Раздел 14. Производство фтористых соединений

Раздел 14. Производство фтористых соединений

Фтор довольно широко распространен в природе. По содержанию в литосфере он занимает 13-е место среди прочих элементов. Фтор весьма рассеян в природе; присутствуя почти во всех осадочных и магматических породах, он крайне редко образует значительные скопления. Лишь около 10 минералов можно назвать фторсодержащими. Наибольшее количество фтора находится в слюдах, важнейшим минералом также является апатит. В настоящее время промышленное значение имеют два минерала - флюорит (плавиковый шпат) и апатит.

Фтористые соединения используются для производства алюминия, в технологии редких металлов, в холодильной технике. Широкое развитие получила промышленность органических фторпроизводных, которая занимает ведущее место по потреблению фтора. Фторсодержащие полимеры обладают ценнейшим антикоррозионными и теплофизическими свойствами, что делает их незаменимыми материалами в химической промышленности и машиностроении. Значительное количество фтористых соединений используется в черной металлургии, в промышленности строительных материалов, в производстве керамических изделий.

14.1 Область применения

14.1.1 Область применения синтетического фторида кальция (CaF ₂)

Синтетический фторид кальция может служить эффективным заменителем флюоритового концентрата в производстве фтористого водорода или плавиковой кислоты сернокислотным разложением и методом высокотемпературного гидролиза. Синтетический фторид кальция по своим свойствам иногда превосходит флюорит. Он легче разлагается серной кислотой по сравнению с природным флюоритовым концентратом, что снижает расход серной кислоты на получение HF.

Искусственный фторид кальция может быть получен с меньшим содержанием вредных примесей, чем плавиковый шпат. Важное место может занять искусственный CaF ₂ в металлургической промышленности в виде окатышей или брикетов, потребность в котором может составить сотни тысяч тонн. Исследования показали возможность получения на основе синтетического фтористого кальция окатышей и брикетов, которые пригодны для выплавки стали. Мелкодисперсный фтористый кальций может использоваться в производстве специальных марок термостойких резин.

Синтетический фторид кальция более низкого качества (с высоким содержанием SiO ₂, CaCO ₃, Fe ₂O ₃ и других примесей) пригоден для получения вяжущих материалов и в качестве наполнителя при производстве пластмасс. Потребности цементной промышленности в этом продукте будут в основном определяться масштабами его производства на заводах фосфорных удобрений и поэтому до известной степени неограниченны.

14.1.2 Область применения гексафторида серы

Гексафторид серы (SF ₆, элегаз) - негорючий газ без цвета и запаха. Среди свойств, которые представляют интерес для промышленности, следует отметить следующие:

- в 5 раз тяжелее атмосферного воздуха;

- инертен в пределах температур до 500 °C - 700 °C;

- до 300 °C не реагирует ни с одним из материалов, применяемых в высоковольтной электротехнике;

- не вступает в реакцию с кислотами и щелочами, водородом и кислородом;

- малорастворим в воде, диэтиловом эфире и этиловом спирте;

- хорошо растворяется в нитрометане;

- отличается низкой теплопроводностью и высокой теплоемкостью;

- обладает высокими пробивным напряжением и электрической прочностью.

Но такими свойствами обладает чистый газ. При нарушении технологии производства в элегазе могут содержаться примеси, по своим отравляющим свойствам превосходящие фосген, например, S ₂F ₁₀. Примеси кислорода и паров воды приводят к ускоренному образованию продуктов разложения, вредных для человека и окружающей среды и негативно влияющих на оборудование. Продукты разложения реагируют с металлами с образованием их фторидов, образуют твердые примеси, которые откладываются на поверхностях аппаратуры. Электрический разряд приводит к разложению элегаза, что обусловливает высокие требования к обработке рабочих поверхностей электротехнической аппаратуры.

Требования к чистоте различны для разных областей применения:

1) гексафторид серы для электротехнической отрасли и электроники: в качестве изолятора и хладагента в высоковольтной технике, рабочего тела в дугогасящих устройствах; широко применяется в электронике, например, при производстве конденсаторов, подложек и т.п.;

2) элегаз в металлургии: применяют в качестве защитной среды при выплавке некоторых металлов, например, сплавов магния, а также для очистки расплавов алюминия;

3) элегаз в медицинской технике: применяют для изготовления лазерного и импульсного оборудования, а также гигиенических средств на основе кальция фторида;

4) элегаз в оборудовании для пожаротушения: одобрен в качестве агента в газовом пожаротушении ВНИИПО МВД России электротехнических и электронных приборов;

5) гексафторид серы для строительной и других отраслей: в качестве заполнителя внутренней полости стеклопакетов; возможность определять галогениды при малой их концентрации определяет использование гексафторида серы как газа-тестера для обнаружения течей в ответственном оборудовании: трубопроводах, котлах отопления и т.п.

14.1.3 Область применения безводного фтористого водорода

Безводный фтористый водород (БФВ) - бесцветный токсичный газ (при стандартных условиях) с резким запахом, при комнатной температуре существует преимущественно в виде димера H ₂F ₂, ниже 19,54 °C - бесцветная подвижная летучая жидкость. Смешивается с водой в любом отношении с образованием фтороводородной (плавиковой) кислоты. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 35,4 % HF.

Безводный фтористый водород является базовым сырьем для производства всех соединений фтора, использующихся в промышленности, - хладонов, фторполимеров, огнегасящих компонентов, элементов для изотопного обогащения, газовых и жидких диэлектриков, антифрикционных и биологически активных компонентов, газотранспортных сред и т.д.

Сырьем для получения БФВ являются неорганические фториды.

14.2 Описание технологических процессов, используемых в настоящее время в рассматриваемой отрасли промышленности

14.2.1 Производство фтора

Процесс получения фтора технического состоит из следующих основных стадий:

- приема и испарения фтороводорода;

- приготовления электролита;

- насыщения электролизеров;

- получения фтора технического путем электролиза;

- транспортировки фтора потребителям.

Технологическая схема производства фтора состоит из следующих стадий: подготовки фтористого водорода и электролита; электролиза; очистки газов, полученных при электролизе; компримирования; хранения и транспортировки фтора.

Прием и испарение фтористого водорода

Безводный фтористый водород в жидкой фазе центробежным насосом перекачивают по межцеховому трубопроводу в расходные емкости. Температуру в расходных емкостях при приеме и хранении фтористого водорода поддерживают не выше 15 °C, а при испарении - 25-35 °C. Для испарения фтористого водорода в змеевик, установленный в расходной емкости, подают пар давлением 7 кгс/см ² и разогревают жидкий фтористый водород в расходной емкости до температуры 25-35 °C. Фтористый водород в виде паров из расходной емкости поступает на подпитку электролизеров и приготовление электролита.

Приготовление электролита

Необходимый для пуска электролизера электролит готовят смешением фтористого водорода и чистого бифторида калия в обогреваемых баках. При приготовлении электролита газообразный фтористый водород из испарителей поступает в бак через специальный барботер, чем одновременно достигается и хорошее перемешивание.

