1、前言
冰晶石无色，但常呈灰白色、淡黄色或淡红色，有时呈黑色。单斜晶系。常成不可分割的致密块体，具有玻璃光泽。微溶于水，呈酸性反应，遇硫酸即分解。
冰晶石是一种用途较为广泛的化工产品，主要用作炼铝的助熔剂，农作物的杀虫剂，搪瓷乳白剂，玻璃和搪瓷生产的遮光剂和助熔剂，树脂橡胶的耐磨填充剂，还用于铁合金和沸腾钢的生产。
常用的生产方法有：碱法、氟硅酸钠法、干法、碳化法、制铝工业回收法。 2、工艺流程
试验采用氟硅酸钠法，把磷肥厂副产的氟硅酸钠加水配置成含氟50g/l左右的溶液，于强烈搅拌下缓缓加入氨水至PH8.5-9.0，此时硅胶即完全析出，滤除硅胶，洗涤烘干后可作工业白炭黑出售，滤液加稀硫酸，调整PH至5.5，加热至90℃以上，在不断搅拌下缓慢加入固体硫酸铝，反应一段时间后，再加入净化的氯化钠溶液，继续搅拌一定时间使反应完全，此时，PH在1-2，再用氨水调至3-4，冰晶石即完全沉淀析出，过滤，用清水洗涤至PH6-7，再经干燥即得成品。
主要的反应方程式：
Na2SiF6+4NH4OH===4NH4F+2NaF+SiO2•nH2O
4NaF+8NH4F+Al2(SO4)3+2NaCl====2Na3AlF6+3(NH4)2SO4+2NH4Cl 工艺流程示意图：
Na2SiF6 H2SO4 NH4OH 氨化 Al2(SO4)3 NaCl
过滤 合成 分离 干燥 产品 洗涤
烘干
粉碎
白炭黑
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3、试验原材料
氟硅酸钠 工业级 Na2SiF6≥98% 氨水 试剂 NH3：25% 硫酸铝 试剂
硫酸 试剂 H2SO4：98% 氯化钠 试剂 4、试验结果
经过一系列试验，优化工艺条件后，试验所得二种产品，典型样质量主要项目检测结果如下：
产品冰晶石质量指标
项目 F (%) Al (%) Na (%) SiO2+Fe2O3 (%) SO42- (%) P2O5 (%) H2O (%)
特级(GB4291-84) ≥53 ≥13 ≤31 ≤0.25 ≤0.8 ≤0.02 ≤0.5 一级(GB4291-84) ≥53 ≥13 ≤31 ≤0.40 ≤1.2 ≤0.05 ≤0.8 试验品（实测值） 55.7 14.1 30.0 0.22 0.74 0.01 0.2 2
副产品白炭黑质量指标
项目 SiO2 (%) 筛余物(45u %) 加热减量(%) 灼烧减量(%) PH值 总含铜量(mg/kg) 总含锰量(mg/kg) 总含铁量(mg/kg) DBP吸收值(cm3/g)
副产品白炭黑（亦称沉淀水合二氧化硅），按比表面积分为六个类别，适合作为橡胶配合剂及浅色填料。
类别 比表面积(m2/g)
A ＞190 B 161-190 C 136-160 D 106-135 E 71-105 F ＜70 试验品 1.96 GB10517-指标 ≥90 ≤0.5 4.0-8.0 ≤7.0 5.0-8.0 ≤30 ≤50 ≤1000 2.00-3.50 试验品（实测值） 90.2 0.28 5.1 6.2 7.6 29 47 400 2.21 3
5、设备投资估算（生产规模按5000吨/年计） 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
设备名称 反应釜 规格及材质 搪玻璃 V=10M3 数量 6 2 2 1 6 6 1 1 2 1 单价（万元） 金额（万元） 5 5 6 1.5 0.3 0.3 10 20 30 10 30 10 12 1.5 1.8 1.8 10 20 60 10 40 197.1 备注 板框压滤机 聚丙烯 S=50M2 离心机 不锈钢 Φ1200 NaCl溶解槽 搪玻璃 V=2M3 NaCl计量槽 聚丙烯 V=0.8M3 氨水计量槽 聚丙烯 V=0.8M3 母液贮槽 锅炉 烘干 粉碎机 衬塑 V=300 M3 燃煤 4t/h 1000kg/h 管件及其它 总计 4
6、产品成本估算 生产规模按5000吨/年计 序号 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2 2.1 2.2 2.3 3 4 5 6 7、经济效益初步估算
5000吨/年生产装置设备主要包括反应釜、过滤设备、烘干设备，总投资约200万元。 产品生产成本约3958元/吨，销售成本取4300元/吨，市场售价取5000元/吨，年销售总额2500万元，年利税额约350万元。
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项目 原料 氟硅酸钠 硫酸铝 氯化钠 氨水 硫酸 包装 小计 燃料及动力 水 电 汽 小计 副产 二氧化硅 工资福利 制造费 单位生产成本 规格 单位 消耗定额 单价(元) 金额(元) ≥98% 18结晶水 25% 98% 50Kg/个 吨 吨 吨 吨 吨 个 1.0 1.8 0.32 1.9 0.1 20 1200 900 400 400 600 1.5 1200 1620 128 760 60 30 3798 0.3MPa 380V/220V 50名工人 吨 Kw•h 吨 吨 1.2万元/人•年 20 300 3 0.3 1.5 0.5 120 2000 30 150 360 540 600 120 100 3958
