本發(fā)明涉及一種利用銅尾礦制備氣相白炭黑并回收金屬的工藝方法及裝置，屬于化工提純及環(huán)保技術領域。

背景技術：

據(jù)朱兵兵、田鍵、朱艷超、田進、申盛偉《銅尾礦綜合利用現(xiàn)狀與展望》一文介紹：我國銅礦資源開發(fā)利用歷史悠久，銅尾礦以其龐大的數(shù)量及規(guī)模，在尾礦領域比較具有代表性。我國銅尾礦資源分布區(qū)域廣泛，銅礦尾礦中的銅平均品位估計不低于0.077％。銅尾礦資源中銅的賦存狀態(tài)復雜多樣、銅的嵌布粒度細、銅的解離度低，而且銅尾礦中含泥量大，這些特點影響銅尾礦回收利用率，加大銅尾礦回收利用難度，制約銅尾礦有效綜合利用技術的發(fā)展進步。據(jù)統(tǒng)計到2007年為止，全國銅尾礦的排放總量大約為24億噸，且年排放量呈逐年增加的態(tài)勢；尤其是近幾年隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和工業(yè)化進程的持續(xù)加速，尾礦排放速度持續(xù)增加，我國2013年尾礦產(chǎn)量達16.49億噸，其中銅尾礦3.19億噸，占尾礦產(chǎn)量的19.3％。根據(jù)我國銅尾礦資源組分含量及其基本特征，目前我國銅尾礦主要利用方式為尾礦回選提取有價成分、采礦填充以及用于制備建筑材料等方面，其中尾礦充填礦山采空區(qū)約占尾礦利用總量的53％，尾礦制備建筑材料約占尾礦利用總量的43％，尾礦回選與提取有價成分約占尾礦利用總量的3％。根據(jù)銅尾礦目前利用途徑及所占比例分析，我國銅尾礦利用存在綜合利用率不高，利用深度低，利用方式單一等諸多問題。根據(jù)銅尾礦的產(chǎn)量以及其物化特性分析，目前簡單單一的利用方式并不能滿足日益加劇的資源壓力與環(huán)保要求，只有開展高效、高附加值、深度循環(huán)的資源化綜合利用，才能真正地變廢為寶，徹底解決尾礦堆積危害。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種以銅尾礦為原料，制備氣相白炭黑并回收銀、金、鉑、銠、鎳、鉬等金屬的工藝及裝置；它成功地避開了現(xiàn)今氣相法制備白炭黑過程中使用氫氣和氧氣及高溫水解的工藝過程，還解決了目前的銅尾礦不能高效利用的問題，該發(fā)明也使用于銅鎳尾礦、鉛鋅尾礦、銅鉬尾礦、銀礦尾礦等其他有色金屬尾礦的處理。

實現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術方案為：

一種以銅尾礦為原料制備氣相白炭黑并回收金屬的工藝，其特征在于包括以下步驟:(1)、將含氟酸液，與硝酸、鹽酸中的一種或兩種以上混合，制得混合酸液備用；將銅尾礦分級，對于粒徑大于150目的顆粒返回球磨機循環(huán)磨礦，在此過程中采用磁選機加螺旋溜槽進行磁選和重力選，回收鐵粉和重金屬；對于粒徑為150～250目的顆粒采用磁選機加跳汰機進行磁選和重力選，收集鐵粉后的料漿再脫水制得固體物料，備用；對于粒徑小于250目的泥漿經(jīng)磁選機磁選后送入濃密機沉淀后，再用陶瓷過濾機脫水后與固體物料混合，備用；

(2)、將混合酸液投入反應釜中，開啟反應釜的攪拌裝置和反應系統(tǒng)中的廢氣吸收裝置，將固體物料投入到反應釜中；

(3)、控制反應釜中的反應溫度為70～85℃，混合酸液中的氫氟酸或氟硅酸與固體物料中的二氧化硅反應生成四氟化硅氣體，該四氟化硅氣體與混合酸液中所揮發(fā)的酸性氣體以及水蒸氣一起被負壓帶入冷卻釜中；

