馬 騰，王澤琦，任一鳴，朱留凱，李 濤，任保增

(鄭州大學化工學院，鄭州 450001)

0 引 言

氟硅酸銨((NH4)2SiF6)屬于芯片加工過程中產生的一種電子廢棄物。在集成電路制造過程中，用HF清洗硅片時會產生(NH4)2SiF6[1]，變成電子廢棄物；在硅片上用NH4F或HF進行刻蝕，也會生成(NH4)2SiF6刻蝕副產物，將阻止刻蝕反應的進一步進行[2]。

目前，電子廢棄物(NH4)2SiF6屬于固體危廢HW49[3]，危險有害成分復雜，對環(huán)境危害大，但是從資源回收角度來看，其具有巨大的潛在價值。國內是將電子廢棄物(NH4)2SiF6直接回收處理為產品；國外是在芯片上進行退火處理，使(NH4)2SiF6直接升華[4]，但是經濟效益較差。且在相關領域對工藝條件的研究缺乏有效的模型分析，基于此，為了對(NH4)2SiF6進行無害化資源循環(huán)利用，本文利用碳銨法處理(NH4)2SiF6制備白炭黑和NH4F，不僅可以減少環(huán)境污染，還能將(NH4)2SiF6中所含的F和Si轉化為具有更高價值的白炭黑和NH4F產品，通過單因素實驗并結合Box-Behnken響應面法建立二次回歸模型對工藝進行優(yōu)化，預期結果可為電子廢棄物(NH4)2SiF6資源化利用提供理論依據和數據支撐。

1 實 驗

1.1 原料及儀器設備

原料：(NH4)2SiF6、碳酸氫銨(NH4HCO3)均為分析純，購買于上海麥克林生化科技有限公司。

儀器設備：DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鄭州市中原科技玻璃儀器廠；ML4002/02型電子天平，賽多利斯科學儀器有限公司；101-00S型電熱鼓風干燥箱，上海力辰邦西儀器科技有限公司；SHZ-Ⅲ型循環(huán)水式真空泵，鄭州賽克斯玻璃儀器有限公司。

1.2 實驗方法

以(NH4)2SiF6和NH4HCO3為原料制備白炭黑和NH4F涉及的反應如式(1)所示。

(NH4)2SiF6(s)+4NH4HCO3(l)→6NH4F(l)+SiO2(s)+4CO2(g)↑+2H2O(l)

(1)

實驗時，稱取一定量的(NH4)2SiF6固體置于反應瓶中，再稱取過量的NH4HCO3于一定比例的水中完全溶解后，緩慢倒入反應瓶中，置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器反應裝置中，開啟攪拌，待反應完成，將反應瓶取出并冷卻至室溫后，通過抽濾將沉淀和濾液進行分離，得到NH4F溶液。將濾餅進行陳化、過濾、洗滌、干燥等步驟，得到白炭黑產品，具體流程如圖1所示。

圖1 制備白炭黑和NH4F的流程圖

1.3 分析測試

NH4F濃度的測定采用氟離子選擇性電極法，采用帶有232-01型參比電極和PF-2-01型氟離子電極的PHS-3C型pH計(上海雷磁儀器有限公司)進行測定[5-6]。

白炭黑的晶體結構采用Empyrean X射線衍射儀(荷蘭帕納科分析儀器公司)進行分析。

白炭黑的紅外光譜采用IR Tracer-100傅里葉變換紅外光譜儀(日本島津公司)進行分析。

白炭黑的熱重-差示掃描量熱分析采用TA-2000 TG-DSC聯(lián)用儀(美國TA儀器公司)進行分析。

白炭黑的微觀形貌采用Helios G4 CX雙束掃描電鏡(美國FEI公司)進行分析。

白炭黑的粒度分布情況采用Winner 2000激光粒度分析儀(濟南微納科技有限公司)進行分析，具體方法參照GB/T 32698—2016《橡膠配合劑 沉淀水合二氧化硅粒度分布的測定 激光衍射法》。

