Способ получения криолита

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 0806. 81(21) 3295818/22-02 (И 1 М. Кп 3 С 01 Г 7/54 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР ЗО делам нзобретеннйн открытнйОпубликовано 300 ОЗ Бюллетень йо 4 31 УДК 661. 862.369088. 8) Дата опубликования описания 300 И. Х ":., лА,С.Коробицын, Ю.А.Козлов, Т.А.Пермфковаи В.П.Кондаков.кой технологии и может быть использовано для получения криолита.Известен способ получения криолита, согласно которому гидроокись алю 5миния обрабатывают плавкковой кислотой, содержащей кремнефтористоводородную и серную кислоты. Полученный раствор фторалюминиввой кислоты нейтрали"зуют содой в многоступенчатом цикле,при этом на первую ступень вводят соду до достижения кислотности в растворе Огб - 1,0 НГа на второй и последующей.ступенях остаточную кислотность доводят до 0,1 - 0,2 НГ, Об разу 1 ощийся осадок криолита с величиной частиц 35 - 50 мкм отделяют отраствора и сушат. Молекулярное соот:ношение НаГ:А 1 ГЗ в осадке составляет1,5:1,8 11Однако известный способ не позволяет получать криолит с криолитовым .модулем равным или превышающим 2, .так как в этом случае повышается содержание в продукте примесей кремния 25и серы.Наиболее близким к предлагаемому , по технической сущности является способ получения крнолнта, включающий обработку гидроокиси алюминия на первой стадии плавиковой кислотой, содержащей кремнефтористоводородйую и серную кислоты, нейтрализацию образующейся фторалюминиевой кислоты содой в непрерывном многоступенчатом цикле, отделение полученного раствора от осадка низкомодульного криолита, обработку этого осадка на второй стадии плавиковой кислотой, взятой в количестве 8 - 32 от количест- ва, израсходованного на получение низкомодульного криолита, нейтрализацию. полученной смеси содой до достижения кислотности раствора 0,1 - 1,0 НГ, отделение маточного раствора от высокомоцульного криоли" та и его сушку. Получаемые после пер" вой стадии агрегаты ггизкомодульного криолита имеют размер 35 - 50 мкм 2) .Недостаток этого способа обусловлен .длительностью второй стадии процесса криолитообразования, составляю" щей в среднем 3 ч, что вызвано значительным размером кристаллов низко" модульного криолнта, направляемого на вторую стадию.Цель изобретения - ускорение процесса криолитообразования.Поставленная цель достигается тем, что при способе получения крйолита, 992428включающем обработку гидроокиси алюминия на первой стадии плавиковойкислотой,содержащей кремнефтористоводородную и серную кислоты, нейтра"лизацию образующейся фтороалюминиевой кислоты содой в непрерывном мно" 5 ,гоступенчатом цикле, отделение полу"ченного раствора от осадка, обработ"ку осадка на второй стадии дополни"тельным количеством плавиковой кисло"ты, нейтрализацию полученной смесисодой, отделение маточного раствораот криолита и его сушку, соду на первую ступень нейтрализации фторалюминиевой кислоты вводят в количестве 0,5 - 0,8 вес, ч, на 1 вес. ч Фторис-,15 того алюминия в растворе, а на вто" рую и последующие ступени нейтрализации - в количестве, обеспечивающем кислотность плавиковой кислоты в растворе после последней ступени 0,1 " 200,2 вес. .Образующийся на первой стадии тет" рафторалюминат натрия (БаА 1 Р 4. п НО) изменяют микроструктуру осадка низко- модульного криолита, получающегося с величиной агрегатов 1 - 15 мкм,При подаче соды на первую ступень менее 0,5 или более 0,8 вес. ч, на 1 вес. ч, фтористого алюминия в растворе образуется меньше тетрафторалю- ЗО мината натрия, что приводит к резкому уменьшению скорости процесса криолитообраэования на первой стадии.Способ получения криолита осуществляют по следующей технологической 35схеме.