Необходимый для производства фтора бифторид калия готовят смешением рассчитанных количеств плавиковой кислоты и поташа или едкого кали либо применяют готовый калий фтористый кислый поступающий на производство в барабанах.

Получение фтора технического

Для придания безводной HF электропроводности в электролит добавляют фторид калия. Получение фтора технического, таким образом, осуществляют электролизом раствора трифторида калия в электролизерах специальной конструкции. Электролизер представляет собой ванну прямоугольной формы с плоскопараллельными электродами. Корпус электролизера изготовлен из стали. По центру в верхней части корпуса ванны горизонтально приварена стальная плита со штуцерами, которая разделяет электролизер на две одинаковые секции. Каждая секция электролизера комплектуется катодным и анодным блоками, змеевиковым теплообменником и крышкой. Катодный блок секции состоит из 6 стальных катодных пластин, которые для улучшения циркуляции электролита выполнены с перфорацией. Катодные пластины приварены к стенке корпуса электролизера со стороны катодной шины. Для исключения температурных перекосов катодные пластины (с другой стороны электролизера) установлены в направляющие, выполненные из уголков. Теплообменник каждой секции состоит из трех змеевиков, изготовленных из стальных труб, которые проложены внутри корпуса ванны вдоль катодов в несколько рядов. Крышка секции электролизера стальная, плакированная никелем. К крышке приварены по 4 прямоугольных колокола из никеля, которые объединяются в верхней части под крышкой. На крышке размещены штуцеры: для отвода фтора из анодного пространства, для продувки анодного и катодного пространств, для установки над катодным пространством предохранительных мембран, для вывода и крепления токоподводящих стержней анодов. Анодный блок секции электролизера состоит из 12 угольных анодов, которые подвешиваются на крышке электролизера внутри колоколов на медных токоподводящих стержнях. Угольные аноды располагают внутри корпуса электролизера параллельно катодным пластинам. Вывод токоподводящих стержней осуществляется через отверстия в крышке, на которой токоподводящие стержни крепятся и одновременно электроизолируются от нее с помощью сальниковых устройств. Для сальниковой набивки используют фторопласт-4. Крышки секций с укрепленными на них блоками устанавливают на корпус электролизера через электроизолирующую прокладку.

На центральной плите электролизера размещены штуцеры:

- для подачи фтористого водорода через барботер в электролит;

- для отвода водорода из катодного пространства;

- для установки КИПиА.

Перед включением в работу электролизер заполняют электролитом. Для разделения катодного и анодного пространств электролит в электролизер заливают до такого уровня, чтобы нижний край анодных колоколов погрузился в электролит на глубину 80-120 мм. Глубина погружения колокола в электролит определяет давление газа в анодном пространстве, которое должно быть не более 120 мм вод. ст.

Электролизеры монтируют на изоляторах в отдельных изолированных кабинах. На всех трубопроводах электролизера устанавливают разъединители из токонепроводящего материала.

В кабинах, где установлены электролизеры, поддерживают разрежение от постоянно действующей вытяжной системы. При падении разрежения вытяжной вентиляции до 30 мм вод. ст. автоматически размыкаются вводные контакторы полупроводниковых выпрямительных агрегатов (ВАК), при этом прекращается питание электролизеров электрическим током. Группы электролизеров объединяют в серии и каждую серию включают в электрическую цепь постоянного тока последовательно. Питание электролизеров постоянным током осуществляют от полупроводникового выпрямительного агрегата с водяным охлаждением. При исчезновении протока воды на охлаждение полупроводниковых выпрямительных агрегатов и регуляторов напряжения (РНТО) автоматически размыкаются вводные контакторы, при этом отключается питание электроэнергией ВАКов и РНТО, которые установлены на подстанции. Подвод тока к угольным анодам - внутренний, через медные токоподводящие стержни. Подвод тока к катодам - внешний, через приваренную к корпусу электролизера катодную шину. Нагрузка по току на серию электролизеров составляет не более 10 кА.

При ведении процесса электролиза на электродах протекают следующие реакции:

- на угольном аноде:

2F ^- - 2e F ₂;

- на стальном катоде:

2Н ⁺ + 2e H ₂.

Транспортировка фтора технического потребителю

Фтор технический из электролизеров по общему коллектору поступает в газгольдер колокольного типа. В качестве затворной жидкости используют расплав трифторида калия с содержанием в нем 37-40 % (вес.) фтористого водорода. Чтобы трифторид калия находился в расплавленном состоянии, в газгольдере поддерживают температуру 80-110 °C. Из газгольдера фтор технический центробежной газодувкой подают с давлением не более 200 мм вод. ст. в распределительный коллектор. Из распределительного коллектора фтор технический транспортируется на потребление в производстве фторуглеродных смазок, а также в отделение компримирования для последующего использования в производстве фторуглерода, фторуглеродных жидкостей и элегаза. Для исключения утечки фтора из газодувки в сальниковое уплотнение непрерывно подают азот в количестве 500-800 л/ч. В производстве фторуглерода, фторуглеродных жидкостей и элегаза применяют фтор технический давлением не более 0,6 кгс/см ². Для сжатия газа используют агрегат компрессорный мембранного типа 1,6МК, который состоит из мембранного компрессора, электродвигателя и коммуникаций для подсоединения к внешним сетям. Агрегат снабжен системой автоматики. Агрегат компрессорный мембранный по принципу действия и устройству относится к машинам объемного типа. Сжатие газа в компрессоре происходит в результате уменьшения камеры сжатия вследствие поступательного движения поршня, где в качестве поршня используется круглая гибкая мембрана. Для заполнения мембранных блоков компрессора используется смазка УПИ (перфторированное масло). Фтор технический из распределительного коллектора через зернистый фильтр, где отфильтровывается от твердых частиц электролита и других абразивов, поступает в компрессор и сжимается до давления не более 0,6 кгс/см ². Сжатый газ через маслоотделитель нагнетается в буферную емкость и передается потребителю.

Очистка полученных при электролизе газов

Газы, выходящие из электролизера, особенно фтор, захватывают с собой некоторое количество пылеобразного электролита, который может забивать арматуру и контрольно-измерительные приборы, поэтому проводят очистку фтора пропусканием его через пылеотстойники и фильтры. Газы также уносят с собой HF, кислород, небольшие количества оксида фтора и фторуглеродных соединений. От фтористого водорода газы (водород и фтор) очищают охлаждением их до минус 50 °C; при этом происходит его конденсация. Сконденсированный фтористый водород собирается в емкость, откуда через испарительную систему подается обратно на питание электролизеров.

Очистка водорода от фтористого водорода

Абсорбционный метод очистки

Водород с примесью фтористого водорода из общего коллектора, в который предусмотрен поддув азота расходом не более 4 м ³/ч поступает с давлением 5-40 мм вод. с. в абсорбционную колонну. В абсорбционной колонне непрерывно насосом циркулирует орошающий раствор гидрата окиси калия. Орошающий раствор концентрацией 20-28 % (вес.) готовят в растворителе и периодически закачивают насосом в куб абсорбционной колонны.

