Способ получения криолита Советский патент 1983 года по МПК C01F7/54 

. «

оо оо

Oi

«

Изобретение относится к производ;у фтористых солей для алюмини евой промышленности.

Известен ряд способов уменьшения содержания примесей в техническом криолите TaKj ho способу полумения фторалюминатов натрия криолит с модулем 1,,0 и содержанием SiOg на более 0,3 полумают из плавиковой кислоты, очищенной от соединений кремния до соотношения не менее 250:1 (на отечественных заводах это соотношение составляет (60120);1) tij.

Однако при этом способе криоли товые пульпы плохо отстаиваются м фильтруются и получаемый продукт Б значительной степени загрязнен сульфатами,

, Удаление сульфатов из криолита возможно также путем нагрева тзердого криолита до температуры выше 100°С споследующим выщелачиванием водой. Способ позволяет удалять примеси из готового продукта ,

Однако его практическая реализация сопряжена со значительными трудностями необходимости перерабатывать большие объемы промывных растворов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения криолита, включающий взаимодействие плавиковой кислоты, предварительно очищенной от кремния до остаточного содержания Of6-1% с соединениями натрия и алюминия, определение осадка и его сушку , Процесс осуществляют в две стадии. На первой стадии получают криолит с модулем IP4-1,5 и отделяют его от раствора,, содержащего на данном этапе основную массу кремния в растворенном виде. На второй стадии твердый криолит взаимодействует с раствором фтористого натрия и получаемый продукт имеет модулв 2--3 и содержание Si02 не более OjS ГЗ

Недостатками этого способа являются низкое качество продукта, который.загрязнен сульфатами (более 0,5)t а тйкже сложность аппаратурно-технологической схемы так как вводятся дополнительные переделы репульпации, отстаивания и фильтрации, что связано с большими капитальными и эксплуатационными затратами Для интенсификации второй стадии

178362

процесса на первой стадии необходимо полу.:ать весьма тснкодисперсный продукт J что услсм 1яет фильтрацию.

Цель изобретения поеьниеиие ка™ ,. чества продукта и угфош, пооцесса

Поставленная цель достигается тем что согласно способу полученля кри-олита, зключающему езаимойейстчие Ijj плавикоэой кислоты с .со-единениями натрия и алюминия,, отделение осадка и его сушку 5 перед отделек /ем осадка, в пульпу криолите вводлт фторисный алюминий при молярном со-5 отношении его с oDaii-if

содержанием

кремния и сульфатов или с каждым по отдельности (1 -;0 ; К

Сущность способа к механизм действия добавки Фтор стого алюминия заклюманзтся в слер ующем

Основная масса крег.незема а процессе получения криолита находится в Езиде налорастзормМого кремнефтористого натрия (растворимость его в Боде 2s2 при ): Прл псо учении криолита создаются такие условияj что часть кремнефтористого натрия переходит Е осадок,,

Соглесно реакция ; которые протекают в пооцессе

ЗМг jS i 1 -ЙАЗ (Na,.AIF )+ i,, (S i F,, Ц1) BNajS 1 Fg-b2AS F -f6HFr:2 (Ма„А1 F, j -i-I-SM SIF; -

6

кремний из кремкефторист

переходит в кремнефторискый алюминий или кремнефтористоводороДную кисло у, которые являются .-.opciuo растворимыми соединениями, . с5разоМ; создаются условия .для перехода кремния из осадка в раствор. т,е„ очистка осадка криолита.

Что касается сульфатов, то механизм загрязнения ими криол 1тв- представлен адсорбцией .соединений серы на поверхности кристаллов. Образующийся по реакциям (1 и 2 | криолит кристаллизуется на поверхности кристаллов ранее образовавшегося криолмта и. вытесняет оттуда соединения серы,- Этим достигается очистка от сульфатоЕ}„