(4)、控制冷卻釜中的冷卻溫度為10～40℃，混合氣體在冷卻釜中反應生成HF、Cl₂/NO₂、SiO₂·nH₂O，其中HF和Cl₂/NO₂被負壓從冷卻釜中帶出，并被水吸收生成可供重復使用的氫氟酸、鹽酸/硝酸，SiO₂·nH₂O凝結吸附在冷卻釜中的冷卻裝置上，收集冷卻釜中的SiO₂·nH₂O；

(5)、將所收集的SiO₂·nH₂O在真空加熱器內進行負壓預熱，除去其中殘留的酸性氣體HF和Cl₂/NO₂，然后再進行干燥，干燥后即可制得氣相白炭黑產(chǎn)品，產(chǎn)品中SiO₂含量大于99.9％，其多點BET法測定比表面積不小于350m²/g；

(6)、反應釜中反應完成后過濾，將濾渣進行純化后可得到三氟化鋁，將濾液送入蒸發(fā)器蒸發(fā)，蒸發(fā)時產(chǎn)生的酸霧氣氣體用水吸收罐進行吸收變成酸液，酸液返回車間再重新利用，未吸收的尾氣用酸霧吸收塔進行中和處理后排空；

當蒸發(fā)器內的酸液蒸干后，停止蒸發(fā)，用水洗除固體殘留物中的鹽后，再用硫酸對固體殘留物進行處理，分離出其中的銅和鐵后，最后對其組分分析，根據(jù)分析結果，對各種金屬元素進行提純分離回收。

所述的氫氟酸的質量濃度或體積濃度為1～20％，氟硅酸的質量濃度或體積濃度為1～30％，硝酸的質量濃度或體積濃度為1～30％，鹽酸的質量濃度或體積濃度為10％～30％。

步驟(1)中所述的磁選機加螺旋溜槽進行磁選和重力選分為低中高三級，具體為先采用磁場強度為3000-5000高斯的磁選機+螺旋溜槽，再采用磁場強度為5000-10000高斯的磁選機+螺旋溜槽，最后采用磁場強度為10000高斯以上的磁選機+螺旋溜槽；所述的磁選機加跳汰機進行磁選和重力選分為低中高三級，具體為先采用磁場強度為3000-5000高斯的磁選機+跳汰機，再采用磁場強度為5000-10000高斯的磁選機+跳汰機，最后采用磁場強度為10000高斯以上的磁選機+跳汰機。

步驟(1)中將磁選后的固體物料用濃鹽酸進行處理，將其中的堿金屬和堿土金屬以氯鹽的形式除去，脫除酸液，然后進行浮選除去長石后備用，浮選出的長石粉用做制備陶瓷原料。

本發(fā)明還提供了用于上述工藝中的裝置，所述裝置包括熱空氣送入系統(tǒng)、化學反應系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及廢氣吸收系統(tǒng)，其中熱空氣送入系統(tǒng)用于儲存壓縮空氣并對空氣進行加熱后送入化學反應系統(tǒng)中；所述化學反應系統(tǒng)由酸液儲罐、料倉和反應釜組成，酸液儲罐和料倉的底部通過管道與反應釜相連通，反應釜內設置有攪拌裝置，反應釜的內襯為耐溫、耐酸、耐磨材料，在反應釜底部的上方，設有一根環(huán)形的圓管，圓管上均勻分布有透氣孔或透氣管，反應釜內設置有一根以上的與環(huán)形的圓管相連通的豎管，所述豎管的頂端通過反應釜的釜蓋上的管閥與熱空氣送入系統(tǒng)相連通；釜內壁自上而下或自下而上安裝有緊貼釜壁的且呈螺旋線狀的四氟毛細管束，該管束的上下兩端分別與釜壁外的冷熱介質通過其閥門連接，通過給管束內的毛細管通入冷熱介質，為釜內反應系統(tǒng)提供加熱或冷卻。