白炭黑的N2吸附-脫附等溫曲線、比表面積和孔徑分布采用ASAP 2460 BET物理吸附儀(美國麥克儀器公司)進行分析。

白炭黑中SiO2含量的測定采用氟硅酸鉀容量法[7-10]。

白炭黑顏色的測定參照HG/T 3063—2008《橡膠配合劑 沉淀水合二氧化硅顏色的比較法》。

白炭黑加熱減量的測定參照HG/T 3065—2008《橡膠配合劑 沉淀水合二氧化硅加熱減量的測定》。

白炭黑灼燒減量的測定參照HG/T 3066—2008《橡膠配合劑 沉淀水合二氧化硅 干燥樣品灼燒減量的測定》。

白炭黑的pH值采用PHS-3C型pH計(上海雷磁儀器有限公司)進行測定，具體方法參照HG/T 3067—2008《橡膠配合劑 沉淀水合二氧化硅 水懸浮液pH的測定》。

白炭黑中的Fe、Cu、Mn含量采用Agilent 5110電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國安捷倫科技公司)進行分析，具體方法參照GB/T 36764—2018《橡膠配合劑 沉淀水合二氧化硅 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測定重金屬含量》。

白炭黑吸油值的測定采用手工法，具體方法參照HG/T 3072—2019《橡膠配合劑 沉淀水合二氧化硅 吸油值的測定》。

氟化銨中NH4F、游離酸含量的測定均參照GB 28653—2012《工業(yè)氟化銨》。

氟化銨中氟硅酸鹽含量采用Agilent 5110電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國安捷倫科技公司)進行分析。

2 結果與討論

2.1 單因素實驗

2.1.1 液固比對白炭黑收率和NH4F濃度的影響

在配料比為4.6，反應溫度為60 ℃，反應時間為50 min的條件下，探究了不同液固比對產品白炭黑收率和NH4F濃度的影響，結果如圖2所示。

圖2 液固比對白炭黑收率和NH4F濃度的影響

由圖2可以看出，白炭黑的收率隨液固比m(H2O)/m(NH4HCO3)(質量比)的增大呈先上升后平穩(wěn)的趨勢，NH4F濃度隨液固比增大呈直線下降的趨勢。當液固比從7增加到9時，白炭黑收率明顯上升，這是由于液固比低時，水量較少使(NH4)2SiF6濃度過高，在進行反應時，有可能析出(NH4)2SiF6沉淀或復鹽NH4F·(NH4)2SiF6，造成氟、氮損失[11]。當液固比從7增加到11時，NH4F濃度明顯下降，這是由于增加了水量，對反應體系有稀釋作用，導致生成的NH4F濃度較低，進而使后續(xù)將其轉化為NaF的收率偏低。因此，適宜的液固比為9。

2.1.2 配料比對白炭黑收率和NH4F濃度的影響

在液固比為9，反應溫度為60 ℃,反應時間為50 min的條件下，探究了不同NH4HCO3用量對產品白炭黑收率和NH4F濃度的影響，結果如圖3所示。

由圖3可以看出，白炭黑收率隨配料比n(NH4HCO3)/n((NH4)2SiF6)(摩爾比)的增大呈先上升后趨于平緩的趨勢，相應NH4F濃度呈先下降之后也趨于平緩的趨勢。當配料比從4.4增加到5.6時，白炭黑收率明顯上升，之后繼續(xù)增加配料比，白炭黑收率保持不變，這是由于在反應初始階段，產物的選擇性高，隨配料比的增加，產物的選擇性相對降低。當配料比從4.4增加到5.4時，NH4F濃度呈下降趨勢，這是由于NH4HCO3的增加會使水量增加，從而導致NH4F濃度下降，之后繼續(xù)增加配料比NH4F濃度趨于平緩，這是由于反應生成的NH4F和增加的水量達到動態(tài)平衡。為了最大限度減少配料比同時盡可能提高白炭黑收率和NH4F濃度，適宜的配料比為5.6。

圖3 配料比對白炭黑收率和NH4F濃度的影響

2.1.3 反應溫度對白炭黑收率和NH4F濃度的影響

在液固比為9,配料比為5.6,反應時間為50 min的條件下，探究不同反應溫度對產品白炭黑收率和NH4F濃度的影響，結果如圖4所示。

由圖4可以看出，白炭黑收率和NH4F濃度隨反應溫度的升高均呈先上升后下降的趨勢。反應溫度由50 ℃升高至70 ℃時，白炭黑收率從91.79%升高至96.73%，NH4F濃度由1.54 mol/L升高至1.80 mol/L，這是由于溫度升高增加了NH4HCO3和(NH4)2SiF6間的碰撞頻率，使反應進行得更加徹底；繼續(xù)升高反應溫度，白炭黑收率和NH4F濃度都呈下降趨勢，這是由于在高溫條件下NH4HCO3開始大量分解，導致(NH4)2SiF6沒有得到充分的反應。因此，較優(yōu)的反應溫度為70 ℃。