Фтористый водород, содержащийся в газовой фазе, взаимодействует с гидратом окиси калия с образованием фторида калия и выделением тепла.

Для снятия избыточного тепла орошающий раствор циркулирует через теплообменник, охлаждаемый водой. Температура циркуляционного раствора должна быть не более 60 °C. С целью ускоренного получения бифторида калия для нужд производства, технологическая схема предусматривает подачу по сифону в куб абсорбционной колонны фтористого водорода из расходной емкости.

Водород, очищенный от фтористого водорода, сбрасывают из абсорбционной колонны по газоотводной линии через гидрозатвор и огнепреградитель в атмосферу за пределы цеха. В гидрозатвор через промежуточный бачок непрерывно подают воду с расходом 10-15 л/ч. Слив воды с гидрозатвора в сборник сточных вод производят через переливной бачок. Гидрозатвор предназначен для обеспечения давления 5-40 мм вод. ст. в абсорбционной колонне.

Промывные воды после подготовки абсорбционной колонны к ремонту откачивают в сборник сточных вод.

В процессе очистки водорода орошающий раствор периодически контролируют на содержание в нем фтористого водорода. При содержании в орошающем растворе 7-11 % (вес.) фтористого водорода, раствор из куба абсорбционной откачивают насосом через рукавный фильтр в кристаллизатор.

Адсорбционный метод очистки

Катодный газ под давлением поступает в приемную емкость, а из нее в поглотители, где происходит очистка газа перед выбросом его в атмосферу. Для предотвращения конденсации фтористого водорода нижняя часть катодных поглотителей обогревается паровыми регистрами.

Выходящий из поглотителей газ с температурой не менее + 20 °С подается в грязеотстойники, затем разбавляется газообразным азотом и выбрасывается в атмосферу через трубу рассеивания.

Известняк считается отработанным, если массовая концентрация фтора в сдувках после поглотителя превышает установленное значение.

Выделение бифторида калия

В кристаллизаторе орошающий раствор, принятый из куба абсорбционной колонны, охлаждают, при перемешивании, до температуры 5-10 °C. Для охлаждения подают рассол с температурой минус 5 °C.

Охлажденный раствор сливают из кристаллизатора на нутч-фильтр и отфильтровывают кристаллический бифторид калия от маточного раствора с помощью вакуум-насоса.

Маточный раствор собирают в сборнике и насосом откачивают в растворитель для приготовления раствора гидрата окиси калия.

Для исключения попадания маточного раствора в вакуум-насос на линии вакуума установлена ловушка.

Влажную соль бифторида калия из нутч-фильтра загружают на сушку в печь с электрообогревом. Сушку соли проводят при температуре 110-120 °C в течение 6-9 ч. Температура в печи поддерживается автоматически. Пары из печи отсасываются вентилятором и передаются для очистки на скруббер с последующим сбросом в атмосферу за пределы цеха.

Высушенную и охлажденную до температуры 40 °C соль бифторида калия выгружают из печи, затаривают в полиэтиленовые мешки и отправляют на склад.

Утилизация отходов

Перед выводом в ремонт расходных емкостей остатки фтористого водорода из них испаряют и передают по газоотводной линии в абсорбционную колонну для получения плавиковой кислоты.

Имеется возможность передачи остатков фтористого водорода в колонну. Пары фтористого водорода в абсорбционной колонне улавливаются водой, которая непрерывно циркулируется в колонне насосом.

Воздух, очищенный от паров фтористого водорода, поступает на скруббер с последующим сбросом в атмосферу за пределы цеха.

Водный раствор фтористого водорода из куба абсорбционной колонны откачивают насосом в растворитель и насосом передают на нейтрализацию гидратом окиси калия в растворитель.

Нейтрализованный раствор из растворителя используют для орошения в абсорбционных колоннах или передают в кристаллизаторы с целью выделения соли бифторида калия.

Отработанный электролит (трифторид калия) из электролизеров собирают в плавильные ковши и периодически подвергают регенерации с целью выделения соли бифторида калия.

Регенерацию электролита проводят в растворителе, в который предварительно закачивают маточный раствор из аппарата или заливают воду. При включенной мешалке растворителя и непрерывной циркуляции маточного раствора (воды), осуществляемой насосом, в растворитель сливают загрязненный расплавленный электролит из плавильного ковша в количестве 300 кг. При перемешивании отработанный электролит растворяется. Полученный раствор из растворителя перекачивают насосом в аппарат, где нейтрализуют гидратом окиси калия до содержания в растворе 7-11 % (вес.) фтористого водорода. Из растворителя полученный раствор откачивают в кристаллизатор с последующей переработкой и выделением соли бифторида калия аналогично переработке орошающего раствора из абсорбционных колонн.

Отработанную насадку зернистых фильтров периодически подвергают регенерации. Для проведения регенерации насадки фильтры отключают от работающей системы, продувают азотом, отсоединяют от коммуникаций и транспортируют вместе с насадкой в специальную кабину.

Насадку в фильтрах промывают водой до нейтральной среды, контроль по универсальной индикаторной бумаге, после чего сушат горячим воздухом с температурой 100-120 °C и расходом не более 100 м ³/ч, регулируемый ограничительной диафрагмой. Воздух для сушки насадки подогревают в подогревателе с электрообогревом. Высушенную насадку выгружают из фильтра и подвергают просеиванию через сетку для разделения по фракциям в целях дальнейшего использования в фильтрах. Гранулы с размерами 3-5 мм - нижний слой, менее 3 мм - верхний слой.

Отработанный известняк через разгрузочный люк поглотителей ссыпается в транспортные средства и вывозится на полигон для размещения.

Коксовые пластины (аноды) нейтрализуются раствором кальцинированной соды, вывозятся на полигон для размещения.

Отработанный электролит, электролитная пыль на узле пропарки и нейтрализации оборудования нейтрализуются раствором кальцинированной соды, образовавшиеся стоки сливаются в канализацию кислых стоков.

Очистка стоков и выбросов

Воздух с примесью фтористого водорода, вытесняемый из расходных емкостей при приеме в них безводного фтористого водорода, по газоотводной линии поступает в абсорбционную колонну для получения плавиковой кислоты или абсорбционную колонну. Пары фтористого водорода в абсорбционной колонне улавливаются водой, которая непрерывно циркулируется в колонне насосом.

Воздух, очищенный от фтористого водорода через скруббер, выбрасывается в атмосферу за пределы цеха.

Воздух из производственных помещений от оборудования, где возможно выделение кислых паров и газов поступает на газоочистные установки. Каждая газоочистная установка оборудована вытяжным вентилятором, скруббером и циркуляционным насосом, подающим в скруббер на орошение 0,6-3,0 % раствор соды кальцинированной или раствор едкого натра.

Скруббер 1 обслуживает помещение и кабины зала электролиза. Скруббер 2 обслуживает помещение газгольдеров и отделение получения бифторида калия.

