Способ получения фтористого кальция

:с - ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТ У 664554 Союз Советсииа Сфциаиистичесиик Республин(31) Р 2307897,9 2) 17.02 еенный кСССРм изооретоткрытий итет 33) фР о 61842 088.8) елаи Бюллетеньбликовано 2505 ата опубликования описания 2505,ИностранецБернард Шпрекельме 2) Автор .изобретения Иностранная фирм Байер АГ(71) Заявител ФР 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИСТОГО КАЛЬЦИЯ 0 Изобретение относится к способам получения фтористого кальция, который используется в химической промышленности.Известен способ получения фтористого кальция, который заключается во взаимодействии 2,5-6-ного водного раствора гексафторкремниевой кислоты с тонКоизмельченным карбонатом кальция при 1,7-54,5 С и рН 3,5-6,7 с пос-ледующим отделением целевого продукта фильтрацией, промывкой водой и сушкой 1 .Недостаток этого способа заключается,в том, что целевой продукт со держит 4-7 810 а и потеря фтора сос- тавляет 14-16. Кроме того, осадок имеет неудовлетворительные фильтрующие свойства, в результате чего продолжительность фильтрации составля- Ю ет, по крайней мере, б ч.Известен также способ получения Фтористого кальция путем двустЩийной обработки водного раствора гексафторкремниевой кислоты:на первой стадии 2 водный раствор, содержащий до 4 гексафторкремниевой кислоты, подвергают взаимодействию с карбонатом кальция в твердом виде, взятым в количестве до 85 от стехиометрически необходимого, 3 999119/23-26 (51) М при температуре 1,7-37,8 оС и рН 3,5.5; образующийся фтористый кальций отделяют фильтрацией, фильтрат, содержащий гексафторкремниевую кислоту идвуокись кремния, подвергают взаимодействию с карбойатом кальция в твердом виде при рН 7-7,3 с последующимотделением осадка Фильтрацией, промывкой и сушкой его 2) .Однако при этом способе потери фтора составляюг 4-10, Продукт имеетнеудовлетворительные фильтрующие свойства, в результате чего продолжительность процесса фильтрации составляет60-100 мин.. Цель изобретения - снижение потерьфтора и улучшение фильтрующих свойствосадка,Это достигается предлагаемым способом получения Фтористого кальция, заключающимся в двустадийной обработкеводного раствора гексафторкремниевойкислоты карбонатом кальция, взятом вколичестве 93-107 от стехиометрически необходимого, причем на первой стадии водную суспензию, содержащую 84,798,5 карбоната кальция от стехиометрически необходимого, обрабатывают .5-30-ным водным раствором гексафтор,кремневой кислоты при рН, равном 2-3,а. на второй стадии в пульпу дополнительно вводят карбонат кальция в количестве 5-9,9 от стехиометрически необходимого, с последующим отделениемосадка, промывкой и сушкой его.Целесообразность выбранных параметров процесса обусловлена следующим:при использовании карбоната кальцияв количестве менее 93 от стехиометрически необходимого возрастают потери фтора, использование карбонатакальция в количестве более 107 от, 10 .стехиометрически необходимого эконо" Мически невыгодно, так как приводитк перерасходу сырья. Количество карбоната кальция, используемого на первой и второй стадии процесса опреде лено экспериментально, Ведениепроцесса за пределами соотношений 84,798,5 на первой стадии и 5-9,9 навторой, приводит к повышенным поте.рям Фтора. Ведение процесса в интервале значений рН, равном 2-3, обеспечивает хорошие Фильтрующие свойстваосадки, Отклонение от этого пределаприводит к уменьшению размеров кристаллов и увеличению продолжительностифильтрации.Предлагаемый способ позволяет они"зить потери фтора до 0,001-0,008 иулучшить Фильтрующие свойства осадка,.продолжительность процесса Фильтрации сокращается до 15-60 мин.П ри м е р 1273 г молотого98 Ъ-ного известняка перемешивают с2730 г воды для создания суспензииизвестняка, в которой отношение твердых частиц к воде составляет 1:10. 35Затем в эту суспензию добавляют 342 мл28,8-ной водной гексафторкремниевойкислоты (й я 1,3) при перемешиваниив течение 3 мин до 20 фС, Через 5 минвыдержки (после реакции) в течение 402 мин добавляют еще 30 г известняка.При этом рН суспензии увеличиваетсяс 2,8 до 4,5. После этого суспензию .фильтруют, Получают 410 г осадка на.фильтре с содержанием воды 39 (сушка при 100 С) и 3185 г Фильтрата (продолжительность фильтрации 60 мин приповерхности фильтра 200 см) . В фильтре содержится 0,003 Г и 1,45 Я 10После промывки водой получают твердый продукт, содержащий 91 СаРи4 СаСО, остальное - примеси, содержащиеся в молотом известняке и в кислоте.В этом примере обцее количествокарбоната кальция на обеих стадияхсоставляет 94 от стехиометрическинеобходимого. При этом на первой стадии карбонат кальция берут в количестве 84,7, а на второй - 9,3.П р и м е р 2. 300 г молотого 6098-ного известняка перемешивают с2730 г воды с образованием суспензии,в которой Т:Ж составляет 1:9,1, Приперемешиванни затем добавляют 342 ьк28,8-ной водной гексафторкремниевой 65 кислоты в течение 20 мин при 20 С.После выдержки в течение 20 мин, вовремя которой рН повышают с 3 до 4,5добавкой 35 г молотого 98-ного известняка, проводят Фильтрацию (продолжительность Фильтрации составляет40 мин при поверхности фильтра200 см) .