圖4 反應溫度對白炭黑收率和NH4F濃度的影響

2.1.4 反應時間對白炭黑收率和NH4F濃度的影響

在液固比為9，配料比為5.6，反應溫度為70 ℃的條件下，探究了不同反應時間對產品白炭黑收率和NH4F濃度的影響，結果如圖5所示。

圖5 反應時間對白炭黑收率和NH4F濃度的影響

由圖5可以看出，白炭黑收率隨反應時間增加呈先上升后趨于穩(wěn)定的趨勢，而NH4F濃度則基本保持穩(wěn)定。當反應時間從20 min增加到50 min時，白炭黑收率明顯上升，而NH4F濃度卻基本保持穩(wěn)定，這可能是由于NH4HCO3和(NH4)2SiF6在20 min之前已經反應完全，白炭黑和NH4F已基本生成，但是白炭黑沒有完全成核和生長，導致過濾時進入NH4F濾液中，20～50 min時白炭黑收率明顯上升，此階段為白炭黑的成核和生長階段。為了減少反應時間同時盡可能提高白炭黑收率，適宜的反應時間為50 min。

2.2 響應面二次回歸模型建立

根據Design-Expert 8軟件中的Box-Behnken響應面法和單因素實驗結果，以白炭黑收率(Y1)和NH4F濃度(Y2)為響應值，選取液固比(A)、配料比(B)、反應溫度(C)和反應時間(D)4個因素進行響應面實驗，Y1和Y2的響應面實驗設計和結果分別如表1、表2所示。

表1 Box-Behnken實驗設計

表2 Box-Behnken實驗設計及結果

2.2.1 白炭黑收率二次回歸模型建立

將表2導入Design-Expert 8軟件進行處理，對白炭黑收率響應值進行編碼轉換，得到白炭黑收率與各因素變量間關系的二次多項回歸模型，如式(2)所示。

Y1=96.66+0.42A+0.67B+1.64C+0.18D-0.16AB-0.12AC+0.056AD-0.23BC-0.033BD-0.021CD+0.057A2-0.26B2-1.92C2-0.11D2

(2)

白炭黑收率的方差分析數據如表3所示，F(xiàn)值和p值用來確定二階回歸模型的統(tǒng)計顯著性，白炭黑收率模型的p<0.000 1，對應模型極顯著，表明該模型可以較好地描述各個變量與響應值間的變化關系[12]。失擬項的數值通常反映實驗數據與模型不相符的概率[13]，此模型失擬項的p=0.139 9>0.05，即失擬項影響不顯著，表明回歸模型擬合度好。

由表3可知：一次項B、C對白炭黑收率影響極顯著(p<0.000 1)，A的影響顯著(p<0.05)，D的影響不顯著，通過F值的大小可得出，各因素對白炭黑收率響應值影響順序為C(反應溫度)>B(配料比)>A(液固比)>D(反應時間)；二次項A2、B2、D2對白炭黑收率的影響均不顯著，只有C2的影響極顯著；交互項對白炭黑收率的影響均不顯著。

表3 白炭黑收率響應面模型方差分析

表4為白炭黑收率響應面模型可信度分析數據。由表4可知，白炭黑收率的回歸方程決定系數R2=0.970 5，表明響應值的變化有97.05%可以通過擬合的模型來解釋[14]，調整后的R2=0.941 0與預測的R2=0.844 0很接近，差值小于0.2，表明白炭黑收率的預測值與實際值相關度較高，可以通過模型預測不同條件下的白炭黑收率[15]。

表4 白炭黑收率響應面模型可信度分析

變異系數(V)是衡量各觀測值變異程度的一個統(tǒng)計量，其值越小，表明重復性越好[16]，模型的V=0.40%，小于10%，說明本研究得到的回歸模型準確度高。

2.2.2 NH4F濃度二次回歸模型建立

將表2導入Design-Expert 8軟件進行處理，對NH4F濃度響應值進行編碼轉換，得到NH4F濃度與各因素關系的二次多項回歸模型，如式(3)所示。

Y2=1.83-1.17A-0.095B+0.026C-0.006D-0.006 9AB-0.04AC-0.019BC-0.018CD+0.019A2-0.016B2+0.000 9C2-0.008 9D2

(3)