Объем щелочного раствора в скруббере должен быть не более 2500 л.

Температура циркулирующего в скруббере 1 раствора контролируется контуром и должна быть не менее 2 °C.

Расход циркулирующего раствора контролируется контуром и должен быть в пределах 10-40 м ³/ч.

Для постоянного контроля концентрации циркулирующего раствора соды или едкого нарта скрубберы 1 оборудованы pH ^-метрами, pH циркулирующего раствора 1 должна быть не менее 8 ед.

Очищенный вентиляционный воздух из скрубберов сбрасывается в атмосферу за пределы цеха.

Анодные сдувки поступают в очистные установки для нейтрализации примесей фтора и фтористого водорода перед сбросом в атмосферу.

Для нейтрализации этих примесей применяется дробленый, отсеянный от глиноземов щебень из карбонатных пород (известняк) размером 20  80 мм.

Анодные сдувки под давлением поступают в приемную емкость, затем направляются в поглотитель, заполненный известняком. Процесс нейтрализации известняком в поглотителе идет с выделением тепла (температура в поглотителе не более 400 °С). Выходящий из поглотителя газ подается в грязеотстойники. Из грязеотстойника газ подается в вентиляционный газоход, где происходит разбавление сдувок выбросами из вытяжной системы производственных помещений корпусов и далее в трубу рассеивания.

Известняк считается отработанным, если массовая концентрация фтора в сдувках после поглотителя превышает установленное значение.

Воды от промывки технологического оборудования при подготовке его к ремонту и смывы с полов собираются в сборник стоков (зумпф), где происходит осаждение механических примесей. Из зумпфа осветленные воды откачивают погружным насосом в канализацию кислых стоков.

Отработанная вода из рубашек теплообменной аппаратуры, компрессора сливается в канализацию условно чистых стоков.

Вода, сливаемая из гидрозатвора абсорбционной колонны, вакуум-насоса, сальников насосов собирается в сборник стоков, откуда сливается или откачивается насосом в канализацию кислых стоков.

Слив плавиковой кислоты из отдельных участков трубопроводов и из аппаратов анодного и катодного отделений (грязеотстойники) производится в канализацию кислых стоков для последующей нейтрализации

Взаимосвязь стадий производства фтора схематично представлена на рисунке 14.1.

Описание технологического процесса и основное оборудование приведено в таблицах 14.1 и 14.2.

Рисунок 14.1 - Взаимосвязь стадий производства фтора

Таблица 14.1 - Описание технологического процесса производства фтора

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Продукты и полупродукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Жидкий фтористый водород	Прием жидкого HF	Жидкий фтористый водород	HF	Расходная емкость фтористого водорода
Жидкий фтористый водород	Испарение жидкого HF	Газообразный фтористый водород	HF	Испарительная емкость, предназначенная для приема, хранения и испарения фтористого водорода
Газообразный фтористый водород, трифторидкалия	Электролиз	Фтор газообразный, водород газообразный	HF	Электролизная ванна
Фтор газообразный	Сжатие фтора технического	Фтор газообразный	HF	Центробежная газодувка, газгольдер
Фтор газообразный	Транспортировка фтора потребителю	Фтор газообразный	HF	Агрегат компрессорный мембранный

Таблица 14.2 - Основное технологическое оборудование производства фтора

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики природоохранного оборудования
Испарительная емкость	Основное технологическое оборудование. Предназначена для приема, хранения и испарения фтористого водорода	V = 5 м 3 Поверхность теплообмена змеевикового обогревателя 0,7 м 2
Электролизная ванна	Основное технологическое оборудование. Получение фтора	Прямоугольный аппарат, разделенный центральной плитой на 2 секции. Комплектуется катодным и анодными блоками, змеевиковым теплообменником и двумя полукрышками. Катодный блок состоит из 12 стальных пластин с перфорацией. Анодный блок состоит из 24 угольных анодов
Компрессор	Основное технологическое оборудование. Подготовка фтора для хранения и транспортировки	Производительность по воздуху - 11 м 3/ч Давление нагнетания допустимое - 0,4-1,25 МПа (не более 12,5 кгс/см 2)

14.2.2 Производство фтористого кальция

Технология производства фтористого кальция состоит из следующих основных стадий:

- приготовления раствора фтористого калия;

- разбавления раствора хлористого кальция;

- получения суспензии синтетического фтористого кальция;

- фильтрации суспензии и промывки осадка фтористого кальция;

- сушки фтористого кальция;

- дробления и просева фтористого кальция.

Принципиальная схема процесса получения фтористого кальция приведена на рисунке 14.2.

Рисунок 14.2 - Принципиальная схема процесса получения фтористого кальция

Приготовление раствора фтористого калия

Раствор фторида калия получается периодически из безводного фтористого водорода, хозяйственной воды и едкого калия в реакторе.

В реакторе происходит экзотермическая реакция:

HF + KOH = KF + H ₂O + 73,6 кДж/моль.

Для снятия излишка тепла раствор, содержащийся в реакторе, при помощи насоса циркулирует через теплообменник, охлаждаемый рассолом с температурой минус 15 °C.

Полученный раствор фторида калия с концентрацией 15-25 % центробежным насосом перекачивается в емкость, или мерник. Из емкости раствор фторида калия периодически насосом закачивается в мерник. Из мерника раствор фторида калия расходуется для получения синтетического фтористого кальция.

Разбавление раствора хлористого кальция

Раствор хлористого кальция с концентрацией не менее 32 % поступает в автоцистерне из цеха, из которой насосом перекачивается в сборник. Из сборника расчетное количество раствора хлористого кальция закачивается в промежуточную емкость, в эту же емкость подается расчетное количество пожарохозяйственной воды из заводского трубопровода, затем производится циркуляция раствора в течение 1,5-2 ч с помощью насоса. Из мерника раствор хлористого кальция расходуется для получения синтетического фтористого кальция.

Получение суспензии синтетического фтористого кальция

Синтетический фтористый кальций получается в реакторе в результате химического взаимодействия хлористого кальция и фторида калия в растворе при температуре 100-110 °C.

CaCl ₂ + 2KF = CaF ₂ + 2KCl.

Расчетное количество раствора хлористого кальция из мерника самотеком сливается в реактор. Раствор хлористого кальция в реакторе нагревается до температуры 100-110 °C при непрерывном перемешивании мешалкой. Образовавшаяся суспензия фтористого кальция дополнительно выдерживается в реакторе при температуре 100-110 °C и непрерывном перемешивании мешалкой в течение 20-30 мин. После выдержки суспензия сливается на нутч-фильтр для фильтрации и промывки.

Фильтрация суспензии и промывка осадка фтористого кальция

Фильтрация суспензии и промывка осадка фтористого кальция производится на нутч-фильтре, на котором вакуум-насосом создается разрежение минус 1-0 кгс/см ². В качестве фильтрующего материала применяется бельтинг. В качестве промывной жидкости используется подогретая пожарохозяйственная вода, которая подается на нутч-фильтр из сборника.

