氟硅渣提纯制备硅溶胶复合膨胀型阻燃剂阻燃性能研究

摘要

氟硅渣是氟硅酸法生产氟化铝过程中产生的典型高硅固废，主要成分为SiO₂、AlF₃·3H₂O、Al（OH）₃及大量游离水。目前，企业普遍将其制浆后直接输送至磷石膏堆场堆存处置，不仅造成硅、氟资源浪费，还会污染磷石膏，降低其资源化利用价值。本研究从氟硅渣中高效回收硅资源并制备二氧化硅溶胶，进而开发环保型复合阻燃剂，为氟硅渣的高值化利用和磷化工固废协同治理提供新思路。首先利用物理/化学方法从氟硅渣中回收二氧化硅，并制备为硅溶胶，以此为主材与植酸、聚磷酸铵（APP）、季戊四醇等复配开发膨胀型阻燃剂。利用垂直水平燃烧、极限氧指数、锥形量热、烟密度试验对真空浸渍阻燃处理过的木材进行分析，确定植酸加入量为4 mL,APP、二氧化硅、季戊四醇加入量分别为1、10、2 g的膨胀型阻燃剂阻燃性能最佳，该配方可以有效降低木材燃烧过程中烟气的产生量，减少二氧化碳及一氧化碳的生成，且阻燃能力与商用型阻燃剂相当。

关键词

氟硅渣 / 膨胀型阻燃剂 / 磷化工 / 木材阻燃 / 硅溶胶

基金资助

湖北省技术创新计划重点研发项目（2025BEB055）; 湖北省教育厅科研计划重点项目（F2023026）