Способ осуществляют следующим образом

Криелит с модулем преимущественно более 1,7 полумают по существущей технологии из плавиковой кислоты5, содержащей 26-301 НРу OJ--2I i F и 0,5-1% HgSO, гидроокиси алюминия, углекислого и/или фтористого натрия в каскаде реакторов. После завершения взаимодействия компонентов полученную пульпу с остаточной кислотностью г/л обра батывают фтористым алюминием, подав емым в виде раствора или пульпы в количестве 1-3 моль AlFi, на 1 моль (SlOp+SO) при тех же условиях, при которых проходит процесс образования криолита в течение 30-60 мин в известных реакторах. При этом фтористый алюминий связывается в труднорастворимый криолит а примеси кремния и сульфатов переходят в раствор в виде растворимых соединений. Криолитовая пульпа после обработ ки разделяется в известных отстойниках и фильтрах. Твердый продукт высушивается и выпускается в виде готового продукта, а маточные растворы перерабатываются по известной технологии. Пример. 309. г плавиково кислоты состава 26,7% HF, 1,8%H,iF и 0,53% 250 нейтрализуют последов тельно 59 Г гидроокиси алюминия взятой в виде водной суспензии с и 02 мл водного раствора углекислого натрия с содержанием концентрации 250 г/л. Полученную пульпу разделяют фильтрованием, а затем твердую часть высушивают. Тве дый продукт имеет модуль 2,55 и содержит 0,83 Si 02 и 0,93 504П р и м е р 2. Пульпу криолита, полученную из тех же, как и в примере 1 исходных компонентов, обрабатывают раствором фтористого алюминия, полученным из 15,7 г плавиковой кислоты и 3,6 г гидроокиси алюминия в течение 30 мин. Пульпу криолита после обработки разделя ют фильтрованием и твердую часть высушивают. Отношение количества молей подаваемого фтористого алюминия к количеству молей {Si02+S0), поступившей с исходными продуктами составляет 0,82. Высушенный продукт имеет модуль 2,31 и содержит 0,7 SiO и 0,67% SO,. Содержание Si02 а растворе до и после обработки фто ристым алюминием составляет соответ ственно 1 ,2 и 1,92 г/л. 6 П р и м е р 3. Пульпу криолита, полученную из тех же, как и в примере 1 исходных компонентов, обрабатывают раствором фтористого алюминия, полученным из 25,8 г плавиковой кислоты и 7.2 г гидроокиси алюминия в течение 30 мин. Пульпу криолита после обработки разделяют фильтрованием и твердую часть высушиваот. Отношение количества молей подаваемого фтористого алюминия к количеству молей () поступившей с исходными продуктами,составляет 1,6. Высушенный продукт имеет модуль 2,19 и содержит 0,52 SiO и 0,51 S0. Содержание SiO« в растворе до и после обработки фтористым алюминием составляет соответственно 1,5В и 3,2 г/л. , П р и м е р Ч. Пульпу криолита, получаемую из тех же, как и в примере 1 исходных компонентов, обрабатывают раствором фтористого алюминия, получаемым из 36 г плавиковой кислоты и 10,8 г гидроокиси алюминия в течение 30 мин. Пульпу криолита после обработки разделяют фильтрованием и твердую часть высушивают. Отношение количества молей подаваемого фтористого алюминия к количеству молей (.),поступившей с исходными компонентами, составляет 2,46. Высушенный продукт имеет модуль 2,13 и содержит 0,29 SiOj и 0,38% 504- Содержание SiO, в растворе до и после обработки фтористым алюминием составляет соответственно 2,Об и А,21 г/л. I П р и м е р 5. Пульпу криолита, полученную из тех же как и в примере 1 исходных компонентов, обрабатывают раствором фтористого алюминия полученным из 56 г плавиковой кислоты и 18 г гидроокиси алюминия в течение 30 мин. Пульпу криолита после обработки разделяют фильтрованием и твердую часть высушивают. Отношение количества молей подаваемого фтористого алюминия к количеству молей (), поступившей с исходными компонентами составляет 4,10. Высушенный продукт имеет модуль 1,80 и содержит 0,29% SiOj и 0,28% БОд. Содержание Si02B растворе до и после обработки фтористым алюминием составляет соответ ственно 1,1 и 3,62 г/л.

)10«78366

Форма подаваемого фтористого алю-алюминия - пульпа, определяет тольминия - фторалюминиевая кислота -ко продолжительность процесса очистраствор или тригидрат фтористогоки.но не влияет на степень омистки

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА, включающий взаимодействие плавиковой кислоты с соединениями натрия и алюминия, отделение осадка и его сушку, отли чающийс я тем, что, с целью повышения качества продукта и упрощения процесса, перед отделением осадка в пульпу криолита вводят фтористый алюминий при молярном соотношении его с общим содержанием кремния и сульфатов или с каждым по отдельности