Сушка фтористого кальция

Промытый осадок фтористого кальция из нутч-фильтра выгружается на противни, которые перевозятся специальной тележкой и далее помещаются в печь сушки, обогрев которой производится паром Р = 4 кгс/см ². Температура в печи поддерживается в пределах 90-140 °C. Процесс сушки длится 36-48 ч.

Дробление и просев фтористого кальция

Высушенный и самоохлажденный до температуры не выше 40 °C фтористый кальций из противней загружается в бункер вальцев для дробления. Раздробленный фтористый кальций поступает в мельницу воздушную, после размола фтористый кальций улавливается в циклоне. Размолотый фтористый кальций из циклона высыпается в бункер сеялки для просеивания, откуда загружается в мешки.

Описание технологического процесса и основное оборудование приведены в таблицах 14.3 и 14.4.

Таблица 14.3 - Описание технологического процесса производства фтористого кальция

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Основные, побочные и промежуточные продукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
20 % раствор едкого калия; безводный HF	Смешение 20 % раствора едкого калия и безводного HF	Раствор фтористого калия	HF	Реактор для получения фтористого калия, теплообменник
32 % раствор хлористого кальция, вода	Смешение раствора: 32 раствора хлористого кальция и воды	Раствор хлористого кальция	-	Емкость промежуточная для раствора хлористого кальция
20 % раствор фтористого калия; 20 % раствор хлористого кальция	Реакция 20 % раствора фтористого калия и 20 % раствора хлористого кальция	Суспензия CaF 2 в растворе хлористого калия	-	Реактор с обогревом и мешалкой
Суспензия CaF 2 в растворе хлористого калия	Фильтрация суспензии фтористого кальция	Сырой CaF 2, раствор хлористого калия	-	Нутч-фильтр для фильтрации и промывки синтетического фтористого кальция
Сырой CaF 2	Сушка фтористого кальция	Сухой CaF 2	-	Печь-сушилка
Сухой CaF 2	Дробление и просев фтористого кальция	Сухой CaF 2, дробленый	-	Вальцовая дробилка
Сухой CaF 2, дробленый	Рассев	Отсеянный CaF 2	-	Сеялка для просева синтетического фтористого кальция

Таблица 14.4 - Основное технологическое оборудование производства фтористого кальция

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Реактор	Получение фтористого калия, реакция HF c KOH	Вертикальный цилиндрический аппарат: диаметр - 1200 мм, высота - 1300 мм, объем - 1,5 м 3
Емкость	Разбавление раствора хлористого кальция	Горизонтальный цилиндрический аппарат: диаметр - 1300 мм, длина - 2600 мм, объем - 2,5 м 3, Р-налив
Нутч-фильтр	Фильтрация и промывки синтетического фтористого кальция	Вертикальный цилиндрический аппарат без верхней крышки: высота - 330 мм, Р-вакуум
Печь сушки	Сушка синтетического фтористого кальция	Горизонтальный цилиндрический аппарат с установленным внутри паровым змеевиком и наружной изоляцией и обогревом: диаметр - 1300 мм, Р-атмосферное, длина - 1800 мм
Вальцы для дробления синтетического кальция	Дробление	Вальцы. Эл. двигатель: n - 1500 об./мин., N - 1,7 кВт
Мельница воздушная	Размол синтетического фтористого кальция	Мельница воздушная. Эл. двигатель n - 3000 об./мин, N - 10 кВ
Сеялка	Рассев синтетического фтористого кальция	Сеялка. Эл. двигатель n - 950 об./мин, N - 4,5 кВт

14.2.3 Производство гексафторида серы

Процесс получения гексафторида серы (элегаза) состоит из следующих основных стадий:

- приема и хранения серы;

- синтеза гексафторида серы;

- пиролиза газа синтеза;

- очистки газа пиролиза водно-щелочным методом;

- осушки и компримирования сырца гексафторида серы;

- очистки гексафторида серы методом ректификации;

- розлива гексафторида серы.

Принципиальная схема производства гексафторида серы приведена на рисунке 14.3.

Рисунок 14.3 - Принципиальная схема производства гексафторида серы

Прием и хранение серы

Прием и хранение серы осуществляется следующим образом: разгрузка с автотранспорта на склад хранения серы, доставка со склада хранения серы на пандус элегаза.

Синтез гексафторида серы

Сера загружается в плавитель серы. Плавитель серы оборудован загрузочным люком, рубашкой для обогрева и корзиной с сеткой для улавливания твердых примесей из расплава. Расплавленная сера из плавителя передавливается по серопроводу сжатым азотом давлением не более 0,6 кгс/см ² в реакторы синтеза гексафторида серы. Серопроводы обогреваются паром Р = 5 кгс/см ². Реактор синтеза представляет собой пятисекционный горизонтальный аппарат, секции которого с одной стороны соединены серным коллектором и четыре секции с другой стороны объединены коллектором ввода фтора. Эти четыре секции заполнены расплавом серы и работают на синтез гексафторида серы, а пятая секция, как контрольный реактор, заполнена застывшим плавом серы, что позволяет связывать избыток фтора, оставшийся в газе синтеза.

Пиролиз газа синтеза

Для очистки от основной токсичной примеси - пентафторида серы - газ синтеза подвергается пиролизу.

Предварительно газ подогревается в нагревателе газа, который состоит из двух секций. Далее газ поступает в реактор пиролиза, где при температуре стенки реактора 475-500 °C происходит разложение пентафторида серы. Очищенный от пятифтористой серы газ из блока пиролиза с температурой 350-450 °C поступает в смеситель. Охлажденный в смесителе до температур 60-120 °C газ направляется на узел очистки газов пиролиза.

Очистка газа пиролиза водно-щелочным методом

Очистка газа от кислых примесей, а также тетрафторида серы и сульфурилфторида производится в трех последовательно установленных насадочных колоннах, орошаемых водой и раствором едкого калия. В первой по ходу газа колонне производится водная отмывка реакционного газа от основной массы кислых примесей. Далее газ проходит последовательно две колонны, орошаемые раствором едкого калия.

Осушка и компримирование сырца гексафторида серы

Влажный очищенный газ, поступающий со стадии очистки, охлаждается в теплообменнике, в межтрубное пространство которого подается рассол с температурой минус 15 °C. Охлажденный газ направляется в колонны, заполненные цеолитом, где происходит его осушка до содержания влаги, соответствующей температуре точки росы не выше минус 40 °C. Далее осушенный газ очищается от пыли цеолита на фильтрах и поступает в ресивер. Осушенный газ из ресивера через фильтр газовый поступает в компрессор, где сжимается до 10-16 кгс/см ².

Очистка гексафторида серы методом ректификации

Очистка гексафторида серы осуществляется непрерывной ректификацией в двух последовательных ректификационных колоннах. Сырец гексафторида серы из ресивера поступает на дополнительную осушку в осушители и далее в теплообменник, где охлаждается рассолом минус 15 °C до температуры 7-15 °C.