NH4F濃度的方差分析數據如表5所示，NH4F濃度模型的p<0.000 1，且失擬項p=0.760 6>0.05，不失擬，表明回歸模型擬合度好。

由表5可知：一次項A、B對NH4F濃度影響極顯著(p<0.000 1)，C的影響顯著(p<0.05)，D的影響不顯著，各因素對NH4F濃度響應值影響順序為A(液固比)>B(配料比)>C(反應溫度)>D(反應時間)；二次項對NH4F濃度的影響均不顯著；交互項只有AC項對NH4F濃度的影響顯著(p<0.05)，其他項均不顯著。

表5 NH4F濃度響應面模型方差分析

表6為NH4F濃度響應面模型可信度分析數據。由表6可知，NH4F濃度的R2=0.969 1，調整后的R2=0.938 2，與預測的R2=0.873 3很接近，且NH4F濃度模型的V=1.84%，說明得出的回歸模型準確度高、擬合度好。

表6 NH4F濃度響應面模型可信度分析

2.3 響應面分析

2.3.1 白炭黑收率響應面分析

在三維響應面圖中，顏色由白至黑變化表示響應值從小到大的變化，變化越快響應面坡度越陡峭[17]。曲線越陡峭說明此因素對白炭黑收率的影響越顯著，反之，說明此因素對白炭黑收率的影響越小。圖6是以白炭黑收率為響應值的響應面。

如圖6(a)所示，白炭黑收率隨液固比與配料比協(xié)同增大，主要是由于較低的液固比，使(NH4)2SiF6濃度過高，析出(NH4)2SiF6沉淀或復鹽NH4F·(NH4)2SiF6，導致反應不完全，較高的配料比，使反應的選擇性提高。配料比的曲率大于液固比，表明配料比對白炭黑的影響比液固比顯著。

如圖6(b)所示，在恒定液固比下，白炭黑收率隨反應溫度升高先升高后降低，這主要是由于反應溫度較低時，反應中活化分子數較少，反應溫度較高時，則會促使反應物NH4HCO3進一步分解成NH3、H2O和CO2。反應溫度的曲率遠大于液固比，表明反應溫度對白炭黑收率的影響比液固比更顯著。

如圖6(c)所示，在恒定液固比下，反應時間的增加會導致白炭黑收率升高，這主要是由于反應時間較少時，白炭黑的成核和生長量較少，導致過濾時進入NH4F濾液中，隨著反應時間的增加，白炭黑的成核和生長量越來越多。液固比的曲率略大于反應時間，表明液固比對白炭黑收率的影響比反應時間更顯著。

如圖6(d)所示，在液固比為9，反應時間為50 min時，配料比和反應溫度對白炭黑收率有一定的影響。反應溫度曲率遠大于配料比，表明反應溫度對白炭黑收率的影響比配料比更顯著。

如圖6(e)所示，在液固比為9，反應溫度為70 ℃時，配料比和反應時間對白炭黑收率有一定的影響。配料比的曲率略大于反應時間，表明配料比對白炭黑收率的影響比反應時間顯著。

如圖6(f)所示，在液固比為9，配料比為5.6時，反應溫度和反應時間對白炭黑收率有一定的影響。反應溫度的曲率遠大于反應時間，表明反應溫度對白炭黑收率的影響比反應時間更為顯著。

由圖6(a)～(f)可知，實驗所選取的四個因素對白炭黑收率的影響順序為C(反應溫度)>B(配料比)>A(液固比)>D(反應時間)，這與表3中方差分析的結果一致。

圖6 白炭黑收率為響應值的響應面

2.3.2 NH4F濃度響應面分析

圖7是以NH4F濃度為響應值的響應面。由圖7(a)可知，隨著液固比與配料比不斷增大，NH4F濃度不斷降低，這主要是由于液固比和配料比的增加都會使反應體系中的水量相應增加，使NH4F溶液被稀釋。液固比的曲率大于配料比，表明液固比對NH4F濃度的影響比配料比顯著。

由圖7(b)可知，在恒定液固比下，NH4F濃度隨著反應溫度升高而升高，這一方面是因為隨著反應溫度逐漸升高，增加了NH4HCO3和(NH4)2SiF6間的碰撞頻率，使反應進行得更加徹底，另一方面是因為反應體系中的水分被蒸發(fā)，直接導致NH4F的濃度升高。液固比的曲率大于反應溫度，表明液固比對NH4F濃度的影響比反應溫度更顯著，由NH4F濃度響應面方差分析結果可知，液固比和反應溫度的交互作用對NH4F濃度影響顯著。

