Fluorwasserstoffsäure auf dem europäischen Markt

Flusssäure (HF) ist eine stark ätzende und giftige Substanz, die eine sorgfältige Handhabung und Lagerung erfordert. Der Kontakt mit HF kann zu schweren Verbrennungen, Augenschäden und Atembeschwerden führen. 

Flusssäure ist eine wichtige chemische Verbindung, die aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen in verschiedenen Branchen eingesetzt wird. 

Aufgrund der Gefährlichkeit des Stoffes werden auf dem europäischen Markt strenge Sicherheitsprotokolle eingeführt, um den Schutz der Arbeitnehmer und der Umwelt zu gewährleisten. Die Donauchem kann in ihrem Werk im niederösterreichischen Pischelsdorf Flusssäure verarbeiten sowie kundenspezifische Flusssäuremischungen produzieren und abfüllen.
 

Produktion und Angebot

Die Flusssäureproduktion in Europa konzentriert sich in erster Linie auf einige wenige Schlüsselländer. Deutschland, Spanien und Italien gehören zu den größten Produzenten von HF in der Region. Diese Länder verfügen über eine fortschrittliche Infrastruktur für die chemische Produktion und profitieren vom Zugang zu Rohstoffen.


Abb.1: Herstellung von Flusssäure - Quelle www.eurofluor.com (Stand 16.5.2023)
 

Herstellung von Flusssäure

Die Herstellung von Flusssäure umfasst in der Regel die folgenden Schritte: 
 

• Beschaffung von Flussspat: Der Hauptrohstoff für die Herstellung von Flusssäure ist Flussspat, auch bekannt als Calciumfluorid (CaF₂). Flussspat wird in der Regel aus Minen oder als Nebenprodukt anderer Mineralverarbeitungsprozesse gewonnen.
• Reaktion mit Schwefelsäure: Flussspat wird in einem Reaktorbehälter mit konzentrierter Schwefelsäure (H₂SO₄) zur Reaktion gebracht. Die chemische Reaktion kann wie folgt dargestellt werden:

Bei der Reaktion entsteht Flusssäuregas (HF) und als Nebenprodukt Calciumsulfat (CaSO₄), auch bekannt als Gips.

• Abtrennung und Reinigung: Das gasförmige Gemisch aus Flusssäure und Wasserdampf wird durch eine Reihe von Kondensations-, Wasch- und Reinigungsprozessen von Calciumsulfat und Verunreinigungen getrennt. Dabei wird das Gas abgekühlt, um Wasserdampf und andere saure Verunreinigungen zu kondensieren und zu entfernen.
• Konzentrieren: Die gereinigte Flusssäurelösung wird anschließend konzentriert, indem überschüssiges Wasser entfernt wird. Dies kann durch verschiedene Methoden wie Destillation oder Verdampfung geschehen.
• Lagerung und Handhabung: Sobald die gewünschte Konzentration erreicht ist, wird Flusssäure in der Regel in speziellen Behältern gelagert, die aus Materialien bestehen, die gegen ihre korrosiven Eigenschaften resistent sind, wie Polyethylen oder Fluorpolymere. Aufgrund ihrer Gefährlichkeit müssen bei der Lagerung, der Handhabung und dem Transport angemessene Sicherheitsmaßnahmen und -protokolle befolgt werden.

 

Industrielle Anwendungen

Halbleiterindustrie

Eine der wichtigsten Anwendungen von Flusssäure in Europa ist die Halbleiterindustrie. HF wird zum Ätzen und Reinigen von Siliziumwafern verwendet, einem entscheidenden Schritt bei der Herstellung von Mikrochips. Mit dem kontinuierlichen Wachstum des Elektroniksektors bleibt die Nachfrage nach Flusssäure konstant.
 

Chemische Industrie

Flusssäure wird als Katalysator oder Reagenz in verschiedenen chemischen Prozessen eingesetzt. Sie ist eine Schlüsselkomponente bei der Herstellung von Fluorpolymeren, die in Branchen wie der Automobil-, Bau- und Telekommunikationsindustrie Anwendung finden. HF wird auch bei der Herstellung von Kühlmitteln und als Vorprodukt bei der Synthese zahlreicher chemischer Verbindungen verwendet.
 

Ölraffinerie-Industrie

Die europäische Erdölraffinerieindustrie verwendet Flusssäure für den Alkylierungsprozess. Die Alkylierung trägt zur Verbesserung der Oktanzahl von Benzin bei, indem leichtere Olefine mit Isobutan kombiniert werden. HF wirkt in diesem Prozess als Katalysator und steigert die Effizienz und Qualität des Endprodukts.


