Способ получения кремнефтористого калия

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Сецивлистический Республик(22) Завалено 01.1076 (21) 2421162/23-26 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государстве ннмн ком нтет СССР но дмам наобретеннй н открытнй(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНЕФТОРИСТОГОКАЛИЯ Изобретение относится к областипроизводства кремнефтористого калия из Фторсодержащих газбв, выделяющихся при кислотном разложенииФосфатных руд на суперфосфатных заводах.Отходящие газы производства простого суперфосфата содержат соединения фтора в виде четырехфтористогокремния, а газы производства упаренной фосфорной кислоты и двойногосуперфосфата содержат соединения фтора в виде смеси четырехфтористогокремния и Фтористого водорода. Приабсорбции этих газов водным раствором аммиака или аммонийных солейобразуется раствор кремнефтористогоаммония, а при абсорбции водой образуется кремнефтористоводороднаякислота, которую на следующих стадиях процесса перерабатывают накремнефтористые и фтористые соли. Известен способ получения кремнефтористого калия путем взаимодействия раствора кремнефтористоводородной кислоты с хлористым калием И .Недостаток этого способа - невысокая скорость отстаивания. Известен способ получения кремнефтористого калия путем взаимодействия раствора кремнефтористоводородной кислоты с солью калия, в частности, с хлористым калием 2.На первой стадии процесса раздельно готовят исходные растворы кремнефтористоводородной кислоты н хлористого калия. Затем в раствор кремнефтористоводородной кислоты в качестве затравки вводят кристаллы кремнефтористого калия, полученные в предыдущей операции. Прн необходимости исходный раствор хлористого калия подвергают до 50-80 С, после чего постепенно вводят в кремнефтористоводородную кислоту. Причем, хлористый калий вводят в избытке на 5-20 по отношению к стехиометрическим расчетам.После введения хлористого калия содержимое. реактора дополнительно перемешивают в течение 30 мин. Образовавшийся осадок кремнефтористого калия отстаивают, фильтруют, промывают водой и влажным отправляют потребителю. Выход кремнефтористого калия по фтору составляет 94%, а содержание основного вещества от 97до 99 в пересчете на безводный продукт.Недостаток способа - невысокаяскорость отстаивания (не более0,2 м/ч) .Цель изобретения - увеличение скорости отстаивания до 0,3-0,8 м/ч5при выхоце продукта 94 и содержанииосновного вещества до 99 в пересчетена безводный продукт,Цель достигается тем,что кремнефтористый калий получают путем взаимодействия раствора кремнефтористоводородной кислоты с солью калия споследующим отстаиванием, фильтрованием и промывкой полученного осадка,причем раствор кремнефтористоводородной кислоты предварительно смешиваютс раствором кремнефтористого аммонияс концентрацией 0,1-20, а отношение растворов кремнефтористоводороднойкислоты и кремнефтористого аммония 20берут равным от 0,1:7 до 40:1.Отличием способа является предварительное смешивание раствора кремнефтористоводородной кислоты с раствором кремнефтористого аммония, концентрация кремнефтористого аммонияи соотношение раствора кремнефтористоводородной кислоты к растворукремнефтористого аммония,Использование кремнефтористого 30аммония с концентрацией с 0,1 неце"лесообразно, так как при таких концентрациях кремнефтористый калий неосаждается, он находится г растворе.