При этом фильтрат содержит 0,002иойов Фторида и 1,5 Я 10 Осадок нафильтре промывают водой и после сушки при 1000 С получают твердый продукт,содержащий 85 СаГ 8 СаСО,ЗЪ Я 10,остальное - примеси, содержациеся вмолотом известняке и в кислоте.В этом примере обцее количествокарбоната кальция на обеих стадияхсоставляет 95 Ъ от стехиометрическинеобходимого. При этом на первой ста-дии карбонат кальция берут в количестве 85,1, а на второй стадии 9,9,П р и м е р 3. 273 г известнякаперемешивают с 905 г воды для образования суспензии, в которой Т:Ж составляет 1:3,3, Добавляют при перемешивании 2487 мл 5-ной водной гексафторкремниевой кислоты в течение20 мин при 15 С. Время выдержки после реакции составляет 5 мин, послечего в течение 5 мин добавляют еще25 кг известняка. При этом значениерН повышается с 2,7 до 4,2. Затемфильтруют в течение 20 мин при поверхности Фильтра 200 см;2Прн этом Фильтрат содержит 0,008ионов Фторида и 1,6 Я 102. После промывки содой и сушки при 100 С получают твердый продукт, содержащий86 СаГ, 8 СаСО и 2 Я 102, осталь-,ное - примеси, содержащиеся в известняке и кислоте.В этом примере обцее количествокарбоната кальция на обеих стадияхсоставляет 105 от стехиометрическинеобходимого, причем на первой стадии карбонат кальция берут в количестве 96,2, а на второй - 8,8. П р и м е р 4. 2000 г 98,5 Ъ-ного молотого известняка суспендируют в 20 мл воды (Т."Ж = 1:10) и добавляют в течение 20 мин при перемешивании 4025 г,27-ного раствора гексафторкремниевой кислоты, при этом рН равняется .2,1, а через 10 мин - 2,5, В течение дальнейших 3 мин.при перемешивании добавляют 137 г молотого из" вестняка, вследствие чего значение рН повышается до 4,1. Затем суспензию центрифугируют и Фильтруют в течение 15 мин. Сухой осадок содержит45,7 Фторида, что соответствует со"держанию фторидакальция, равному94, Кроме того, осадок содержит1,5 Я 10,3 СаСОЭ остальное - примеси, содержащиеся в молотом известняке и кислоте. Фильтрат содержит 0,002 ионов Фторида.6645 В. этом примере общее количествокарбоната кальция на обеих стадияхсоставляет 93 от стехиометрическинеобходимого, причем на первой стадии карбонат кальция берут в количестве 87,5, а на второй стадии - 5,5,П р им е р 5. 182 г 97,3-ного 8молотого известняка суспендируют в1 л воды (Т:Ж = 1:5,5) и в течение20 мин при перемешивании добавляют370 г 25-ного раствора гексафторкремниевой кислоты, при этом значение ррН равняется 2,2, а через 10 мин 3,0.Затем, при дальнейшем перемешиваниидобавляют в течение 30 с 10 г молотого известняка, вследствие чего значение рН повышается до 4,0. Затемсуспенэию центрифугируют и Фильтруютв течение 15 мин. Сухой осадок содержит 45,3 Фторида, что соответствуетсодержанию фторида кальция, равному93. Кроме того, осадок содержит еще2 я 10 3,5 СаСОб остальное - примеси, содержащиеся в молотом известняке и кислоте. Фильтрат содержит0,001 ионов фторида. В этом примереобщее количество карбоната кальция наобеих стадиях составляет 97 От стехиометрически необходимого, причем напервой стадии карбонат кальция берутв количестве 92, а на второй стадии - 5,П р и м е р б, 460 кг 98-ного ио лотого известняка суспендируют в690 м воды (Т:Ж = 1:15) и при перемешивании в течение 20 мин добавляют731 кг 30-ного раствора гексафторкремниевой кислоты, причем значениерН снижается до 2,2. В течение 10 минпосле подачи кислоты значение рН повышается до 2,9Затем в течение10 глин добавляют 41 кг молотого известняка,причем значение рН повышается до.4,3. Твердое вещество отделяют в центрифуге (декантере) и его 546получают в виде шлама с 45 воды.1)лам суспендируют в 1 м воды и снова декантируют. После сушки при 110 С твердое вещество содержит 95 СаЕ, 3 СаС 0,1 Я 10, остальное - примеси, содержащиеся в известняке и кислоте. Отделенная эоль Я 10 содержит 0,02 растворенного фторида.В этом примере общее количество карбоната на обеих стадиях составляет 107 от стехиометрически необходимого, причем на первой стадии карбонат кальция берут в количестве 98,2, а на второй стадии - 8,8.Формула изобретенияСпособ получения Фтористого кальция путем двустадийной обработки водного раствора гексафторкремниевой кислоты карбонатом кальция и отделения осадка с последующей промывкой и сушкой его, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь фтора и улучшения фильтрующих свойств осадка, карбонат кальция берут в количестве 93-107 от стехиометрически необходимого, причем на первой стадии водную суспензию, содержащую 84,7- 98,5 карбоната кальция от стехиометрически необходимого, обрабатывают 5-30-ным водным раствором гексафторкремниевой кислоты при рН, равноМ 2-3, а на второй стадии в пульпу дополнительно вводят карбонат кальция в количестве 5-9,9 от стехиометрически необходимого,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1 Патент СНА Р 2780521 фкл.23- 88, 05.02.67.2. Патент США Р 2780523,кл,23-88, 05.02.57.Составитель В. КириленкоТехред М. Петко Корректор Е. ПаппТираж 530 ПодписноеИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРа шская наб. д 4 5 Редактор Л. ГребенниковаЗаказ 2837/56ЦНИИП с с - с 2сФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4