Abb.3: Erdöl Raffnierie
 

Metall-Industrie

Flusssäure wird zur Metallgewinnung eingesetzt, um seltene Metalle wie Niob (Nb) oder Tantal (Ta) herzustellen.
 

Beizen und Beizmischungen

Aufgrund der hohen Temperaturen, bei denen Stahl bearbeitet wird, entsteht eine Zunderschicht. Diese besteht aus Eisenoxid und Oxiden anderer Metalle der Stahllegierung. Da der Zunder fest am Stahl haftet, ist eine mechanische Entfernung kaum rückstandslos möglich. Aus diesem Grund ist eine chemische Reinigung notwendig.

Bei Edelstahl wird hierzu traditionell eine Beizlösung mit Salpetersäure (HNO₃) und Flusssäure (HF) genutzt. Diese Mischsäure wird in einem vorher definierten Verhältnis gemischt (100-150 g HNO3, 30-35 g HF pro Liter). Der Beizvorgang findet bei 30 °C - 60 °C statt. 

Denn Flusssäure ist in der Lage, Kieselsäure und deren Salze zu lösen. Das macht sie zur idealen Beizlösung für Sandguss. Im Gemisch mit verschiedenen oxidieren Stoffen wir HF etwa zum Beizen legierter Stähle, Titan, Wolfram, Molybdän, Niob, Zirkon, Tantal und deren Legierungen eingesetzt.
 

Glasindustrie

Verglasungen können durch Ätzen, Sandstrahlen oder Schleifen mattiert werden, um eine blickdichte, seidenmatte Oberfläche zu erhalten.


Abb.4: Glas mattiert

Bereits seit dem 17.Jhdt wird Flusssäure in der Glasätzerei eingesetzt. Da Glas eine hohe chemische Beständigkeit besitzt, ist es nur der Flusssäure möglich, Silikate aus dessen Oberfläche zu lösen. Seit damals werden mit diesem Verfahren Glasoberflächen gereinigt, mattiert oder mit Dekoren verziert. Im Vergleich zur mechanischen Politur ist die Flusssäurebehandlung deutlich weniger aufwendig.

Bei der Glasbearbeitung mit Flusssäure unterscheidet man zwischen dem Blankätzen (Säurepolitur), dem Mattätzen und dem Tiefätzen. Das Ergebnis und somit die optische Erscheinung der Glasoberfläche ist eine Kombination aus dem angewendeten Verfahren, der Konzentration der Reaktionspartner, der Temperatur des Ätzbades und der chemischen Zusammensetzung des Glases. 
 

Umweltauswirkungen

Die Europäische Union hat Vorschriften zur Verringerung der Umweltauswirkungen von Flusssäure erlassen. Es wurden Anstrengungen unternommen, um die Emissionen von Fluorwasserstoff (HF-Gas), einem Nebenprodukt der HF-Produktion und -Verwendung, zu verringern. Es gibt strenge Richtlinien und bewährte Praktiken, um die sichere Entsorgung von flusssäurehaltigen Abfallströmen zu gewährleisten.
 

Markttrends

Steigende Nachfrage

Der europäische Markt für Flusssäure erfährt ein stetiges Wachstum, das durch mehrere Faktoren bedingt ist. Die Expansion des Elektronik- und Automobilsektors sowie die Nachfrage nach fortschrittlichen Werkstoffen tragen zum steigenden Verbrauch von HF in der Region bei.
 

Technologischer Fortschritt

Kontinuierliche Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen in der chemischen Industrie führen zur Entdeckung neuer Anwendungen für Fluorwasserstoffsäure. Darüber hinaus verbessern innovative Herstellungsverfahren und -techniken die Effizienz und Nachhaltigkeit der HF-Produktion und treiben das Marktwachstum weiter voran.
 

Fazit: Gefährlicher Rohstoff mit hoher Bedeutung

Flusssäure spielt auf dem europäischen Markt eine wichtige Rolle und wird in Branchen wie der Halbleiterindustrie, der chemischen Industrie und der Ölraffination eingesetzt. Die Nachfrage nach HF nimmt stetig zu, angetrieben durch das Wachstum von Schlüsselsektoren und technologischen Fortschritten. Im Zuge der Marktentwicklung wird die Gewährleistung der sicheren Handhabung und der Umweltverträglichkeit von Flusssäure für Hersteller und Aufsichtsbehörden gleichermaßen eine Priorität bleiben.

Die Donauchem GmbH ist Ihr Lieferant und Partner für Flusssäureprodukte und kundenspezifische Flusssäuremischungen. Für mehr Informationen oder wenn Sie eine Anfrage stellen möchten kontaktieren Sie uns.


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