冷卻系統(tǒng)由一級冷卻釜和二級冷卻釜串聯(lián)組成；其中一級冷卻釜與反應釜相連接，反應釜的釜蓋上設有一根與一級冷卻釜相連且深入到一級冷卻釜底部中央的管道，一級冷卻釜的內部設置有冷卻裝置，一級冷卻釜的底部設置有出料閥，一級冷卻釜的釜蓋上設置有一根與二級冷卻釜相連且深入到二級冷卻釜底部中央的管道，所述的二級冷卻釜的內部設置有冷卻裝置，二級冷卻釜的底部設置有出料閥；二級冷卻釜的釜蓋上設置有一根與廢氣吸收系統(tǒng)相連接的管道，所述的廢氣吸收系統(tǒng)由一個以上的負壓水吸收罐和酸霧吸收裝置組成，負壓水吸收罐的頂部設置有管道且通過管道與酸霧吸收裝置中的引風機相連接。

所述的熱空氣送入系統(tǒng)包括空氣壓縮機、空氣儲存罐、空氣加熱器及管道，空氣壓縮機、空氣儲存罐以及空氣加熱器通過管道相連接，管道上還設置有閥門和儀表。

所述的圓管上均勻分布有直徑為10～20mm的且朝向不同的透氣管，相鄰的透氣管之間的間距為50～150mm，且相鄰的透氣管的伸出方向之間的夾角為60～120°，反應釜內設置有兩根豎管，所述兩根豎管分別連接于圓管的左右兩端。

所述一級冷卻釜的冷卻裝置由轉軸和冷卻圓盤組成，所述轉軸為一根外部包裹有聚四氟乙烯的空心圓管，轉軸的頂端由一級冷卻釜的釜蓋上伸出，轉軸內設置有一根自上而下的冷卻水管A，冷卻水管A的頂部為進水端且進水端與冷卻水源相連接；轉軸上均勻分布有冷卻圓盤，所述冷卻圓盤以轉軸為圓心安裝固定在轉軸上，并隨轉軸旋轉，所述冷卻圓盤為中空結構，所有冷卻圓盤的內部均設置有呈盤旋狀分布的冷卻水管B，且上下相鄰的冷卻圓盤中的冷卻水管B首尾相連，最底部的冷卻圓盤中的冷卻水管B的進水端與冷卻水管A的底端相連通，最頂部的冷卻圓盤中的冷卻水管B的出水端通向空心圓管，冷卻水管B中排出的冷卻水由轉軸的頂端溢出；所述的冷卻圓盤上均勻分布有豎向的通氣孔，且上下相鄰的冷卻圓盤上的通氣孔相互錯位。

所述通氣孔的直徑為10～20mm，相鄰的通氣孔之間的中心距為20mm～30mm。

所述的一級冷卻釜的釜蓋上設有真空表和便于檢修的人孔，一級冷卻釜的釜蓋上還設置有壓縮空氣吹氣裝置，壓縮空氣吹氣裝置與壓縮氣體源相連接。

所述的二級冷卻釜中的冷卻裝置為多層翅片結構，二級冷卻釜的釜壁上設置有冷卻水入口和冷卻水出口，冷卻水入口與最下層翅片的入水口相連通，冷卻水由最下層的翅片流入，所述翅片呈連續(xù)彎折結構，相鄰的上下兩層翅片的端部相連通，冷卻水出口與最上層翅片的出水口相連通；二級冷卻釜的釜蓋上設置有壓縮空氣吹氣裝置，壓縮空氣吹氣裝置與壓縮氣體源相連接，二級冷卻釜的釜蓋上設有真空表，且其釜蓋和釜底都設有便于檢修的人孔。