Розлив гексафторида серы

Гексафторид серы содержанием основного вещества не менее 99,9 % мас. со стадии ректификации поступает в одну из емкостей готового продукта. Соответствующий требованиям гексафторид серы разливают в баллоны.

Описание технологического процесса и основное оборудование приведены в таблицах 14.5 и 14.6.

Таблица 14.5 - Описание технологического процесса производства гексафторида серы

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Основные, побочные и промежуточные продукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Сера твердая	Прием и хранение серы	Сера жидкая	-	Плавитель серы
Сера жидкая, фтор	Синтез гексафторида серы	Синтез газ: SF 6, HF, CF 4, SF 4, S 2F 10	-	Реактор синтеза
Синтез газ: SF 6, HF, CF4, SF 4, S 2F 10	Пиролиз газа синтеза	Сырец SF 6, HF, CF 4, SF 4	SF 6	Реактор пиролиза
Сырец SF 6, HF, CF 4, SF 4	Очистка газа синтеза	SF 6, CF 4, H 2O	SF 6	Три последовательно установленные насадочные колонны
SF 6, CF 4, H 2O	Осушка и компримирование	Сырец SF 6, CF 4	SF 6	Теплообменник, колонны с цеолитом для осушки газа, газовые фильтры, компрессор
Сырец SF 6, CF 4	Ректификация гексафторида серы	Элегаз SF 6	SF 6	Ректификационная колонна, осушитель, теплообменник
Элегаз SF 6	Розлив готового продукта	Элегаз SF 6	SF 6	Емкость-хранилище

Таблица 14.6 - Основное технологическое оборудование производства

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики природоохранного оборудования
Плавитель серы	Плавление серы	Вертикальный аппарат с рубашкой V = 0,4 м 3
Реактор синтеза	Процесс синтеза гексафторида серы	Сварной аппарат с 5 горизонтальными секциями, верхняя часть которых охлаждается водой, нижняя оборудована рубашкой для обогрева паром V = 0,4 м 3
Блок пиролиза	Разложение пентафторида серы	Тип "труба в трубе" V = 303 л, температура стенки - 500 °C
Колонна нейтрализации	Водная отмывка реакционного газа от кислых примесей	Колонна царговая, насадочная. Насадка - кольца Рашига из фторопласта-4 Н - 6970 мм; Д - 250 мм
Колонна осушительная для осушки сырца	Осушка от влаги	Вертикальный цилиндрический аппарат Д - 500, Н - 3000, оборудован объемной корзиной. Насадка - цеолит NaA
Компрессор	Сжатие газа	Мощность - 4 кВт
Колонна ректификации	Конденсация	Колонна царговая насадочная Д - 159 мм; Н - 7300 мм; Рраб - 14,5 кгс/см 2
Емкость для хранения товарного гексафторида серы	Сбор и хранение	Вертикальный аппарат с эллиптическим днищем V - 6,3 м 3; Р раб - 20 кгс/см 2

14.2.4 Производство безводного фтористого водорода

В настоящее время в Российской Федерации производство безводного фтористого водорода осуществляется по двум способам:

- пирогидролизом обедненного гексафторида урана (ОГФУ);

- термическим разложением плавикового шпата серной кислотой.

14.2.4.1 Производство водорода фтористого безводного методом пирогидролиза обедненного гексафторида урана

В процессе обогащения урана по изотопу ²³⁵U образуются обогащенный урановый продукт, который используется для изготовления топлива для АЭС, и побочный продукт - обедненный гексафторид урана.

ОГФУ относится к ядерным материалам, т.е. материалам, содержащим или способным воспроизвести делящиеся ядерные вещества и подлежащим государственному учету и контролю на федеральном и ведомственном уровнях. ОГФУ отличается от гексафторида природного урана изотопным составом и тем, что содержание изотопа ²³⁵U в нем в несколько раз ниже.

ОГФУ - один из наиболее масштабных вторичных источников урана, поскольку является сырьем ядерной чистоты, что делает его привлекательным для производства ядерного топлива, а также вторичным источником фтора для неядерных направлений (металлургия, химическая промышленность).

Несмотря на более чем полувековой опыт безопасного хранения, ОГФУ все же представляет потенциальную химическую опасность. Поэтому для обеспечения химической и промышленной безопасности, а также для снижения токсикологических, химических и экологических рисков при авариях запасы ОГФУ переводят в стабильные формы, более подходящие для долгосрочного хранения. Предпочтительной формой такого хранения является инертная, химически стойкая, нелетучая и нерастворимая оксидная форма - закись-окись урана U ₃O ₈ (обедненная закись-окись урана) в виде прессованного порошка, который может храниться в контейнерах упрощенной конструкции из нелегированной стали в течение длительного времени.

Схема процесса переработки ОГФУ приведена на рисунке 14.4. В основе реконверсии ОГФУ лежит технология пирогидролиза парами воды. Процесс осуществляется в две стадии. Вначале ОГФУ переводят в оксофторид (UO ₂F ₂). Затем UO ₂F ₂ при повышенной температуре (около 500 °С) переходит в U ₃O ₈.

UF ₆ + 2H ₂O UO ₂F ₂ + 4НF

6UO ₂F ₂ + 6H ₂O 2U ₃O ₈ + 12НF + O ₂.

Рисунок 14.4 - Схема получения БФВ из ОГФУ

В результате пирогидролиза фтор переводится в 70 % плавиковую кислоту, которая направляется на реализацию, а также на установку ректификации с получением безводного фтористого водорода и 40 % плавиковой кислоты. Закись-окись урана уплотняется и упаковывается в контейнеры.

14.2.4.2 Производство водорода фтористого безводного методом термического разложения плавикового шпата серной кислотой

Процесс производства безводного фтористого водорода состоит из следующих основных стадий:

- приема, хранения, транспортировки и подготовки сырья;

- разложения плавикового шпата серной кислотой;

- предварительной очистки и охлаждения реакционного газа;

- конденсации реакционного газа;

- ректификации;

- абсорбции и десорбции.

Принципиальная технологическая схема приведена на рисунке 14.5.

ГАРАНТ:

Нумерация рисунков приводится в соответствии с источником

Рисунок 14.4 - Производство БФВ из плавикового шпата

Прием, хранение, транспортировка и подготовка сырья

Плавиковый шпат доставляется на переработку железнодорожным транспортом, далее передается на хранение в силосы, откуда пневмотранспортом подается в производство.

Олеум и серная кислота поступают в железнодорожных цистернах, передаются на хранение, а затем в виде моногидрата, полученного смешением олеума и серной кислоты, направляются в производство.

Разложение плавикового шпата серной кислотой

Получение безводного фтористого водорода основано на обработке флюоритового флотационного концентрата серной кислотой:

CaF ₂ + H ₂SO ₄ CaSO ₄ + 2HF.

