答：（1）电气设备中有毒粉末的形成。
断路器在大电流开断时的弧光电作用下，SF6 将会发生分
解，在放电终了时，大部分分解物又复合成SF6，少量完全分解
成SF4 和 F2。而 F2 又可与电极材料中的金属发生反应，反应
式为
2SF6 +Si=2SF4 +SiF4
661第6章 SF6 气体的回收处理再利用技术
3SF6 +2Al=3SF4 +2AlF3
3SF6 + W =3SF4 + WF6
SF6 +Cu=SF4 +CuF2
这些固体产物如 AlF3 和 CuF2 等，一部分被 SF6 断路器内
部的分子筛所吸附，另一部分沉积在环氧树脂等固体绝缘材料
表面如灭弧室、支柱瓷套和充排气阀内，它们中的大部分是有
毒的，因此，对于SF6 断路器的局部解体检修和大修必须实行
严格、规范的工艺流程，先将待检设备内的气体进行回收，在
设备解体后、维修前必须将固体有毒物质去除。通常采用的方
法是先用吸尘器对瓷套内壁、灭弧元件和分子筛进行收集，然
后用高压水冲洗设备，烘干后再进行检修，以避免工作人员
中毒。
（2）对固体粉末成分进行化学分析。
从退出运行的断路器绝缘子内提取2g固体粉末，将粉末、
自来水和用水冲洗后的废水试样进行光谱半定量分析及水溶液
分析试验，粉末的主要成分为钙、镁、锌、铝、硅、铁、铜、
铅、钨等，废水中阴离子主要成分为硫酸根离子、氯离子、氟
离子等。其中，阳离子的钙、镁和阴离子的氯主要是由冲洗水
带入的。由此可以判断固体粉末的主要成分是 WF6、CuF2、
SiF4、AlF3、硫的低氟化物等。
（3）针对固体粉末中的各主要组分进行处理。
1）WF6。WF6 有毒，易挥发，有刺激性气味。在水中迅速
水解生成 WO3和 HF，再进一步水解生成正钨酸和氟化氢。反
应式为
WF6 +3H2O = WO3 +6HF
WF6 +4H2O = H2WO4 +6HF
所以，当大量水冲洗时，生成 WO3 和 H2WO4。WO3 的熔
点为120℃，不溶于水和酸，但溶于碱性溶液生成正钨酸盐结
晶。H2WO4 可形成多种稳定的盐类。除了碱金属和镁盐外，其
761电力设备用SF6 气体技术问答
他正钨酸盐都不溶于水，因此，可选用加入 Al（OH）3 生成
Al2（WO4）3沉淀的方法除 H2WO4，反应式为
3H2WO4 +2Al（OH）3 = Al2（WO4）3 +3H2O
2）CuF2。CuF2 有毒，是一种白色固体。20℃ 时在水中的
溶解度为47g/L，因此，经大量水冲洗后，CuF2 固体冲洗下来，
少量沉淀于水中，大部分以 Cu2+ 、F—溶解于水中。在水中加入
Al（OH）3，Cu2+可以生成 Cu（OH）2而沉淀分离出来。其反应
式为
3Cu2+ +Al（OH）3 =3Cu（OH）2 +2Al3+
3）SiF4。SiF4 无色，有窒息性，是一种极稳定的化合物。
它的吸湿性很强，在潮湿空气中水解而生成氟硅酸和二氧化硅。
反应式为
3SiF4 +2H2O =2H2SiF6 +SiO2
H2SiF6 进一步水解成 SiO2。因此，SiF4 经大量水冲洗之
后，最终是SiO2 沉淀物和 F— 。
4）AlF3。AlF3 是白色立方晶体式粉末，微溶于水和有机
溶剂，难溶于弱酸弱碱，因此可直接用水冲去。
5）硫的低氟化物。硫的低氟化物经水冲洗后将生成SO2 和
HF的水溶液，反应式为
SF4 +3H2O = H2SO3 +4HF
2SF2 +3H2O = H2SO3 +4HF+S
2S2F2 +3H2O = H2SO3 +4HF+3S
SOF2 +2H2O = H2SO3 +2HF
选用合适的滤网过滤或沉降，即可将 SF6 断路器冲洗水中
的全部杂质除去。