所述的負壓水吸收罐設置有兩個，兩個負壓水吸收罐相串聯(lián)或并聯(lián)連接。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所提供的技術方案具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明以銅尾礦等廢棄物作為原料，將其制備成高附加值的產(chǎn)物氣相白炭黑，所制得的產(chǎn)物中SiO₂含量大于99.9％，其多點BET法測定比表面積不小于350m²/g，因此達到了變廢為寶的效果。2、本發(fā)明所提供的制備工藝屬于一種全新的工藝思路，解決了現(xiàn)有的氣相白炭黑制備工藝中所存在的高溫工序、用到非常危險的易燃易爆的氫氣和氧氣等缺點。本發(fā)明所提供的生產(chǎn)工藝能夠在常溫常壓下進行制備。3、本發(fā)明的制備工藝中所產(chǎn)生的酸性氣體經(jīng)負壓水吸收罐吸收后，能夠制得對應的酸液，當酸液濃縮到一定的濃度后可循環(huán)使用，能夠大大的節(jié)約了生產(chǎn)中的成本和環(huán)保處理廢水的問題。4、本發(fā)明提供的生產(chǎn)裝置能夠實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，且所用到的零部件均為化工廠常用器具，成本低廉。5、本發(fā)明能夠針對銅尾礦中的銀、金、鉑、銠、鎳、鉬等元素進行回收，具有很大的經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的制備裝置的整體結構示意圖；

圖2為一級冷卻釜中冷卻圓盤的結構示意圖；

圖3為二級冷卻釜中翅片的結構示意圖；

圖中：1-酸液儲罐，2-料倉，3-反應釜，4-攪拌裝置，5-圓管，6-豎管，7-一級冷卻釜，8-二級冷卻釜，9-出料閥，10-負壓水吸收罐，11-酸霧吸收裝置，12-空氣壓縮機，13-空氣儲存罐，14-空氣加熱器，15-轉軸，16-冷卻圓盤，17-冷卻水管A，18-通氣孔，19-翅片。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明做詳細具體的說明，但是本發(fā)明的保護范圍并不局限于以下實施例。

本實施例中所提供的制備裝置的結構如圖1所示，所述裝置包括熱空氣送入系統(tǒng)、化學反應系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及廢氣吸收系統(tǒng)，其中熱空氣送入系統(tǒng)用于儲存壓縮空氣并對空氣進行加熱后送入化學反應系統(tǒng)中，所述的熱空氣送入系統(tǒng)包括空氣壓縮機12、空氣儲存罐13、空氣加熱器14及管道，空氣壓縮機12、空氣儲存罐13以及空氣加熱器14通過管道相連接，管道上還設置有閥門和儀表。

所述化學反應系統(tǒng)由酸液儲罐1、料倉2和反應釜3組成，酸液儲罐1和料倉2的底部通過管道與反應釜3相連通，反應釜3內設置有攪拌裝置4，反應釜的內襯為耐溫、耐酸、耐磨材料，具體選用碳化硅、氟材料、石墨材料等。在反應釜3底部的上方200mm左右處，設有一根環(huán)形的圓管5，所述圓管的直徑為100～200mm，所述的圓管5上均勻分布有直徑為10～20mm的且朝向不同的透氣管，相鄰的透氣管之間的間距為50～150mm，且相鄰的透氣管的伸出方向之間的夾角為60～120°。反應釜內設置有兩根與環(huán)形的圓管相連通的豎管6，兩根豎管6分別連接于圓管5的左右兩端，所述豎管6的頂端通過反應釜的釜蓋上的管閥與熱空氣送入系統(tǒng)相連通。在反應釜內的釜壁有螺旋掛鉤，用于支撐釜內用于加熱或降溫的聚四氟乙烯毛細管束。