Плавиковую кислоту, содержащуюкремнефтористоводородную и сернуюкислоты, подвергают нейтрализациигидроокисью алюминия, подаваемой ввиде водной суспензии с отношениемТ:Ж=1:1. Полученную фтороалюминиевуюкислоту нейтрализуют в непрерывноммногоступенчатом цикле, На первуюступень этого цикла подают соду вколичестве 0,5 - 0,8 вес. ч на 1вес. ч., фтористого алюминия в растворе. На вторую и последующие ступенисоду вводят в образовавшуюся суспен"эию тетрафторалюмината натрия до достижения общей кислотности в растворе после последней ступени 0,10,2 НР. Суспензию криолита с величиной модуля 1,3 - 1,8 разделяют сполучением осадка и маточного раство".ра. Влажный осадок низкомодульногокриолита репульпируют в маточном растворе высокомодульного криолита. К полученной суспензии добавляют дополнительно плавиковую кислоту, после че" го смесь нейтрализуют содой до дости жения общей кислотности в раствореО, 1 - 0,2 НР. Суспензию высокомодульного криолита разделяют с получе" нием маточного раствора и осадка, ко" торый,сушат. Маточный раствор высоко модульного криолита направляют на ре" пульпацию осадка низкомодульного криолита и приготовление раствора соды, используемого на второй стадии криолитообраэования. Избыточное количество этого раствора совместно с маточ)ным раствором низкомодульного криоли-. та используют при приготовлении раст" вора соды, направляемого на первую стадию криолитообразования. Избыточ" ное,количество маточного раствора ниэкомодульного криолита выводят иэ процесса.П р и м е р 1.20 т/ч плавиковой кислоты, содержащей 28,84 НР; 1,02 Н 2 Я ГБ; 0,73 НБО 4, На первой стадйи нейтрализуют гидроокисью алюминия в количестве 5,37 т/ч, подавае" мой в виде водной суспенэии с Т;Ж =1:1, Полученную фтороалюминиевую кислоту нейтрализуют в трехступенчатом цикле. На первую ступень подают 14,60 т/ч 20-наго раствора соды, что составляет 0,5 вес. ч, соды, в пересчете на 100 Ба 2 СО 3, на 1 вес,ч. фтористого алюминия в растворе. На вторую и третью ступени подают 20- ный раствор соды до достижения содержания общей кислотности в раство" ре после третьей ступени 0,1 НР". Образующуюся суспензию криолита с величиной модуля 1,3 разделяют с по" лучением 16,87 т/ч влажного осадка, содержащего 32,39 Р; 10,95 А 1;12,0:Иа и 40 влаги, и 34,8 т/ч маточного раствора а содержанием 1,06 Г 0,076 А 1; 0,09 Иа 0,2 Б 3.0 ; 0,33 ЯО0,1 НР. Последний частично используют для прнготовле" ния раствора, соды, направляемого на получение низкомодульного криолита. Избыток маточного раствора выводят из процесса. Влажный осадок на второй стадии репульпируют в 12,15 т маточного раствора высокомодульного криолита, после чего добавляют 3,38 т исходной плавковой кислоты, и полученную смесь в течение 1 ч нейтрализуют 12,93 т 20-ного раствора соды до достижения содержания общей кислотности раствора 0,4 НГ. Полученную суспензию криолита с модулем 2,0 раэ" деляют с выделением 19,8 т влажного осадка, который направляют на сушку, и 24,44 т маточного раствора, содержащего 0,57 Р 0,006 А 10,113 Ва 0,02 Б 102 0,28 Я 04 0,4 НГ, Последний частично направляют на ре" пульпацию осадка низкомодульного кри" олита и приготовление раствора соды, используемого на второй стадии криолитообразования. Осадок после сушки содержит Р 54,16 Иа 25,93 А 1 15,04 83.00, 51ЯО 40, 41 тП р и м е р 2, 20 т/ч плавиковой кислоты, содержащей 28,84 НР 1,02 НЯ 1 Г 6 0,73 НЯО 4,на первой стадиинейтрализуют гидроокисью алюминия в количестве 5,07 т/ч, подаваемой в виде водной суспенэии с ТЖ 1:1. Полученную Фторалюминиевую кислоту нейтрализуют в трехступенчатом цикле. На первую ступень подают 18,56 т/ч 20" ного раствора соды, что составляет 0,68 вес. ч. соды, в пересчете на 100 На 2 БО 3, на 1 вес. ч. Фтористо" го алюмйния в растворе. На вторую и третью ступени подают 20-ный раствор соды до достижения 0,1 НР. Образующуюся суспензию криолкта с величиной модуля 1,6 разделяют с получением 16,68 т/ч влажного осадка, содержащего 33,17 Ру 10,40 А 1 у 14,20 На и 40 влаги, и 38,35 т/ч маточно" го раствора а содержанием 0,65 Р 0,01 А 1; 0,28 Нау 0,17 Б 10 у 0,25 БО 4, 0,33 НР. Последний частйчно исйольэуют для приготовления раствора соды, направляемого на получение низкомодульного криолита. Избыток маточного раствора выводят из процес са. Влажный осадок на второй стадии репульпируют в 12,01 т маточного раст вора