Способ получения криолита

8 9061 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07.04.81(51) М, Кл,С 01 Г 7/54 Государственный комитет ао делам изобретений н открытий71) Заявитель ОДУЧЕНИЯ КРИОДИ 54) С ПО Изобретение относится к способу получения соединений фтора и может быть использовано в производстве криолита из смеси плавиковой и кремнефтористоводородной кислот,Известен способ получения криолита путем введения раствора фтористого алюминия в подкисленный раствор фторида натрия Ц. Оба раствора предварительно нагревают до 80 - 95 С. Раствор ХаГ подкисляют соляной или азотной кислотой в количестве 0,2 - 0,6 моль на 1 моль ХаГ в зависимости от количества примесей кремниевой кислоты. После осаждения МазЛ 1 Гз в смесь вводят ХаС 1. Полученный осадок криолита фильтруют и сушат. Наибольший выход (91%) получают при концентрации раствора Л 1 Рз 32,6 г/л и количестве НС 1 0,23 мол на 1 моль Л 1 ГзИзвестный способ характеризуется недостаточно высоким выходом продукта (91%),Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения криолита, включающий очистку плавиковой кислоты содой, взятой в стехиометрическом количестве, отделение от кислоты образовавшегося осадка кремнефтористого натрия, взаимодействие очищенной кисло 2ты с гидроокисью алюминия и содой, отделение осадка криолита и его сушку 121.Недостатками этого способа являютсяневысокий выход продукта (94 - 96%) и недостаточно низкое содержание двуокиси кремния в продукте (0,5 - 1,5%).Целью изобретения является повышениевыхода продукта до 99,4 - 99,8% и снижение в нем содержания двуокиси кремния 1 о до 0,04 - 0,33%,Поставленная цель достигается тем, чтопо предлагаемому способу очистку плавиковой кислоты ведут до содержания в ней фтористого натрия 0,5 - 2,5%, а перед взанц 5 модействием с гидроокисью алюминия исодой кислоту обрабатывают раствором фтористого алюминия или криолита.Отличительными признаками способаявляются проведение очистки плавиковой 20 кислоты до содержания в ней фтористогонатрия 0,5 - 2,5% и обработка кислоты перед взаимодействием с гидроокисью алюминия и содой раствором фтористого алюминия или криолита.25 Сущность способа заключается в следующем.К смеси плавиковой, кремнефтористоводородной и серной кислот добавляют раст 3 п вор соды в количестве 160 - 180% от сте 81906110 20 25 50 55 60 65 3хиометрически необходимого. Это количсство обеспечивает содержание в растворе 0,5 - 2,5% ХаГ, Раствор отделяют от выпавшего осадка кремнефтористого натрия,1-1 атрийфторсодержащую плавиковую кислоту, в которой содержание двуокиси кремния составляет 0,15 - 0,04%, обрабатывают растворенным фтористым алюминием нлн криолито.л в течение 5 - 30 мин прн 80 - 95 С, Полученную криолитсодержашую плавиковую кислоту разлагают гидро- окисью алюминия. Часть образовавшегося при этом растворенного фтористого алюминия направляют на обработку натрийфторсодержащей плавиковой кислоты. Остальную часть нейтрализуют раствором соды. При этом образуется криолит. Часть суспензии криолита может быть направлена взамен растворенного фтористого алюминия на обработку плавиковой кислоты, содержащей растворенный фтористый натрий. Образовавшуюся суспензию криолита разделяют с получением продукта., который сушат прн 100 - 150 С, и маточного раствора. Маточный раствор, содержащий 0,1 - 0,2% Г, направляют на приготовление раствора соды, используемого при очистке исходной смеси плавиковой и кремнефтористоводородной кислот и получение крнолита.При наличии фтористого натрия в плавиковой кислоте резко снижается растворимость кремнефтористого натрия за счет высаливающего эффекта. Однако в такой кислоте не растворяется гидроокись алюминия из-за образования на реакционной поверхности твердого реагента криолита. Чтобы исключить пассивирующее действие фтористого натрия на растворение гидро- окиси алюминия, кислоту предварительно очищают от фтористого натрия путем обработки ее растворенным фтористым алюминием или криолитом.Содержание фтористого натрия в кислоте менее 0,5% не оказывает заметного влияния на растворимость кремнефтористого натрия и поэтому не приводит к снижению содержания двуокиси кремния в продукте. Повышение содержания фтористого натрия в кислоте более 2,5% не приводит к дальнейшему снижению содержания двуокиси кремния в продукте и поэтому нецелесообразно.