Разложение сырья осуществляется во вращающейся барабанной реакционной печи, оснащенной реактором-смесителем. Барабан печи вмонтирован в кладку, выполненную из шамотного кирпича, имеет разгрузочное устройство для непрерывного удаления продуктов реакции. Обогрев барабана печи осуществляется топочными газами, образующимися при сжигании природного газа в нагревательной камере печи (топке). Полученный газ, содержащий фтористый водород, передается на последующие стадии. Кислый отвал, состоящий в основном из сульфата кальция и непрореагировавших серной кислоты и плавикового шпата, нейтрализуется известковой пылью, полученный фторангидрит отгружается потребителю железнодорожным или автотранспортом.

Предварительная очистка и охлаждение реакционного газа

Реакционный газ с температурой от 160 до 190 °С, объемной долей НF не менее 70 %, а также продукты побочных реакций: H ₂О, SO ₂, SiF ₄, S, СО ₂ вместе с небольшим количеством непрореагировавших шпата и серной кислоты подвергаются промывке возвратными кислотами в промывной колонне насадочного типа, после чего передаются в форконденсатор, где охлаждаются захоложенной водой до температуры не более 70 °С. Конденсат поступает на распределительную тарелку промывной колонны, несконденсировавшийся газ - на стадию конденсации.

Конденсация реакционного газа

Реакционный газ подается в конденсаторы, установленные последовательно, охлаждаемые рассолом. Конденсат HF (сырец) с массовой долей кислот не менее 90 % самотеком сливается в сборники для последующей ректификации. Несконденсировавшийся газ с температурой не более 0 °С подается в систему последовательно установленных колон для улавливания HF и SiF ₄, нейтрализации кислых газов щелочью перед выбросом в атмосферу.

Ректификация

Для производства безводного фтористого водорода применяется "обратная" ректификация, при которой на первой стадии из сырца в максимальной степени извлекается фтористый водород вместе с низкокипящими соединениями SO ₂ и SiF ₄, в кубовый остаток переходят высококипящие соединения H ₂О и H ₂SO ₄.

На второй стадии в отпарочной колонне фтористый водород отделяется от SO ₂ и SiF ₄. Готовый продукт из куба колонны поступает в промежуточные сборники, далее на склад готового продукта, откуда отгружается потребителю по трубопроводам или в контейнерах, установленных на железнодорожной платформе.

Абсорбция и десорбция

Доизвлечение фтористого водорода из газовой смеси после стадии конденсации основано на его поглощении жидкостью - моногидратом серной кислоты. Применяются абсорберы колонного типа с насадкой, организация потоков серной кислоты и газа противоточная, последовательно двух- или трехступенчатая с рециркуляцией кислоты.

Получаемый на стадии абсорбции раствор фторсодержащей серной кислоты подвергается десорбции с последующим возвращением серной кислоты на стадию абсорбции. А газ, содержащий в основном SiF ₄, поступает в две последовательно установленные колонны, орошаемые водой. Полученная в результате абсорбции SiF ₄ кремнефтористоводородная кислота отгружается потребителю в железнодорожных цистернах.

Описание технологического процесса приведено в таблице 14.7, перечень основного технологического оборудования - в таблице 14.8.

Таблица 14.7 - Стадии производства БФВ из плавикового шпата

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Продукты и полупродукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Серная кислота, олеум, плавиковый шпат	Прием, хранение, транспортировка и подготовка сырья	Сырье	-	Емкостное оборудование, смеситель, ц/б насосы
Плавиковый шпат, серная кислота, возвратная серная кислота, природный газ	Разложение плавикового шпата серной кислотой	Фтористый водород + примеси H 2О, SO 2, SiF 4, S, СО 2; непрореаг. CaF 2 и H 2SO 4; кислый отвал	-	Барабанная печь
Кислый отвал, известковая пыль	Нейтрализация кислого отвала	Фторангидрит (ПП)	Фторгипс загрязненный	Смеситель Шнек
Фтористый водород + примеси H 2О, SO 2, SiF 4, S, СО 2; непрореаг. CaF 2 и H 2SO 4	Предварительная очистка, охлаждение реакционного газа	Фтористый водород + примеси; серная кислота + примеси	-	Промывная колонна насадочного типа, форконденсатор (кожухотрубчатый теплообменник), емкостное оборудование, насосы
Фтористый водород + примеси	Конденсация реакционного газа	Смесь НF + SiF 4; Сырец HF + примеси SО 2, H 2SО 4, H 2SiF 6	-	Конденсатор (кожухотрубчатый теплообменник), емкостное оборудование, насосы
Сырец HF + примеси SО 2, H 2SО 4, H 2SiF 6	Ректификация	Безводный HF (ГП); возвратная H 2SО 4	-	Ректификационная колонна, емкостное оборудование, насосы
Смесь НF + SiF 4; серная кислота; вода; едкий натр	Абсорбция и десорбция	20  45 % H 2SiF 6 (ПП)	Кислые стоки	Колонны абсорбционные/ десорбционные насадочные, емкостное оборудование, насосы

Таблица 14.8 - Оборудование производства БФВ из плавикового шпата

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Технологические характеристики
Смеситель	Предназначен для смешения серной кислоты и олеума с получением моногидрата	Аппарат цилиндрический, вертикальный с перегородками, заполнен стружкой из Ф-4. D = 200 мм, Н = 1510 мм
Печь реакционная	Предназначена для разложения плавикового шпата серной кислотой	Горизонтальный вращающийся барабан D = 2520 мм, L = 21857 мм, обогревается природным газом. Барабан печи имеет уклон (50' - 1°) в сторону выгрузки. Питание печи - через загрузочную головку от РС-2М, разгрузка печи - выгрузочным шнеком.
Колонна промывная	Предназначена для предварительной очистки и охлаждения реакционного газа	Вертикальный, цилиндрический, цельносварной аппарат с конусным днищем. Упорядоченная насадка из цилиндрических колец Рашига из Ф-4. Н = 5145 мм, D = 1000 мм
Форконденсатор	Предназначен для охлаждения реакционного газа	Теплообменник вертикальный, кожухотрубчатый D = 800 мм, Н = 4075 мм, F = 22 м 2
Конденсатор	Предназначен для конденсации реакционного газа	Теплообменник кожухотрубчатый, вертикальный, F = 116 м 2, D = 1000 мм, Н = 4345 мм
Ректификационные колонны (колонная для очистки от высококипящих компонентов, колонная для очистки от низкокипящих компонентов)	Предназначены для очистки фтористого водорода от высококипящих и низкокипящих компонентов	Вертикальные, цилиндрические, верхняя часть колонны тарельчатая (4 и 8 тарелок) и насадочная, насадка - кольца Рашига, D = 1200-1400 мм, H = 10100-10290 мм
Колонна абсорбционная	Предназначена для улавливания НF	Вертикальная, цилиндрическая, насадка - кольца Рашига. D = 1200 мм, Н = 10000 мм.
Колонна абсорбционная	Предназначена для улавливания SiF 4	Цилиндрическая, насадочная. Насадка - полиэтиленовые кольца Рашига, D = 1200 мм, Н = 9100 мм
Колонна десорбционная	Предназначена для десорбции HF	Цилиндрическая вертикальная, царговая с плоской съемной крышкой, насадка - кольца из 06ХH28МДТ, Н = 7900 мм, D = 800 мм, Куб колонны D = 1600 мм, V куба = 3,2 м 3

14.3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду

14.3.1 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии при производстве фтора

Расходные нормы сырья и энергоресурсов приведены в таблице 14.9.