высокомодульного криолита, после чего добавляют 3,65 т исходной плавиковой кислоты, и полученную смесь в течение 0,5 ч нейтрализуют 13,55 т 20-ного раствора соды до достижения содержания кислотности в растворе 0,4 НР, Полученную суспензию криолита с модулем 2,4 разделяют с выделением 20,37 т влажного осадка, который. направляют на сушку, и 24,39 т маточного раствора, содержащего 0,95 Ру 0,004 А 1 у 0,28 Иа;0,04 БЮ 2 у 0,2 БО 4 у 0,2 НР. Последний частично направляют на репульпацию осадка ниэкомодульного криоли" та и приготовление раствора соды, ис" польэуемого на второй стадии криолитообразованкя. Осадок после сушки содержит, : Р 53,78; Ба 28,24; А 1 13,79; БО 4 0 831 Б 3.0 0,57,П р и м е р 3. 20 т/ч плавиковой кислоты, содержащей 28, 84 НРу 1,02 Н 281 Р ; 0,73 Н БО 4 на первой стадииЬ фнейтрализуют гйдроокись алюминия в . количестве 4,83 т/ч, подаваемой в виде водной суспенэии с Т:Ж=1:1. Полученную фторалюминиевую кислоту нейтрализуют в трехступенчатом цикле. На первую ступень подают 19,12 т/ч 20" ного раствора соды, что составляет О, 80 вес, ч. соды, в пересчете на 100 На СО 3,на 1 вес, ч. Фтористого2алюминия в растворе, На вторую и третью ступень подают 20-ный раствор соды до достижения содержания общей кислотности в растворе после третьей ступени 0,1 Ъ, Образующуюся, суспенэию криолита с величиной модуля 1,8 раз,деляют с получением 16,67 т/ч влажного осадка, содержащего 33,92 Р 9,95 А 1; 15,25 На к 40 Ъ влаги, к 40 Формула изобретения Способ получения криолита, включающий обработку гидрооккси алюминияна первой стадии плавиковой кислотой,.45 содержащей кремнефтористоводороднуюи серную кислоты, нейтрализацию образующейся фторалюмкниевой кислоты содой в непрерывном многоступенчатомцикле, отделение полученного раство 0 ра от осадка, обработку осадка навторой стадии дополнительным количеством плавиковой кислоты, нейтрализацию полученной смеси содой, отделение маточного раствора от крко"лита и его сушку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса, соду на первую ступеньнейтрализации Фторалюминиевой кислоты вводят в количестве 0,5 - 0,8вес. ч. на 1 вес. ч. Фтористого алю" ф миния в растворе, а на вторую и последующие ступени нейтрализации - вколичестве, обеспечивающем кислотность плавиковой ккслоты в растворепосле последней ступени 0,1 -. 0,2 65 вес, ,1.39,84 т/ч маточного растворас содержанием 0,56 Ру 0,01 А 11 0,28 Юа 10,20 Б 102 у 0,26 БОу 0,40 НР, Последний частично используют для приго"товления раствора сбды, направляемогс на получение низкомодульного крко,лита. Избыток маточного раствора выводят иэ процесса. Влажный осадок навторой стадии репульпируют в 12,00 тматочного раствора высокомодульногокриолита, после чего добавляют 4.,46 тисходной плавиковой кислоты, и полученную смесь в течение 1 ч нейтрали"зуют 15,96 т 20"ного раствора содыдо достижения содержания общей кислотности раствора 0,4 НР. Полученнуюсуспензию криолита с модулем 2,8 раз,деляют с выделением 21,60 т влажного осадка, который направляют на сушку, и 26,17 т маточного раствора,20 содержащего 0,57 Ру 0,006 А 1 р0,113 Ыау. 0,02 810 у 0,28 Бар0,2 НР. Последний частично направляют на репутацию осадка низкомодульного криолита и приготовление раствора соды, используемого на второйстадии криолитообраэования, Осадокпосле сушки содержит, 1 Р 52,0811 Яа 28 ф 24)А 1 13,79 БО 4 0 83 Б 1 О Оф 57Предлагаемый способ по сравнению30 с известным позволяет сократить длительность процесса криолитообраэова"ния на второй стадии с 3 ч до 0,51 ч.Ориентировочный экономический эфЗ 5 Фект от внедрения изобретения с ус"ловной производительностью 130-140тыс. т криолкта в год составляет5,6 млн. руб,Заказ 353/24 Тираз 469 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5ВЮю Ю Ю Е Ю Ю 4 В Ю Юфилиал ППП Патент, г.уагород, ул.Проектная, 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Гузь С.Ю., Барановская Р.Г. Производотво криолита, фтористого"Металлургия, 1964, с. 119-122.2 Авторское свидетельство СССРВ 790575, кл, С 01 У 7/54, 1976.