П р и м е р 1, К 1000 кг смеси плавиковой, кремнефтористоводородной и серной кислот, содержащей 26% НГ; 4,5% Н,51 Г,;0,8% Н 504, добавляют 200 кг 20%-ного раствора соды в течение 5 - 10 мин при 30 - 60 С. Образовавшийся кремнефтористый натрий отделяют от раствора, получая при этом 82 кг осадка, содержащего 9% НГ; 65% МаЯГю, 0,2% ИаГ, 1102 кг обескремненной кислоты состава, %: 23 НГ;0,5 ИаГ;0,15 510 обрабатывают 52 кг, раствора фтористого алюминия. Криолнтсо 4держащую плавиковую кислоту разлагают 186 кг гидроокиси алюминия, подаваемой в виде водной суспензии с весовым отношением Т: )К = 11, Часть образовавшегося раствора фтористого алюминия направляют на обработку натрийфторсодержашей плавиковой кислоты, остальную нейтрализуют 1485 кг 20%-ного раствора соды. Полученнучо суспензию криолита разделяют с получением 645 кг влажного осадка и 2191 кг маточного раствора состава, ою: 0,15 Г;0,02 Л 1; 0,1 Ха; 0,03 ЯОю, После сушки осадок содержит (в %) 53,5 1.; 29 Ма;14,2 Л 1; 0,33 510.1348 кг маточного раствора направляютна приготовление раствора соды, используемого при очистке исходной смеси кислот и получении криолита, Избыточное количество маточного раствора выводят из процесса. Технологический выход фтора в продукт составляет 99,8%.П р и м е р 2. К 1000 кг смеси плавиковой, кремнефтористоводородной и серной кислот, содержащей 26% НГ; 4,5% НЖГ0,8% Ню 804, добавляют 296 кг 20%-ного раствора соды в течение 5 - 10 мин при 30 - 60 С. Образовавшийся кремнефтористый натрий отделяют от раствора с получением 87 кг осадка, содержащего 9% НГ;65% М 51 Г; 0,5% МГ. 1184,5 кг обескремненной кислоты состава, %: 20,5 НГ;1,7 МаГ; 0,06 %0 ю обрабатывают 203 кг раствора фтористого алюминия. Криолитсодержащую плавиковую кислоту разлагают 184 кг гидроокиси алюминия, подаваемой в виде водной суспензии с весовым отношением Т: Ж = 1: 1, Часть образовавшегося раствора фтористого алюминия направляют на обработку натрийфторсодержащей плавиковой кислоты, остальную - нейтрализуют 1375 кг 20%-ного раствора соды. Полученную суспензию криолита разделяют с получением 639 кг влажного осадка и 2171 кг маточного раствора состава, %: 0,12 Г; 0,02 Л 1; 0,08 Ха; 0,03 ЯОю, После сушки осадок содержит 53,5% г; 29% Ха; 14,2%Л 1; 0,1% 810 ю.1337 кг маточного раствора направляютна приготовление раствора соды, используемого при очистке исходной смеси кислот н получении криолита. Избыточное количество маточного раствора выводят из процесса. Технологический выход фтора в продукт 99,40%,П р имер 3. К 1000 кг смеси плавиковой, кремнефтористоводородной и серной кислот, содержащей 26% НГ; 4,5% Ню 1 Гю, 0,8% Н 504, добавляют 367,5 кг 20%-ного раствора соды в течение 5 - 10 мин при 30 - 60 С, Образовавшийся кремнефтористый натрий отделяют от раствора с получением 88 кг осадка состава, %; 9 НГ;65 Ха,ЯГ,; 1 МаГ. 1249 кг обескремненной кислоты состава, %: 19 НГ; 2,5 ХаГ;0,04 510, обрабатывают 327 кг раствора819061 Составитель Л. Ситнова Техред И, Заболотнова Редактор 3, Бородкина Корректор Н, федорова Заказ 2393 Изд.279 Тираж 530 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобрегений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская, наб., д. 4/5Г 1 одписное Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома 5фтористого алюминия. Криолитсодержащую плавиковую кислоту разлагают 184 кг гидроокиси алюминия, подаваемой в виде водной суспензии с весовым отношением Т: К = 1: 1. Часть образовавшегося раствора фтористого алюминия направляют на обработку натрийфторсодержащей плавиковой кислоты, остальную - нейтрализуют 1300 кг 20-ного раствора соды, Полученную суспензию криолита разделяют с получением 638 кг влажного осадка и 2171 кг маточного раствора состава, о/о: 0,1 Р; 0,02 А 1; 0,08 Иа; 0,03 %0 После сушки осадок содержит 53,5 Р; 297 о Ха; 14,27 о А 1; 0,047 о 510,. 1334 кг маточного раствора направляют на приготовление раствора соды, используемого при очистке исходной смеси кислот и получении криолита. Избыточное количество маточного раствора выводят из процесса. Технологический выход фтора в продукт составляет 99,5%.Предлагаемый способ позволяет повысить выход продукта до 99,4 - 99,8%, снизить содержание двуокиси кремния в про 6дукте до 0,04 - 0,33 и повысить модулькриолита с 1,8 до 2,0. Фор мул а изо бр етения5 Способ получения криолита, включающий очистку плавиковой кислоты содой, отделение от кислоты образовавшегося осадка примесей, взаимодействие кислоты сгидроокисью алюминия и содой, отделение1 О и сушку продукта, отл и ч а ющ и й с я тем,что, с целью повышения выхода продуктаи снижения в нем содержания двуокисикремния, очистку плавиковой кислоты ведут до содержания в ней фтористого натрия 0,5 - 2,57 о, а перед взаимодействием сгидроокисью алюминия и содой кислотуобрабатывают раствором фтористого алюминия или криолита.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Австрии303684, кл. 12 В15/05, опублик. 11.12,72.2. Гузь С. Ю. и Барановская Р. Г. Производство криолнта, фтористого алюминия25 и фтористого натрия. М Металлургия,1964, с. 100 - 119,