При концентрации кремнефтористогоаммония 20 образуется пересыщенный раствор, и кремнефтористыйаммоний выпадает в осадок, что нежелательно.При соотношении раствора кремнефтористоводородной кислоты к раствору кремнефтористого аммония меньше0,1;7 и больше 40:1 снижается выходпродукта и уменьшается скорость отстаивания.П р и м е р 1, 900 вес.ч, водного 45раствора, содержащего 1 вес,ч,(НН,) 81 ГЬ , 65 вес.ч. Н 81 Г (т.е.соотношение раствора кремнефтористоводородной кислоты к раствору кремнефтористого аммония составляет 0,1::6,5) и во взвешенном состоянии2 вес,ч. осадка 810 смешивают (безнагревания) с 1200 вес.ч,.водногораствора, содержащего 63 вес.ч.КСО, О, 5 вес. ч. (НН 4)81 ГЬ,553,1 вес,ч. КГ и 0,5 вес.ч. 810.Приэтом количество вводимой соли калиясоставляет 100 по стехиометрии.За счет взаимодействия Н 81 ГЬ(МН 4) 81 Г с КС 09 образуется осадок К 81 Рб Получейный осадок отделяют бт раствора отстаиванием и фильтрованием. Скорость отстаивания составпяет 0,3 м/ч. Осветленный раствори Фильтрат в количестве 1972,7 вес.ч 65 содержащий 1,4 вес.ч. К 281 Р 6,0,7 вес,ч. (ВН,) СО , 3,1 вес,ч,КГ и 0,6 вес.ч. 810 разделяют надве части.В первую часть в количестве1136,4 вес.ч., содержащую 0,8 вес.ч.К Я 1 Гь 0,5 вес.ч, (ИН 4) С 09,1,8 вес.ч. КГ и 0,4 вес.ч. 810,вводят 64 вес,ч. кристаллическогоК СО. При этом в растворе К С 06 разлагается с образованием КР и Я 1 .Получается 1200,4 вес.ч. раствора, вкотором содержится 63 вес.ч, К С 09,0,5 вес,ч. (МН ) СО , 3,1 вес,ч, КР(ЙН 4) СО, 1,3 вес.ч, КГ и 0,2 вес.ч.810, удаляют из процЕсса. (Используют для абсорбции Фторгаэов).Влажный осадок, содержащий100 вес,ч. К 81 ГЬ, 2 вес.ч. 8102и 8 вес,ч. Н О, является товарнымпродуктом.Выход К 81 РЬ по фтору составляет94, содержание К 81 Г в продукте -97.П р и м е р 2. 1000 вес,ч, водного раствора, содержащего 83 вес.ч.(ИН 4) 81 ГЬ (8, 1 РаствоР (ИН 4) 81 ГЬ )и 3 вес.ч. 810 смешивают для затравки с влажным осадком, полученнымв предыдущей операции, состоящимиэ 35 вес.ч. К 81 Гь, 4 вес,ч. Н 0и 1 вес.ч. 810оЗатем смесь нагревают до 55 Си при непрерывном перемешивании вводят в течение 30 мин 80 вес.ч. КСРКоличество вводимого хлористого калия составляет 115 по стехиометрии.За счет взаимодействия (НН 4) 81 ГЬи КСВ образуется осадок К 81 ГЬ ираствор ИН 4 СО Осадок отделяют отраствора отстаиванием и Фильтрованием.Скорость отстаивания составляет0,8 м/час.П р и м е р 3, 1500 вес.ч. водного раствора, содержащего 55 вес.ч.(МН,) 81 ГЬ ) и 22 вес. ч. Н 81 ГЬ (т. е.соотношение раствора Н 81 Г к растЬвору (ИН 4) 81 ГЬ составляет 2,5:1),смешивают для затравки с влажнымосадком, полученным в предыдущей операции и состоящим иэ 20 вес.ч.К 81 ГЬ, 1 вес.ч, (НН 4) СО и 2 вес.ч.Н О.Смесь нагревают до 40 ОС и при непрерывном перемешивании в течение30 мин вводят 64 вес.ч, К СО. Количество вводимой соли калия составляет 100 по стехиометрии,За счет взаимодействия (НН 4) 81 Гьи Н 81 Гб с КС 09 образуется осадокК 81 Г, который отделяют от раствораотстаиванием и Фильтрованием. Ск )рость отстаивания составляет 0,5 м/ч,7109 14 Формула изобретения Составитель Л. СитноваТехред О.