Способ получения криолита

Союз СоввтсиихСоцнапистнчвсиихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. св(22)Заявлено 12 с присоединением явки ЭкудерстеееыЯ кемитет СССР во делам езебретеннй н етерытвй(5 публикован Дата опубли вания описания 23. 72) Авторы изобретени.Клименко Иркутский филиал Всесоюзного науч и проектного инЧтитута алюминиевопромышленности) Заявитель родно 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА 1Изобретение относится к получению алюминия и фтористых солей и может быть использован при получении криолита из газов электролитического производства алюминия и из отходящих гаЯ зов производства фтористых солеи на криолитовых заводах.Известен способ получения криолита из фторсодержащих содово-бикарбонатных растворов газоочистных сооружений вто электрохимическом производстве алюминия путем их обработки раствором алюмината натрия при температуре 100- 230 С, Алюминат натрия вводят в сте-, хиометрическом количестве 1).Недостатком этого способа является инкрустация оборудования труднорастворимыми соединениями алюминия и большой расход реагентов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ полуя криолита из фторнатрийсеросодерх х растворов, путем их обработки 2фторалюминиевым раствором при 38-66 оС с последующим отделением осажденного продукта от маточного раствора.Реагенты берут в стехиометрическом количестве. Фторалюминиевый раствор готовят из плавиковой кислоты и алюминий- содержащего соединения 21.Недостатком известного способа является низкая скорость осаждения продукта (менее 4 м/ч) и большие потери фтора (4,3 г/л) и алюминия (0,7 г/л) с маточным раствором.Цель изобретения - повышение скорости осаждения до 14, 1- 19,9 м/ч и снижение потерь фтора до 3,0-0,9 г/л и алюминия до 0,3 "следов" с маточ" ным раствором.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения криолита из фторнатрийсеросодержащих раст воров, заключающемуся в их обработке фторалюминиевым раствором при повышенной температуре с последующим отделением осажденного продукта от ма3 9295точного раствора, причем обработку ведут фторалюминиевым раствором, содер"жащим фтор и алюминий в количестве50-954 от стехиометрически необходи.-,мого на образование криолита. К томуже процесс ведут при 70-95 С,Отличительным признаком способаявляется то, что обработку ведут фторалюминиевым раствором, содержащимфтор и алюминий в количестве 50-953 1 фот стехиометрически необходимого наобразование криолита.Дополнительным отличительным признаком является температура процесса,Способ реализуется следующим об зразом. Фторнатрийсеросодержащий раствор с газоочистных сооружений, полученный после промывки отходящих газов содовым раствором, поступает на выделение криолита. Выделение криолита осуцествляют при температуре 70-95 С вЗащищенном от воздействия фтфра реакторе, например во Фторопластовом реакторе, при взаимодействии фторнатрийсеросодержащего раствора с фторалюминиевым раствором, содержащим фтор и алюминий в количествах, обеспечивающих 50-953, преимущественно 75-в 90 3, от их стехометрических количество на образование криолита. Фторалюминиевый раствор приготавливают из 20- 40-ного раствора плавиковой кислоты и алюминийсодержащего соединения .при температуре 98-100 С. В качестве алюминийсодержащего соединения могут быть использованы гидроокись алюминия или металлический алюминий, гидратированный глинозем, сульфат алю 40 миния, другие соли алюминия, Выделенный криолит далее обезвоживают любым известным способом, например сгущают в огустителе "Дорра", фильтруют на вакуум.-фильтре и сушат во вращающейся печи С=100-450 С, Маточный растс 4 вор после отделения криолита используют для очистки баковой аппаратуры или корректируют по соде и направляют на газоочистку.Способ может осуществляться в ши роком интервале температур, при этом с повышением температуры процесса от 70 цз 95 С размеры кристаллов обра 0зунцегося криолита существенно увеличиваются.БП р и м е р 1. 1 л Фторнатрийсеросодержащего раствора, полученно"о после прсмывки Фторсеросодержащих газов 61 4,содовым раствором, и фторалюминиевыйраствбр, содержащий фтор и алюминийв количествах, обеспечивающих 504.