冷卻系統(tǒng)由一級冷卻釜7和二級冷卻釜8串聯(lián)組成；其中一級冷卻釜7與反應釜3相連接，反應釜3的釜蓋上設有一根與一級冷卻釜7相連且深入到一級冷卻釜底部中央的管道，一級冷卻釜7的內部設置有冷卻裝置，所述一級冷卻釜的冷卻裝置由轉軸15和冷卻圓盤16組成，所述轉軸15為一根外部包裹有聚四氟乙烯的空心圓管，轉軸的頂端由一級冷卻釜的釜蓋上伸出，轉軸內設置有一根自上而下的冷卻水管A17，冷卻水管A的頂部為進水端且進水端與冷卻水源相連接；轉軸15上均勻分布有冷卻圓盤16。冷卻圓盤的結構如圖2所示，所述冷卻圓盤16以轉軸15為圓心安裝固定在轉軸上，并隨轉軸旋轉，所述冷卻圓盤為中空結構，所有冷卻圓盤的內部均設置有呈盤旋狀分布的冷卻水管B，且上下相鄰的冷卻圓盤中的冷卻水管B首尾相連，最底部的冷卻圓盤中的冷卻水管B的進水端與冷卻水管A的底端相連通，最頂部的冷卻圓盤中的冷卻水管B的出水端通向空心圓管，冷卻水管B中排出的冷卻水由轉軸的頂端溢出。所述的冷卻圓盤上均勻分布有豎向的通氣孔18，且上下相鄰的冷卻圓盤上的通氣孔相互錯位，以保證其氣體的冷卻效果。所述通氣孔的直徑為10～20mm，相鄰的通氣孔之間的中心距為20mm～30mm。

所述的一級冷卻釜的釜蓋上設有真空表和便于檢修的人孔，一級冷卻釜的釜蓋上還設置有壓縮空氣吹氣裝置，壓縮空氣吹氣裝置與壓縮氣體源相連接。一級冷卻釜7的釜蓋上設置有一根與二級冷卻釜8相連且深入到二級冷卻釜8底部中央的管道。一級冷卻釜的底部設置有出料閥9。

所述的二級冷卻釜8的內部設置有冷卻裝置，所述的二級冷卻釜中的冷卻裝置為多層翅片結構，二級冷卻釜8的釜壁上設置有冷卻水入口和冷卻水出口，冷卻水入口與最下層翅片的入水口相連通，冷卻水由最下層的翅片流入，所述翅片19呈連續(xù)彎折結構，其結構如圖3所示。相鄰的上下兩層翅片的端部相連通，冷卻水出口與最上層翅片的出水口相連通，冷卻水從最下層翅片進入，到最上面一層翅片流出來。二級冷卻釜的釜蓋上設置有壓縮空氣吹氣裝置，壓縮空氣吹氣裝置與壓縮氣體源相連接，出料時用壓縮空氣吹掃。二級冷卻釜的釜蓋上設有真空表，且其釜蓋和釜底都設有便于檢修的人孔。二級冷卻釜的底部設置有出料閥9；二級冷卻釜8的釜蓋上設置有一根與廢氣吸收系統(tǒng)相連接的管道。

所述的廢氣吸收系統(tǒng)由兩個負壓水吸收罐10和酸霧吸收裝置11組成，兩個負壓水吸收罐相串聯(lián)或并聯(lián)連接。負壓水吸收罐的頂部設置有管道且通過管道與酸霧吸收裝置中的引風機相連接。經(jīng)二級水吸收罐吸收后的酸霧在酸霧吸收裝置中與液堿溶液的霧滴發(fā)生中和反應后再排放到空氣中，當負壓水吸收罐的酸液達到一定的濃度后送給車間循環(huán)使用。

下面以某礦廠的銅尾礦為例來對本發(fā)明的詳細制備工藝做詳細說明，先把銅尾礦進行分析測試，然后再根據(jù)分析測試結果來判斷其銅礦的類型：A，矽卡巖型銅尾礦；B，斑巖型銅尾礦；C，斑巖型銅鉬尾礦。

以上3種典型銅尾礦的化學成分如下：

SiO₂，Al₂O₃，F(xiàn)e₂O₃，TiO₂，MgO，CaO，Na₂O，K₂O，SO₃，P₂O₅，MnO，燒失量A：35.66 5.06 16.55 --- 6.79 23.95 0.65 0.47 7.18 --- --- 6.54 B：61.99 17.89 4.48 0.74 1.71 1.48 0.13 4.88 --- --- --- 5.94 C：72.21 11.19 1.86 0.38 1.14 2.33 2.14 4.65 2.07 0.11 0.03 2.34

