸和抗真菌药物氟康唑,经过多次验证氟康唑的使用效果好,有着良好的抗真菌作用。合成2,4-二氯氟苯的方法有邻二氯苯法和对硝基氯苯法等,对硝基氯苯经过对氟硝基苯、3-氯-4-氟硝基苯得到产品。2,4-二氯氟苯主要的应用领域是合成喹酮类药如环丙沙星、氟氧沙星等,环丙沙星全球年销售额在10亿美元以上,仅2001年我国生产的环丙沙星的净出口量达到400t以上。另外继续对其进行开发,可以衍生其他的药物如新型喹诺酮类抗菌素格帕沙星等。近年来我国合成的2,4-二氟氯苯数量多,至2004年产量约为4 000t,其中出口的约为50%。合成对氟苯酚的工艺主要是以对氟苯胺为原料,加入酸性介质产生重氮化反应,得到重氮盐溶液,然后再加热水解。利用对氟苯酚可以合成多种含氟杀虫剂、除草剂和杀藻剂,在医药工业中用于合成头孢菌素,另外还可以合成新型液晶材料,年生产能力超多400t。

2.2 甲笨系列中间体

对甲苯及其衍生物进行开发,能够得到多种含氟甲苯及其下游产品,如果对甲苯及其衍生物经过溴化处理,再与氟化剂进行反应,便可以合成三氟甲基苯系列产品,其中三氟甲基基团能够明显增强有机物的极性、稳定性和亲油性,在促进品种系列化、增强性能的优异性、提高功能的高效化等方面发挥重要作用,而广泛投入到医药、农药和新型功能高分子材料的使用中。对甲苯及其衍生物的后续开发还可以得到含氟芳香醛、酸、酮。

部分产品如2,6-二氟苯甲醛,是把2,6-二氯苯甲醛进行氟化制得。2,6-二氟苯甲醛是常见的医药、农药、染料中间体,可以合成农药氟螨嗪,2005年国内需求量加出口国外的约200t。

2.3 脂肪族含氟中间体

脂肪族含氟中间体的应用主要集中于制造新型含氟材料、含氟表面活性剂等产品,也有少部分被用来合成医药、农药等精细化学品。

例如四氟丙酸钠,一是可以通过经过调聚、氧化中和四氟乙烯和甲醇而得,二是在水和水溶性有机溶剂组成的反应体系中加入四氟乙烯与氰化钠进行亲核加成反应,然后通过加入到碱性介质中进行分解得到。四氟丙酸钠本身就是性能优良的除草剂,是一种高效、低毒、环保型除草剂,另外还可以合成不破坏环境的高效清洗剂八氟丁烷。

2.4 杂环含氟化合物

杂环化合物与氟原子的结合可以使杂环化合物的生物活性更加强大,应用领域主要是新型农药、医药中间体的开发。

如5-氟尿嘧啶,把氟乙酸乙酯经过缩合、环合、水解便可得到。该品能与酶牢固的结合,代替肿瘤核酸的重要前体尿嘧啶掺入RNA,阻断和抑制DNA的合成,从而得以治疗肿瘤,主要合成治疗抗肿瘤药物卡莫氟等。

3 含氟有机中间体发展中存在的问题及解决建议

虽然目前国内含氟有机中间体主要产品的合成及应用发展迅速,但是由于发展还不全面,需要企业不断进行改善,主要方面有:一是不合理的产品结构,目前国内的很多企业主要集中开发传统的含氟有机中间体,而对于结构复杂的需要更发达技术支持的新型含氟有机中间体研发缓慢;二是企业的生产规模小,产品种类单一、企业间与企业内部布局分散,产品只局限于所接受的外贸订单的种类与数量,只生产1~2个产品,不具有较强的竞争力;三是我国的一些含氟精细化学品种类缺少自主知识产权,并且大部分产品仅限出口,不知道产品售出后国外的使用方法,不利于进行下游产品的了解与后续开发;四是污染严重,由于一些产品所采用的技术比较落后,造成产品的产出过程及之后的废水处理中效率不高,大量的废水严重污染环境。

针对存在的问题,该文提出一些建议,一是寻求政府等有关部门的帮助,服从政府的整体规划,促成含氟有机中间体及含氟精细化学品生产基地的统一建立,扩大基础原料的规模,研发系列产品,提高附加值,开拓国内市场,增强企业实力;二是优化产品结构,创新传统产品的生产技术,高效率科学地利用衍生品和下游产品,开发拥有自主知识产权的含氟精细化学品;三是加强环境治理,减少环境污染,采用先进的废水处理技术,加强末端治理,改进合成路线,开发先进的清洁合成技术,提高水的利用效率。

4 结语

由于含氟有机中间体具有独特的稳定性和生理活性,合成的含氟药物以及含氟农药在治疗疾病和农业的发展中均发挥着独特的功效,企业只要在未来的发展中不断革新技术,改善工艺环境并注意保护环境,一定可以让含氟有机中间体的发展前景更加光明,有力地促进人类健康,加快农业建设等。

