Способ получения фтористого водорода

СОЮЗ СОВЕТСКИ СОЦИАЛИСТИЧЕ ПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННОЕПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР гг) ОЙИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН к авторскому свидетельству юп, Мв 28 анин И.М., Захаров С.Т.; Лавеепин Нагель АА; Осадчих ВА; Романовсвидетельство СССР М 1203829, кп. 4. ОЛУЧЕНИЯ ФТОРИСТОГО ВОорганическои хиения фтористого обавпяют раствор емнефтористовосовом соотноше- О, равном(72) Бепов ВЯВАА Матвеев АА;АГ Шром М,Ю.,(57) Изобретение относится к нмии, в частности к способам попучводорода К ппавиковому шпатусерной, фтористоводородной, крдородной кислот и воды при мании СаГ:Н 50:НГ:Н ЗТ:2 2 4 2 6 п 9) Я п 1) 1621378 цз) А 1(51) 6 С 613 7 19 1:(0,25-0,60 Ц 0,02-0,10):(0,01-0,07):(0,06-0,15), затем к смеси добавпяют недостающее копичество серной кислоты, в т.ч. в виде опеума, исходя иэ общей подачи серной кислоты в количестве 105-110% от стехиометрически необходимого дпя сернокислотного разложения ппавикового шпата и при перемешивании подают в печь, где процесс осуществпяют при 180 в 2 С. Выделенный в газовую фазу НГ очищают абсорбцией, конденсацией и ректификацией, а твердую фазу обезвреживают и прокаливают при 320-350 С. Выход продукта 95,0-952%. Потери фтора с побочным супьфатом кальция составпяют 08-1,0. Изобретение позволяет увеличить выход продукта с 94,1 до 95,0-952% за счет снижения потерь фтора с сульфатом капьцияс 2 до 0,8-1,0%. 1 а и. ф-пы,1 табл.Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способам получения фтористого водорода.о. Целью изобретения является увеличение выхода продукта., Сущность изобретения заключаетря в следующем. При обработке плавикового .шпата сначала водным раствором серной, фтористоводородной и кремнефтористоводородной кислот и рй сравнительно низком содержании серной кислоты в этом растворе полностью смачивается поверхность частиц плавикового шпата, включая поверхности мелких трещин и тупиковых пор, недоступных для имеющих большую вязкость и поверхностное натяжение более концентрированных растворов серной кислоты, используемых по прототипу, Вследствие сравнительно низкого содержания серной кислоты (44-87 мас,) в растворе кислоты, которым предлагается смачивать плавиковый шпат на первой стадии смешивания, предотвращается преждевременное, до полного смачивания твердой фазы, начало реакции сернокислотного разложения плавикового шпата, В связи с этим не происходит образования пленки сульфата .кальция на поверхности частиц плавикового шпата и сохраняется дисперсность твердой фазы, так как не отмечается слипания частиц в агломераты и гранулы, которое вызывает замедление скорости разложения плавикового шпата и увеличение потери фтора с побочным сульфатом кальция. Однако воднь 1 й раствор кислот, используемый для смачивания плавикового шпата, не является нейтральным по отношению к плавиковому шпату, а вследствие большей ионной силы кислот в водном растворе со ,сравнительно низком содержанием серной кислоты при смачивании достигается существенная активация всей поверхности частиц плавикового шпата, в том числе приходящейся на трещины и тупиковые поры,П р и м е р 1. К 1050 гплавикового шпата марки ФФ, содержащего 95,2 мас.фторида кальция, 1,5 мас. диоксида кремния, 1,9 мас.6 карбоната кальция, 0,1 мас; сульфидной серы, добавляют при перемешивании 640 г раствора, содержащего 62,5 мас,о серной кислоты, 12,5 мас, фтористого водорода, 9,4 мас. кремнефтористоводородной кислоты, остальное - вода. При этом массовое соотношение СаР 2:Н 2304;НЕ:Н 29 Рв:НгО составляет 1:0,40:0,08:0,06:0,10, К полученной смеси (пульпе) добавляют недостающее количествосерной кислоты (1014 г 93 6-ной технической серной кислоты), исходя из общей подачи серной кислоты в количестве 105 от стехиометрически необходимого для серно кислотного разложения плавикового шпата,и при перемешивании подают в обогреваемую печь разложения плавикового шпата, где процесс осуществляют при температуре 220 С. Выделенный в газовую фазу фтори стый водород в количестве 0,487 кг очищают путем. абсорбции, конденсации и ректификации, а твердую фазу, содержащую 3,6 мас.