由圖7(c)可知，在恒定液固比下，NH4F濃度不隨反應時間的改變而變化，這主要是由于該反應在反應初期時，NH4F已基本生成。液固比的曲率大于反應時間，表明液固比對NH4F濃度的影響比反應時間更顯著。

由圖7(d)可知，在液固比為9，反應時間為50 min時，配料比和反應溫度對NH4F濃度有一定的影響。配料比的曲率大于反應溫度，表明配料比對NH4F濃度的影響比反應溫度更顯著。

由圖7(e)可知，在液固比為9，反應溫度為70 ℃時，配料比和反應時間對NH4F濃度有一定的影響。配料比的曲率大于反應時間，表明配料比對NH4F濃度的影響比反應時間更顯著。

由圖7(f)可知，在液固比為9，配料比為5.6時，反應溫度和反應時間對NH4F濃度有一定的影響。反應溫度的曲率略大于反應時間，表明反應溫度對NH4F濃度的影響比反應時間更為顯著。

由圖7(a)～(f)可知，實驗所選取的四個因素對NH4F濃度的影響順序為A(液固比)>B(配料比)>C(反應溫度)>D(反應時間)，這與表5中方差分析的結果一致。

圖7 NH4F濃度為響應值的響應面

2.3.3 較優(yōu)工藝預測及驗證

為獲得較高的白炭黑收率和NH4F濃度，利用Design-Expert 8軟件對工藝條件進行優(yōu)化分析，得到各因素的較優(yōu)水平：液固比8,配料比5.49,反應溫度76.5 ℃,反應時間49.08 min。Y1的預測值為96.41%，Y2的預測值為2.09 mol/L。在該條件下進行了3次平行實驗，取平均值為有效值，結果如表7、表8所示。從表7、表8可以看出，白炭黑的平均收率為96.90%，NH4F的平均濃度為2.02 mol/L，白炭黑實驗收率高于預測收率(96.41%)，預測值誤差為0.51%，NH4F實驗濃度低于預測濃度(2.09 mol/L)，預測值誤差為3.47%，Y1、Y2的實驗值與預測值差異均不顯著，表明通過響應面優(yōu)化得出的工藝條件具有較高的可靠性。

表7 白炭黑收率優(yōu)化工藝條件實驗驗證

表8 NH4F濃度優(yōu)化工藝條件實驗驗證

3 產品表征與分析

3.1 XRD表征

圖8為白炭黑的XRD譜。從圖中可知，只在23°附近出現(xiàn)的一個強峰為非晶衍射峰，沒有出現(xiàn)尖銳的晶體衍射峰，整體呈現(xiàn)較為平緩漫射的衍射花紋，且無雜質峰，說明制得的白炭黑產品為無定形的非晶結構，由非晶態(tài)氧化硅物質組成，且純度較高[18-20]。

圖8 白炭黑的XRD譜

3.2 IR表征

圖9為白炭黑的IR譜。從圖中可知：在470.6 cm-1、800.5 cm-1、1 105.2 cm-1附近出現(xiàn)的吸收峰都為白炭黑特征峰，分別為Si—O—Si鍵的彎曲振動峰、對稱伸縮振動峰、反對稱伸縮振動峰[21-22]；在970.2 cm-1附近出現(xiàn)的吸收峰為Si—O—H鍵的彎曲振動峰[23]；在1 654.9 cm-1附近出現(xiàn)的吸收峰為物理吸附水中H—O—H鍵的彎曲振動峰[18-19]；在3 448.7 cm-1附近出現(xiàn)的吸收峰為硅羥基和物理吸附水中H—O—H鍵的反對稱伸縮振動峰[18,20]。制得產品的化學成分為二氧化硅，未出現(xiàn)其他雜質，產品的紅外光譜與標準水合二氧化硅的紅外光譜一致，以上結果均表明所制得的產品為高純度的白炭黑。

圖9 白炭黑的IR譜

3.3 TG-DSC表征

圖10為白炭黑的TG-DSC曲線。從圖中可知：24～120 ℃出現(xiàn)明顯的失重現(xiàn)象，這主要是由于白炭黑表面及微孔道內部物理吸附水的脫附[20]，在DSC曲線中有相應的吸熱峰；在120～500 ℃發(fā)生緩慢的失重現(xiàn)象，主要是白炭黑表面硅羥基部分脫水所致[21]；在500～900 ℃繼續(xù)出現(xiàn)失重現(xiàn)象，主要是白炭黑中硅羥基大量縮合失水所致[20]。DSC曲線中573 ℃左右的放熱峰可能是由于白炭黑中所含雜質被熱解。