Андрейко Корректор В. Синицкая Редактор А. Павлюк Тираж 565 Подпи сн ое ЦИНИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11303. Москва ЖРаушская наб. д. 4,". с с сЗаказ 8582/10 Филиап 11 ПП11 атонт, г. Ужгород, ул. 11 р кти :, 4 Освотленный раствор и фильтрат вколичестве 1445 вес,ч., содержащий29 вес.ч. (МН 4) СО , 1 вес.ч. 810и 2 вес.ч. КЯТГь выводят иэ процесса. (Используют в качестве абсорбента для улавливания фторгазов).Осадок делят на две части, Первую,состоящую из 20 вес.ч. К 281 Г 61 вес.ч. (НН 4) СО и 2 вес.ч. Н Овозвращают в процесс в качестве затравки.Вторая часть является товарнымпродуктом, состоящим из 100 вес.ч.К 81 Гс, 1 вес.ч. (МН 4) СО , 2 вес,ч.ЯЮу и 10 вес.ч. Н О.Выход К 81 Гб по фтору составляет94, содержание К 81 Г в продукте - 1598.2 6П р и м е р 4. 450 вес.ч, водного раствора, содержащего 80 вес.ч.(ЫН 4) 81 Г 6) и 2 вес.ч. Н 81 Г 6 (т,е. рОсоотношение раствора Н 81 Г к раствору (ИН 4) 81 Г составляет 40:1),смешивают в течение 30 мин с750 вес.ч. раствора, содержащего71 вес.ч. К 804, 5 вес.ч. К СО 9 и3 вес.ч. КС 8. Количество вводимойсоли калия составляет 100 по стехиометрии.После смешивания образуется осадок К 281 Г 6 и раствор (ИН804 иНН 4 С 0. Осадок отделяют отстаиваниеми фильтрованием. Скорость отстаивания составляет 0,7 м/ч.Раствор в количестве 1084 вес.ч.,в котором находится 54 вес.ч,(БН 4)804, 3 вес,ч. ИН 4 С 8 и 2 вес.ч, 35КЯТГ удаляют из процесса,Влажный осадок, содержащий100 вес.ч. КЯТГ 6, 1 вес.ч. (ИН 4) ЯО 44 2и 15 вес,ч, НО, является товарнымпродуктом, 40Выход К Г 6 по фтору составляет94, содержание К Г 6 .в продукте - 99,Необходимость введения избыткаили недостатка иона калия зависитот вида вводимой соли, Хлористый 45калий и сульфат калия не взаимодействуют с выпадающим в осадок кремнефтористым калием, поэтому могут бытьвведены в избытКе. Карбонат калиянельзя вводить с избытком, посколькуон способствует 1 идролитическомуразложению кремнефтористого калия.Такое ведение процесса позволяетпо сравнению с прототипом увеличитьскорость отстаивания до 0,8 м/сек,осуществить частичную или полнуюзамену кремнефтористоводородной кислоты, а также испольэовать разбавление и загрязненные растворы кремнефтористого аммония и кремнефтористоводородной кислоты. Кроме того, возможно полное или частичное устранение отходов в виде разбавленной изагрязненной соляной кислоты,За счет использования растворакремнефтористого аммония снижаетсясебестоимость продукта. 1. Способ получения кремнефтористого калия путем взаимодействия раствора кремнефтористоводородной кислоты с солью калия с последующим отстаиванием, фильтрованием и промывкой полученного осадка, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения скорости отстаивания, раствор кремнефтористоводородной кислоты предварительно смешивают с раствором кремнефтористого аммония с концентрацией 0,1-20.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что соотношение растворов кремнефтористоводородной кислоты и кремнефтористого аммония берут равным от 0,1:7 до 40:1. И:точники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Позин М.Е. Технология минеральных солей, Л., изд. Химия,ч,11, 1974, с. 1147. 2. Патент США Р 2853363,кл. 23 - 88, 23,09.58,