% серной кислоты, остальное - сульфат кальция и непрореагировавший 15 фторид кальция, обезвреживают, подвергаяпрокаливанию при 320-350 С. В результате получают 1775 г побочного сульфата каль- ция, содержащего 0,40 мас,серной кислоты и 0,56 мас. фторида кальция, Потеря 20 фтора с побочным сульфатом кальция составляет 1,0. Выход НР 95,1 ф.П ример 2. К 1050 гплавиковогошпатамарки ФФуказанного выше состава добавляют при перемешивании 500 г рас твора, содержащего 60,0 мас.ф(, сернойкислоты, 8,0 мас.% фтористого водорода, 4,0 мас.кремнефтористоводородной кислоты, остальное - вода. При этом массовое соотношение Салаг;Н 2304:НЕ:Н 23 Г 6:Н 20 30 составляет 1:0,30:0,04:0,02:0,14.К полученной смеси (пульпе) добавляютнедостающее количество серной кислоты в виде 988 г 25-ного олеума (1044 г в пересчете на серную кислоту), перемешивают и 35 направляют в обогреваемую печь для разложения плавикового шпата. ПО завершении разложения плавикового шпата при 180 С, очистки выделившегося фтористого водорода и обезвреживания твердой фазы прока ливанием при 320-350 С в побочномсульфате кальция, выделенном в количестве 1771 г, содержится 0,40 мас. серной кислоты и 0,45 мас, фторида кальция, Потеря фтора с побочным сульфатом кальция со ставляет 0,8. Выход продукта 95,3.В таблице приведена зависимость выхода продукта от массового соотношения СаР;Н 2304;НР;Н 20, а также сравнительные данные по прототипу.50 Из таблицы следует, что при отклоненийот. указанного в формуле изобретения массового соотношения СдГ 2 Н 2804:НГ:Н 29 Гб и Н 20 выход продукта остается практически на уровне прототипа.55 Данное изобретение позволяет увеличить выход продукта с 94,1 до 95-95,2 за счет сокращения потерь фтора с сульфатом кальция.- ооОй СГ С С Ъ С Ъ Ю Ю О Ь Ь СЧ й В Ь СО СЧ СОСО СО СО СО СО СОСО СОСО СО Г Г СОф СО О ОЪ О ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ 0 ОЪ ОЪ 0 ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ О 0 ОЪ Р Ф Б с о6 БоЧщ БщЩ Хо Ф сц ф КосФР СОБББхщоБ Б Бас =фо Ф .лщ-Ч щ2 ЩСф Е 3. Ч о Ь СЧ СЧ . Ь СЧ СЧ В Ь СЧ СЧ Ь ОЪ СЪ й й й й й й й й Сф сГ сГ Г сГ ГЪ й сГ В 0 Ъ ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ 0 В ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ О О ОЪ ОЪ РФ МуБ ос фоМ СОСО" Г Г СОСОК-СЧС 1 СЪСЧ-ВСЧ СО СО СО СО СО СО СО СО СО СО СО СО СО СО СО СОО сГ ГГ сГ сГГ сГ сГ сГ сГГ Е И сГ сГ ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь 1 щощф Р О- О Ф= Р ЧФ Ф Щ,Б 2тооЧахс Ф с Х РЮ сс Х 1 С Ъ СЪ С Ъ СЪ С Ъ СЪ СЪ ГЪ С СЪ СЪ СЪ С Ъ С Ъ СГ Ь в в сг е сг г г сг ь ь г л л в г ь ЬЬЬВВСОГ-Л- ЛаЬЬ ф-ф-ф-ьььььф-ьььф-ь ю й сч ь ь в их й й й ь й ю ь гЬ е- с- - ф- Ь 3- Ь Ь СЧ Ь - СЧ с- аь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь фюйсь г ййьйьььсч Ь Ь Ь Ь Ь Ь Ь Ь Ь Ь ОЪ Ь СО ОЪ СЧ ьььььььь ь ь ь ь ь ь ь ь ь с ь ь ь ьр ьъ (СЧ Ь СО СО й сГ СЧ Ь -СЧ -СЧ Г Г- ь оьььь -ьь ь ьь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь ь й й Ь Ь Ь Ь Ь Ь сГ Ф Ь ч- - й Я С ЪСЧ СЧ Сф 2 Г СГ й Ж ССЪ СЧ СЧ СЧ Ю Ю СОьь ь ь ь ь ь ь ь о ь ь ь ьь. Ю о СЭфБ к ф 5 Щ -у с д с сЩ М М % Ф Б хоо щ- с ффВРБ т Щ Щ Х .Ф о РХРФ Ф аР1- - ОФЩ хса Ффйс г ощх С- ц Хщо олаф3 щ о о оМ 6 ЩР ф5о щйхФ РЩахО ФФХ3аоСЕЮощРо 53с тРЩОоФБмБ БЩ фЩФЩФХФо.Сох х ф Б о- с с с л ф е Щ Фа Ро с5 ощ- о БЩо5 о о 15 со оЩ аЧл Ф ОЮ Р аоО Р щ ЧоО Р оол ,ооР- Ф с ащ3 5 ОЩ Х Щ Фо а фсР о ф (- БщХ аь сБ с СЧФс Р Р ФЩ ССО. РО 5ВБ3Б фа 5Ф с- фЧсФо кф БлР ФаМЩс оЭ5Х о.о офСВУ Щ5Щ Фс- СОсс о.Р Оо- - 3.- Х- ЩФ а:оШ рФ 5 оФОФБКОах 3щ 5Щ ФЩ Ща Оо лсОсБЧБ Бо-гхФ.Ъ фофКщ оохсРс; (ф)5 О,а"сЩБ1621378 Составитель Л.КрюковаРедактор Н,Каменская Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 962 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИСТОГО ВОДОРОДА, включающий обработку плавикового Шпата серной кислотой в количестве 105 - 110 от стехиометрически необходимого, содержащей фтористоводородную и кремнефтористоводородную кислоты, при 180- 220 С, очистку фтористого водорода, его конденсацию и ректификацию, отличаю- щийся тем, что, с целью увеличения выхода продукта, обработку плавикового шпата ведут сначала при массовом соотношении плавикового шпата, серной кислоты, фтористо водо родной кислоты, 5 кремнефтористоводородной кислоты иводы, равном 1: (0,25 - 0,60); (0,02- 0,10): (0,01 - 0,07): (0,06 - 0,15) соответственно, а затем к смеси добавляют остальное количество серной кислоты.10 2, Способ по п.1, отличающийсятем, что остальное количество серной кислоты вводят в виде олеума.