от стехиометрически необходимых наобразование криолита с постоянной скоростью сливают в реактор при температуре 9. С,Скорость осаждения образовавшегосякриолита 14,1 м/ч, содержание класса+0,05 мм составляет 1,63,В маточном растворе после отделения криолита содержится фтора 0,9 г/л,алюминия - "следы". Расходные коэфФициенты в расчете на 1 т криолита составляют: по Фтору - 576,6 кг в пересчете на 100-ную; по алюминию,7 кг в пересчете на 1003-ную.П р и м е:р 2, Выделение криолита проводят спосором, аналогичным примеру 1, при количествах фтора и алюминия во фторалюминиевом растворе, обеспечивающих 70 от стехиометрически необходимых на образование криолита и температуре 90 С.Скорость осаждения полученного криолита 14,8 м/ч, содержание класса ,+0,05 мм составляет 6,33.В маточном растворе после отделения криолита содержится Фтора 1,1 г/л, алюминия - "следы". Расходные коэффициенты в расчете на 1 т криолита составляют: по фтору - 574,7 кг в пересчете на 100-ную; по алюминию,5 кг в пересчете на 003-ную.П р и м е р 3. Выделение криолита проводят способом, аналогичным примерам 1 и 2 при 80-ных количествах фтора и алюминия от стехиометрически необходимых на образование криолита и температуре 80 С.Скорость осаждения полученного криолита 15,7 м/ч, содержание класса +0,05 мм составляет 31,64.В маточном растворе после отделения криолита содержится фтора 1,3 г/л, алюминия 0,02 г/л. Расходные коэффициенты в расчете на 1 т криолита составляют: по фтору - 577,2 кг в пересчете на 100-ную; по алюминию кг в пересчете на 100-ную.П р и м е р 4, Выделение криолита проводят способом аналогичным примеру 1 при 90 ь"ных количествах фтораи алюминия от стехометрически необходимых на образование криолита итемпературе 80 С,Скорость осаждения полученногокриолита 16,1 м/ч, содержание классаЗаказ 3396/27 Тираж 514. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,В маточном растворе после отделения криолита содержится фтора 2,5 г/л, алюминия 0,09 г/л. Расходные коэффициент в расчете на 1 ткриолита составили: по фтору -,585,3 кг в пересчете на 100-ную,по алюминию - 377,6 кг в пересчетена 100-ную,П р и м е р 5. Выделение криолита проводят способом, аналогичнымпримерам 1-4 при 953-ных количествахфтора и алюминия от стехиометрическинеобходимых на образование криолитаи температуре 80 С.Скорость осаждения полученногокриолита 14,9 м/ч, содержание клас.са +0,05 ммсоставляет 22,1.В маточном растворе после отделения криолита содержится фтора3,0 г/л, алюминия 0,3 г/л. Расходныекоэффициентыв расчете на 1 т криолита составили: по фтору - 596,1 кгв пересчете на 1004-ную; по алюминию - 388,7 кг в пересчете на 100 ную.фИзменение количеств фтора и алюминия во фторалюминиевом растворе менее 50 и более 95 от стехиометри-чески необходимого на образованиекриолита приводит к снижейию скорости осаждения и увеличению потерь фтора и алюминия с маточным раствором.Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить скорость осаждения продукта с 4 м/ч до 14,1-19,9 м/чи снизить потери Фтора с 4,3 г/л до., 3,0-0,9 г/л и алюминия с 0,7 г/л до0,3 г/л "следов" с маточным раствором5и, кроме того, позволяет снизить се- .бестоимость 1 т криолита на 67 руб. Способ получения криолита иэфторнатрийсеросодержащих растворов путем их обработки фторалюминиевым раствором при повышенной температу" 15ре с последующим отделением осажден" ного продукта от маточного раствора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью повышения скорости осаждения и снижения потерь фтора и алюминия с маточным 20 раствором, обработку ведут фторалюминиевым раствором, содержащим фтор и алюминий в количестве 50-95 от стехиометрически необходимого на образование криолита.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и .й с я тем, что процесс ведут .при 70-95 С. Источники информации,зв принятые во внимание при экспертизе 1, 1. Авторское свидетельство СССРй 234675, кл. С 01 Г 7/54, 1967.2, Патент Великобритании й 1101146,кл. С 1 А, 1968 (прототип).