氟硅酸钠应用
【概述】
氟硅酸钠，又称氟硅化钠，氟矽酸钠，是一种有毒危险品。是生产过磷酸钙化肥的副产品，或由碳酸钠加氟硅酸而得。在玻璃生产中用来制造乳白玻璃，在精陶釉中加入1%～2%氟硅酸钠起强助熔剂作用，提高釉料的高温流动性。加热分解得SiF4，挥发逸出污染大气。作制搪瓷业中的乳白剂、助熔剂、农业杀虫剂和脱叶剂、耐酸水泥的吸湿剂以及皮革及木材的防腐剂等。
【理化性质】
无色六方系晶体。有毒!熔化前分解。细结晶的相对密度为2.68;成粉末状时密度为1.788，折光率1.312、1.309。溶于热水、酸，不溶于乙醇。在碱溶液中分解为氟化物和水合SiO2。在300℃时分解成NaF和SiF4。应密闭保存。
【制备方法】
1.按氟硅酸来源不同分为萤石法和磷矿石法世界氟资源主要来自萤石、磷矿石等。萤石仅集中在为数不多的国家，已探明储量为6500万t，并以每年400万t的速度消耗，资源有限。而磷矿石中伴生的氟一般在3％左右，却占世界氟储量的90％以上，磷矿石中的氟就成为主要氟资源。磷矿石法是在生产磷酸或磷复肥时，实现对氟的回收。从经济、社会和环境效益出发，磷复肥副产氟盐必将逐步取代现有的萤石法。我国大部分的工业氟硅酸钠产品产自磷复肥企业。
2.按原盐种类分为氯化钠法和硫酸钠法 从工艺上讲，氯化钠法优于硫酸钠法。
其化学反应如下：
氯化钠法H2SiF6＋2NaClNa2SiF6↓＋2HCl
硫酸钠法H2SiF6＋Na2SO4Na2SiF6↓＋H2SO4
使用氯化钠为原料时，以母液为主的污水中含有盐酸、硅胶等，而且溶解的氟硅酸钠在稀盐酸体系中水解较快，硅胶量随着贮存时间的延长明显增多，造成污水处理时难度大、环节多、费用高，某些磷复肥厂尝试生产回用，事实证明不但对系统的不锈钢设备、管线造成Cl－腐蚀，也造成生产波动。使用硫酸钠为原料时，反应生成的母液中含有硫酸，而氟硅酸钠在硫酸体系中的水解速度慢，污水中硅胶含量相对较少，加之磷复肥厂均使用硫酸分解磷矿，回收利用这部分硫酸，既减少污水外排，又提高了盐中元素的利用率。所以从环保和减排角度讲，硫酸钠法应为首选。
3.按操作方法分为连续法和间歇法 连续法的生产工艺为定酸调盐，连续合成，经过沉降、洗涤再沉降，料浆经过离心脱水分离后，送入气流干燥管干燥，两级旋风收料，一级袋式除尘，尾气由风机排空，干料入成品贮斗，经冷却包装入库。连续法适于大规模生产装置，对原料钠盐品质有一定要求，生产能力大，产品质量稳定，劳动强度低，操作环境好；但污水量大，投资高。间歇法与连续法的区别主要是生产能力小；但间歇合成操作灵活，流程短，设备少，投资省，在我国相当部分的磷复肥企业采用，其主要工序见图1。
间歇法氟硅酸钠典型生产流程图
图1为间歇法氟硅酸钠典型生产流程图
4.从钠盐投料方式上分为干法、湿法及混合法投料
（1）干法投料 即直接将钠盐投入合成槽，使装置的投资和排污量减少，适于小规模生产。干法生产时，由于硫酸钠溶解迅速，加之人工加料，加料速度不易控制，在结晶器中易使反应液局部过饱和而大量析出细小的氟硅酸钠，离心时易被甩出造成损失。以硫酸钠法为例，其简要工艺见图2。
硫酸钠干法生产氟硅酸钠合成部分流程图
图2为硫酸钠干法生产氟硅酸钠合成部分流程图
（2）湿法投料 即传统的先化盐再投料工艺。钠盐经过溶盐，盐水达饱和后再用于合成，虽产品粒度较大，操作平稳，但污水量相对大。以硫酸钠法为例主要工艺流程（合成部分）见图3。
硫酸钠湿法生产氟硅酸钠合成部分流程图
图3为硫酸钠湿法生产氟硅酸钠合成部分流程图
（3）混合法投料 西北大学化工学院针对硫酸钠间歇法生产氟硅酸钠的合成部分，开发出了混合法生产氟硅酸钠的工艺，此法兼取干法及湿法的优点，其实质是用分离后的母液化盐。
【应用】
作制搪瓷业中的乳白剂、助熔剂、农业杀虫剂和脱叶剂、耐酸水泥的吸湿剂以及皮革及木材的防腐剂等。
【注意事项】
氟硅酸钠应存放于阴凉通风处，远离火源与热源，与氧化剂、酸类、食用工业化工原料隔离。装卸时要轻装轻卸。防止包装破损。对逸出物料的处置须戴好防毒面具和手套。污染处用水冲洗。消防方法可用水和砂土，也可用二氧化碳。其蒸汽和粉尘能严重刺激眼和呼吸系统。与皮肤接触引起灼伤、发现中毒时应立即脱离污染区，安置休息、保暖。接触皮肤时先用水冲，再用肥皂彻底洗涤。如有灼伤、涂敷氧化镁甘油软膏，并医治。误入口内时应立即嗽口，饮水及镁乳，并送医院救治。用于制造乳白玻璃。在医药上作防腐剂，在农业上作杀虫剂。
【参考资料】
[1]申泮文,王积涛主编.化合物词典.上海：上海辞书出版社.2002.第103页.
[2]刘鼎铭,杨金平编.集装箱运输业务技术辞典?下册.北京：人民交通出版社.1996.第154页.
[3]袁润章主编.中国土木建筑百科辞典?工程材料上.北京：中国建筑工业出版社.2008.
[4]曹劲松,姚瑞清.氟硅酸钠几种生产方法的比较[J].磷肥与复肥,2009,24(03):62-63.