具體的生產(chǎn)步驟如下：

(1)、將氫氟酸、氟硅酸中的一種或兩種，與硝酸、鹽酸中的一種或兩種進行混合，制得混合酸液，氫氟酸、氟硅酸、硝酸或鹽酸均為工業(yè)級；或者采用工業(yè)副產(chǎn)的均可。作為優(yōu)選，氫氟酸的質量濃度或體積濃度為1～20％，氟硅酸的質量濃度或體積濃度為1～30％，硝酸的質量濃度或體積濃度為1～30％，鹽酸的質量濃度或體積濃度為10％～30％。

根據(jù)組分含量分析銅尾礦的類型，如果是B、C型，斑巖型銅尾礦和斑巖型銅鉬尾礦，其含氧化鈣的成分低，則先進行分級、磨礦、脫泥，顆粒粒徑在150目以上的尾礦顆粒返回球磨機循環(huán)磨礦至其顆粒粒徑小于200目，在進入磨機前和循環(huán)磨礦過程中采用低(磁場強度為3000-5000高斯的磁選機+螺旋溜槽)--中(磁場強度為5000-10000高斯的磁選機+螺旋溜槽)--高(磁場強度為10000-25000高斯的磁選機+螺旋溜槽)三級場強的磁選機進行磁選和螺旋溜槽重選，最大限度的進行回收鐵粉和其他重金屬；顆粒粒徑在150目-250目的尾礦料漿分別用三級磁選機(第一級用磁場強度為3000-5000高斯的磁選機+跳汰機；第二級用磁場強度為5000-10000高斯的磁選機+跳汰機；第三級用磁場強度為10000-20000高斯的磁選機+跳汰機)進行磁選和重選，之后的料漿再脫水備用；而磁選后收集的鐵粉即是純度不低于66％的精鐵粉；顆粒粒徑小于250目的泥漿經(jīng)高強度(10000-20000高斯)磁選機磁選后送入濃密機沉淀后，再用陶瓷過濾機脫水后與150目-250目脫水后的物料混合后制得固體物料，備用。

如果是A型矽卡巖型銅礦尾礦，則先進行分級、磨礦、脫泥，顆粒粒徑在150目以上的尾礦顆粒返回球磨機循環(huán)磨礦至其顆粒粒徑小于200目，在進入磨機前和循環(huán)磨礦過程中采用低(磁場強度為3000-5000高斯的磁選機+螺旋溜槽)--中(磁場強度為5000-10000高斯的磁選機+螺旋溜槽)--高(磁場強度為10000-25000高斯的磁選機+螺旋溜槽)三級場強的磁選機進行磁選和螺旋溜槽重選，最大限度的進行回收鐵粉和其他重金屬；顆粒粒徑在150目-250目的尾礦料漿分別用三級磁選機(第一級用磁場強度為3000-5000高斯的磁選機+跳汰機；第二級用磁場強度為5000-10000高斯的磁選機+跳汰機；第三級用磁場強度為10000-20000高斯的磁選機+跳汰機)進行磁選和重選，之后的料漿再脫水備用；而磁選后收集的鐵粉即是純度不低于66％的精鐵粉；顆粒粒徑小于250目的泥漿經(jīng)高強度(10000-20000高斯)磁選機磁選后送入濃密機沉淀后，再用陶瓷過濾機脫水后與150目-250目脫水后的物料混合后制得固體物料，將固體物料再用鹽酸進行酸處理，使其中的大部分堿金屬和堿土金屬以氯鹽的形式除去，脫除酸液，進行浮選除去鈣長石后，分離出的長石粉可作為陶瓷原料。