参考文献

氟化工篇10

关键词:氧化铝 饮用水 氟化物

中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0075-01

氟是人体需要的微量元素之一,过量的氟会给人类带来沉重的灾难,工业生产中的氟化物更是破坏大自然生态平衡的罪魁祸首。氟是人体骨骼和牙齿的正常成分,微量的氟有助于骨骼和牙齿的发育,有明显的预防龋齿作用,而过量的氟却会造成地方性氟中毒,氟中毒不仅影响骨骼和牙齿,过量吸收氟还危机包括心血管、中枢神经、消化系统的全身疾病。同时影响全身发育和釉质发育不全,这些都是疑难病症,甚至是无法治愈的,这些危害性大大超出氟的防龋齿的作用。地方性氟中毒已属于一种地球化学性疾病。在我国44%县区内流行,病区人口约占1亿人,氟中毒者近500万人。人体摄取氟主要是通过水,还从食品、空气等获取。

饮用水氟含量在0.5~1.0mg/L时,氟斑牙患病一般为10%~30%,多数为轻度斑釉,当饮用水氟含量1~1.5mg/L时,多数地区氟斑牙患病率高达45%,以上中度、重度患者明显增多,据国外资料报道,氟摄入量达10mg/L左右可发生急性中毒,每日氟摄入量15~25mg/L,持续10~12年后可患氟骨症,每日摄取总量20mg,长期饮用可引起骨骼损伤。

人对氟的摄取不仅来源于饮用水,而且粮食、蔬菜、食品空气也能摄取,根据我国国情同时考虑经济和技术上的可行性,国家《生活饮用水卫生标准》GB5749-85,对饮用水氟化物规定

1 工程概况

本方案涉及到的饮用水水源位于某小区,主要供给本小区750户家庭做生活饮用水使用。根据该市卫生防疫站出具的检验报告可以看出,目前该饮用水水源主要存在氟化物未达标,其它相关指标均达到国家生活饮用水卫生标准。该饮用水处理处理工程水质:氟化物2.66mg/L。根据设计要求,处理后的出水水质应达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)中的要求,即氟化物≤1.0mg/L。设计供水量为40m3/h。

2 饮用水处理工艺

2.1 饮用水处理工艺选择

处理工艺的选择是根据饮用水量、饮用水水质在考虑经济条件和管理水平的前提下,选用安全可靠、技术先进、节能、运行费用低、投资省、占地少、操作管理方便的成熟工艺。目前关于饮用水处理氟化物有以下几种主要方法:活性氧化铝(磷酸三钙)吸附法和电渗析、膜法工艺[1~4]。目前应用电渗析除氟,在大型水厂有所增加,优点:运行管理简单,不需加药,只需调节直流电压即可;缺点:耗水量大,每制一吨去氟水需原水1.45t左右,耗电量大,每吨水大约耗电1.5~2度。反渗透一般用于纯净水制作,能去除水中95%以上的离子,水耗大,每制一吨纯净水需原水1.35t左右,耗电3度/吨水左右。吸附法是采用升流式活性氧化铝吸附过滤的方法,具有工艺先进、结构简单、吸附量大、运行周期长、单位面积产水率高等特点。经处理后出水水质好。再生耗水量少,并无泥渣排放。再生药剂采用硫酸铝,再生时间短,用药量少,无二次污染。整套处理工艺操作简单、管理方便。经过工艺比选,该项目采用氧化铝吸附工艺。

2.2 活性氧化铝吸附工艺设计

生活饮用水处理(活性氧化铝吸附)工艺流程见图1。含氟饮用水经提升泵进入活性氧化铝吸附过滤装置,出水经过二氧化氯消毒装置进行消毒,最后处理的饮用水供用户使用。

2.3 工艺设计

(1)提升泵现有提升泵两台,型号VFD-M。需增加两套变频设备以保证后续工段的稳定运行。(2)除氟装置数量1套,钢结构,型号SFJF-40,尺寸Φ2400×4500mm。配套有加药系统和反冲洗系统。(3)消毒装置数量1套,处理流量50m3/h。采用国际上最先进的亚氯酸钠与盐酸生产工艺,二氧化氯的产率平均在95%以上,无残液、无氯化消毒附产物产生,且不产生致癌物。在正常运行过程中,出现缺药、缺水时具有自动报警功能,并能实现自动停机。同时配套余氯检测仪1台。(4)集水池(现有)数量1座,有效容积80m3。

3 工艺运行分析

3.1 出水水质

通过两个月的调试运行,在工艺进水氟化物2.66mg/L,出水水质氟化物≤0.7mg/L。出水水质稳定,达到了《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)中的要求,即:氟化物≤ 1.0mg/L。

3.2 经济分析

工程总投资估算为44.95万元。其中直接投资37.75万元,包括(建)筑物投资、设备投资、仪器仪表、自控投资和其它直接费用。电气控制部分投资估算为2.3万元。包括控制系统、操作按钮、电缆、饮用水处理站站区所有灯具等。间接投资4.9万元。运行成本主要包括电费、人工费及药剂费,折合处理成本1.3元/吨水。

4 结语

利用活性氧化铝可有效吸附去除饮用水中的氟化物,在进水氟化物2.66mg/L时,出水氟化物≤0.7mg/L,出水水质稳定,达到了《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)中的要求。该项目为类似水处理提供了实际参考。

参考文献

[1]马永娴,张焕祯,范育鹏,等.改性人造沸石吸附处理高氟饮用水的试验研究[J].水处理技术,2011,37(1):51-57.

[2]李永红,张伟,张晓健,等.浸没式超滤膜处理农村微污染地表水试验研究[J].中国农村水利水电,2010(6):50-53.