Таблица 14.9 - Показатели потребления сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве фтора

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 т фтора
		Минимальный	Максимальный
Калий едкий	т/т	0,009	0,065
Фтористый водород	т/т	1,01	1,45
Азот	м 3/т	59	100
Карбонатные породы	т/т	0,250	0,650
Электроэнергия		11 360	18200
Вода	м 3/т	264	714
Пар	Гкал/т	1,105	15,64
Холод - 15	Гкал/т	0,00	0,04

Выбросы и сбросы загрязняющих веществ приведены в таблицах 14.10 и 14.11. Осуществляется сброс сточных вод в систему водоотведения.

Таблица 14.10 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве фтора

Источники выбросов	Наименование загрязняющего вещества	Метод очистки, обработки, повторного использования	Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете 1 тонну фтора серы, кг/т
			минимальное значение	максимальное значение	Среднее значение
Производство фтора	Фтористый водород, растворимые фториды	Конденсация, водная и щелочная абсорбция. Адсорбционная очистка	-	1,52	1,52

Таблица 14.11 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве фтора

Источник сброса	Наименование загрязняющего вещества	Направление сбросов	Метод очистки или повторного использования	Показатели сбросов загрязняющих веществ в расчете на 1 тонну фтора, кг/т
				минимальное значение	максимальное значение	Среднее значение
Производство фтора	Фторид-анион	Накопитель, канализация кислых стоков	Нейтрализация		20,45

14.3.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии при производстве фтористого кальция

Расходные нормы сырья и энергоресурсов при производстве фтористого кальция приведены в таблице 14.12.

Таблица 14.12 - Показатели потребления сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве фтористого кальция

Наименование	Единицы измерения	На 1 тонну фтористого кальция
		минимальный	максимальный
Калий едкий	кг/т	1650	1850
Фтористый водород, 100 %	кг/т	-	600
Кальций хлористый 32 % марка "Л"	кг/т	4900	5370
Электроэнергия		7500	7500
Пар	Гкал/т	-	27,7
Вода производственная	м 3/т	-	200
Вода хозяйственная	м 3/т	-	38

Выбросы загрязняющих веществ и прочие факторы воздействия приведены в таблицах 14.13.

Сбросы и производственные отходы не образуются.

Таблица 14.13 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве фтористого кальция

Источники выбросов	Наименование загрязняющего вещества	Метод очистки, обработки, повторного использования	Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на 1 тонну фтористого кальция, кг/т
			минимальное значение	максимальное значение	среднее значение
Производство фторида кальция	Фтористый водород, растворимые фториды	Абсорбция	-	2,41	-

14.3.3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии при производстве гексафторида серы

Расходные нормы сырья и энергоресурсов приведены в таблице 14.14.

Таблица 14.14 - Показатели потребления сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве гексафторида серы

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 тонну продукта
		минимальный	максимальный
Сера молотая	т/т	0,24	0,37
Калий едкий	т/т	0,037	0,242
Цеолит	кг/т	0,13	0,9
Фтор-газ	т/т	0,83	1,0
Электроэнергия		1184	1736
Пар	Гкал/т	3,11	15,6
Вода производственная	м 3/т	0,0	29,1
Вода оборотная	м 3/т	150	1220
Холод - 15	Гкал/т	0,25	2,3
Холод - 40	Гкал/т	1,02	2,2
Воздух	м 3/т	700	1976
Азот	м 3/т	10	50

Выбросы и сбросы загрязняющих веществ приведены в таблицах 14.15 и 14.16.

Таблица 14.15 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве гексафторида серы

Источники выбросов	Наименование загрязняющего вещества	Метод очистки, обработки, повторного использования	Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на 1 тонну гексафторида серы кг/т
			минимальное значение	максимальное значение	среднее значение
Производство гексафторида серы	Гексафторид серы (SF 6)	-	3,75	16,6	16,52
	Фториды газообразные (гидрофторид, кремний тетрафторид) (в пересчете на фтор))	-	0,009	0,012	0,011

Таблица 14.16 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве гексафторида серы

Источник сброса	Наименование загрязняющего вещества	Направление сбросов	Метод очистки или повторного использования	Показатели сбросов загрязняющих веществ в расчете на 1 тонну гексафторида серы, кг/т
				минимальное значение	максимальное значение	среднее значение
Производство гексафторида серы	Фторид ион	Накопитель, канализация кислых стоков	-	-	139,7	-

14.3.4 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии при производстве безводного фтористого водорода

Нормы расхода сырья и энергоресурсов при производстве безводного фтористого водорода (БФВ) приведены в таблице 14.17.

Таблица 14.17 - Нормы расхода сырья и энергоресурсов в производстве безводного фтористого водорода из плавикового шпата

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 т продукта
		минимальный	максимальный
Плавиковый шпат, м. ФФ-95	т	2,14	2,3793
Олеум, 100 %	т	2,07	2,22
Кислота серная, 100 %	т	0,73	0,7519
Пыль известковая	т	0,38	0,47
Натр едкий, 100 %	т	0,019	0,034
Электроэнергия		128	289
Вода производственная	м 3	9,1	9,62
Воздух сжатый	м 3	484	1244
Пар	Гкал	0,53	0,79
Холод минус 20	Гкал	0,79	0,85
Газ природный	м 3	0,138	0,16
Побочные продукты
Кислота кремнефтористоводородная техн.	т	0,068	0,146
Фторангидрит	т	3,68	4,10

Характеристика выбросов и отходов, образующихся при производстве БВФ, приведена в таблицах 14.18-14.19. Сброса сточных вод во внешнюю среду производство БФВ из плавикового шпата не имеет. Кислые стоки со стадии абсорбции/десорбции направляются на станцию нейтрализации кислых стоков.

Таблица 14.18 - Выбросы в атмосферу производства БФВ из плавикового шпата

Наименование загрязняющего вещества	Метод очистки, обработки, повторного использования	Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на 1 тонну БВФ, кг/т
		минимальное значение	максимальное значение	среднее значение
Азота диоксид	-	0,024	0,353	0,247
Азота оксид	-	0,04	0,057	0,043
Взвешенные вещества	-	0,083	0,568	0,447
Серная кислота	Абсорбция	0,0005	0,005	0,001
Фториды газообразные (HF, SiF 4 (в пересчете на фтор)	Абсорбция	0,00008	0,03	0,0006

Таблица 14.19 - Отходы производства БФВ из плавикового шпата

Наименование	Класс опасности	Источник образования	Способ утилизации, обезвреживания, размещения	Масса образующихся отходов производства, кг/т
				Минимальное значение	Максимальное значение	Среднее значение
Фторгипс загрязненный	4	-	Захоронение	3,0	6,39	4,7