(2)、將混合酸液投入反應釜中，開啟反應釜的攪拌裝置和反應系統(tǒng)中的廢氣吸收裝置，將固體物料慢慢投入到反應釜中。

(3)、如果投入的混合酸液中含有氫氟酸，由于它與二氧化硅和三氧化二鋁反應過程是一個放熱過程，則需打開反應反應釜外的冷卻水閥門維持反應溫度70～85℃。如果投入的混合酸液中不含有氫氟酸而含有氟硅酸，則需打開反應釜夾套的蒸汽閥門和釜內壁上安裝的螺旋四氟毛細管束的釜外壁上的熱源閥門給反應釜慢慢加熱?；旌纤嵋褐械臍浞峄蚍杷崤c銅尾礦中的二氧化硅反應生成四氟化硅氣體，該氣體一部分溶于反應體系的水中形成氟硅酸繼續(xù)溶解銅尾礦中的二氧化硅和三氧化二鋁，直至它們完全分解。另一部分溢出的四氟化硅氣體和揮發(fā)的硝酸/鹽酸氣體以及水蒸氣一起被負壓帶入冷卻釜中?；旌纤嶂械柠}酸與硝酸酸液則與物料中的其他金屬反應。在此反應過程中硝酸主要起到氧化作用；鹽酸起到絡合作用，分解后的金屬則以離子的形式進入酸液中。

(4)、控制冷卻釜中的冷卻溫度為10～40℃，混合氣體在冷卻釜中反應生成HF、Cl₂/NO₂、SiO₂·nH₂O，化學反應式如下：

SiF₄+4HNO₃+nH₂O＝4HF↑+4NO₂↑+SiO₂·nH₂O

SiF₄+4HCl+nH₂O＝4HF↑+Cl₂↑+SiO₂·nH₂O

其中HF和Cl₂/NO₂從一級冷卻釜和二級冷卻釜中溢出，進入廢氣吸收系統(tǒng)并被水吸收生成可供重復使用的氫氟酸、鹽酸/硝酸，該氫氟酸、鹽酸/硝酸濃縮到一定的濃度后可循環(huán)使用；這樣大大的節(jié)約了生產(chǎn)中的成本和環(huán)保處理廢水的問題。

而SiO₂·nH₂O慢慢凝結吸附在一級冷卻釜中的冷卻圓盤上，從開始在冷卻圓盤上凝聚，再慢慢地自然結呈晶瑩剔透球形晶粒，像魚卵一樣聚集在一起，非常美觀，當一級冷卻釜的冷卻圓盤聚集到一定的量時，開啟轉軸裝置，轉軸帶動冷卻圓盤旋轉，在離心力的作用下，物料被甩到釜壁，再用壓縮空氣吹到一級冷卻釜的底部，經(jīng)底部的出料閥被送到干燥工序；處理完一級冷卻釜的物料后，二級冷卻釜則直接開啟壓縮空氣閥門，直接把凝結的物料吹到釜底后經(jīng)底部的出料閥被送到干燥工序；

(5)、由于物料含有水分，其呈酸性，而氫氟酸、四氟化硅和硝酸或鹽酸氣體的揮發(fā)性極強，因此在干燥前，先將所收集的SiO₂·nH₂O在真空加熱器內進行負壓預熱，除去其中殘留的酸性氣體HF和Cl₂/NO₂，然后再進行干燥，干燥后即可制得氣相白炭黑產(chǎn)品，產(chǎn)品中SiO₂含量大于99.9％，其多點BET法測定比表面積不小于350m²/g。

(6)、上述反應完成后，趁熱過濾，濾渣即是三氟化鋁，分析其純度后，再進行純化，可得到高純度的三氟化鋁產(chǎn)品；濾液趁熱送入蒸發(fā)器蒸發(fā)，蒸發(fā)時產(chǎn)生的酸霧氣氣體用水吸收罐進行二級以上吸收變成酸液，當酸液達到一定濃度后，再返回車間重新利用，未吸收的尾氣用酸霧吸收塔進行中和處理后排空；當蒸發(fā)器內的酸液蒸干后，停止蒸發(fā)，用硫酸先處理分離出殘渣中的銅和鐵后，再進行化學分析，根據(jù)分析結果，對各種金屬元素進行提純分離。即可得到不同的高純的有色金屬元素銀、金、鉑、銠、鎳、鉬等金屬元素，這樣就可以把尾礦中的有價金屬元素進行高效地回收(其回收率在95-99％之間)，使尾礦資源得到科學、合理和環(huán)境友好的、有效的、最大化的利用。