圖10 白炭黑的TG-DSC曲線

3.4 SEM表征

圖11為白炭黑的SEM照片。從圖中可知，產品白炭黑顆粒大小較為均勻，微觀形貌較好，有一定程度的聚集，且大顆粒上易聚集小的顆粒，呈現(xiàn)疏松無定形狀，產品的平均粒徑約為3 μm，這表明制得的產品白炭黑為微米級無定形態(tài)。

圖11 白炭黑的SEM照片

3.5 粒度分析表征

圖12為白炭黑的粒度分布曲線。從圖中可知，白炭黑的粒徑分布較窄、較均勻，且粒徑較小，粒徑峰值出現(xiàn)在2.5 μm，沒有更大的峰值出現(xiàn)，這表明白炭黑的粒徑(D50)為2.5 μm，與白炭黑的SEM分析結果一致。

圖12 白炭黑的粒度分布曲線

3.6 BET表征

圖13為白炭黑的孔徑分布曲線，圖14為白炭黑的N2吸附-脫附等溫曲線，表9為白炭黑的BET表征。由圖13可知，在孔徑為7～13 nm時達到一個極值，表明白炭黑的孔徑較小，主要分布在7～13 nm附近，屬于介孔(2～50 nm)。由圖14可以看出，產品白炭黑在相對壓力(P/P0)較低及相對壓力較高的范圍內，氮吸附能力急劇增加，說明樣品中含有一定量的微孔(<2 nm)與大孔(>50 nm)，這表明白炭黑顆粒間堆積形成一定量的大孔結構。白炭黑的N2吸附-脫附等溫曲線屬于IUPAC定義的第Ⅳ型等溫線，回滯環(huán)為H2(b)型，具有典型的介孔結構[23]，且該曲線的平衡吸附量較大，表明產品的比表面積較大[19]，當P/P0=0.99時，N2吸附體積接近700 cm3/g，說明產品白炭黑具有較高的活性[24]。由表9可知，白炭黑的比表面積達316.83 m2/g，屬于A類(≥191 m2/g)，可以作為橡膠補強填充劑[25]。

圖13 白炭黑的孔徑分布曲線

圖14 白炭黑的N2吸附-脫附等溫曲線

表9 白炭黑的BET表征

3.7 白炭黑的性能測試

對產品白炭黑進行性能測試，結果如表10所示。產品中SiO2的質量分數高達97.77%，顏色、加熱減量、灼燒減量、pH值、重金屬含量(Cu、Fe、Mn)和吸油值(DBP值)均符合HG/T 3061—2020《橡膠配合劑 沉淀水合二氧化硅》標準。

表10 白炭黑的性能測試

3.8 氟化銨的性能測試

對產品氟化銨進行性能測試，結果如表11所示,產品達到工業(yè)一等品的國家標準要求。產品中NH4F的質量分數達97.31%，游離酸含量和氟硅酸鹽含量均符合GB/T 28653—2012《工業(yè)氯化銨》標準。

表11 氟化銨的性能測試

4 結 論

(1)以(NH4)2SiF6和NH4HCO3為反應原料，利用碳銨法處理(NH4)2SiF6制得白炭黑和NH4F，該工藝可為電子廢棄物(NH4)2SiF6資源化利用提供理論依據和數據支撐。

(2)通過單因素實驗及Box-Behnken響應面法得到較優(yōu)工藝條件：液固比8,配料比5.49,反應溫度76.5 ℃,反應時間49.08 min，該工藝條件下白炭黑收率和NH4F濃度的預測值與實驗值誤差分別為0.51%和3.47%，證明該回歸模型對白炭黑收率和NH4F濃度的擬合均具有可靠性。

(3)對在較優(yōu)條件下制備的白炭黑進行XRD、IR、TG-DSC、SEM、BET表征和粒度分析，結果表明所制得的白炭黑純度較高，為微米級、無定形結構且是一種比表面積高達316.83 m2/g的介孔材料。對白炭黑進行性能測試，產品性能均符合行業(yè)標準。

(4)對產品氟化銨進行性能測試，產品達到工業(yè)一等品的國家標準要求，所制備的NH4F產品可以為后續(xù)高純度NaF的制備提供基礎。