Способ получения высокомодульного криолита Советский патент 1984 года по МПК C01F7/54 

i (Л

Из ; :ретеиис; относи ся к ci;o:jf)6y и.хчученин криолита, ко1орый используют в алюми 1ис;ной промншленности, Известен ciiocif} liCjji:, чеиия криолита, ск:н(5йа1ПЫй ял рс-эхции взг).имодеЯствия растворов ФТорилов алюминия и н 1трия, 11олуче:ниый криолит отечного раствора и суигат -а равен 1,3-1(8 J 1 . ии Криолита этим сповысоким модулем вознатрия и фтора с матотн-ым оаствопо;ч и резко возрастает

SO ) э продукте, что значительно ухудшает eio качество.

Известен способ, coi nacsio которому с цел1)Ю снижения содержания нриме.:сй в криолите в раствор фтористохч: алюмиь;ия iiepeJi осаждением оса,цка .вводят минеральную, в частности сернуьп,. кислоту,.

Недостатками известного способа HBjrRbOToi ус.)1ожнс;ние тех 5Ологического процесса, обусловленное применением минеральной кислоты; увеличение агрессивности среды и, вследстзие это1о . сокращение срока службы оборудования;увеличение потерь сырь с маточным раствором криолита, ухудшение качества готового продукта изза попыионнсло сххдержанмя в нем сулфатов ,.

Наи):5лес близким к предлагаемому по тогн .-Г.ГРСКСЙ су;.цг;ост И достигаемому резул,тату явлнется способ полученИ; высокомоду/1Ьного криолита, включающий взаимодейстБие фторидов алюминия и матрия, отделение осадка низкомодулько.го криолита, обpa6oi: 4 -IO раствором фторида натрия и последующее фильтрование полученной пульпы. Таким образом, по данному способу получен.ие криолита осуществляют в две стадии. На первой стадии из растворов фторида алюминия и натрия получают суспензию криста.ть1ов кизкомодульного криолита, Псзсле отдеден-ия осадка его пром.йвают водой. На второй стадии осадок дополнительно обрабатывают раствором фторида натрия в кодичестве 40-60% от общего коди-1ества в течение примерно 60 мин о Осадок криолита с noBbnueHHbUvi модулем отдедяют от маточного раствора, промьшают водой и сушат в печах. По этому спо собу получают криолит с модулем 2 2,5 и содержанием 0,1-0,2% 0,3-0,7 SiO.

Недостатками способа являются низкая производительность и высокие энергозатраты, обусловленные большой продолжительностью обработки ниэкомодульного криолкта раствором фторида натрия и последующего фильтрования. При таком способе удельное сопротивление осадков криолита с по

BULueHHtJN М(;дулем дс стигает 7,3 10 -1 2 , 4 . 1 Оi i/M, поэтому продолжительность операций отделения осадков фильтрованием велика и составляет 38-40 мин.

Цель изобретения - повышение прои:зводительности и снижение энергоза ipaT.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения вЕ21Сокомодульного криолита, включающему взаимодействие фторидов алюминия и натрия, отделение осадка низкомодульного криолита, обработку ег раствором фторида натрия и последующее фильтрование, обработку низкомодульного криолита раствором фторида натрия осуществляют на фильтре

При этом не имеет значения в вакууме или под давлением осуществляют процесс фильтрации.

Принципиальное отличие предлагвмого способа от известного состоит Б том, что структурные изменения осаддков криолита обеспечивают достижение более низкого уровня удельного сопротивления осадков высоко.модульного криолита: с учетом увеличения массы осадка за счет реакции удельное сопротивление составляет 2,44-10 - 3, 11 10М/м2, т.е. приблизительно в 3 раза меньше, чем в известном способе. Вследствие этого продолжительность операций фильтрован1 Я сокращается с 30-60 до 8JO мин. По предлагаемому способу это1о времени достаточно для перекристаллизации (превращения) криолита: практически модуль повышается до 2-3„ Таким образом, существенно повышается производительность процесса за счет исключения стадий дообработки промежуточного криолита при нагревании и перемещивании и сокращения времени фильтрования. При этом сокращается расход пара на 10-15%, электроэнергии на 10-12% сжатого воздуха на 8-12%.

Пример. 150 кг раствора фторида алюминия, содержащего 7,1% ЛIF. и 0,2% , смешивают с 210 кг фторида натрия, содержащего 13,4% NaF, 0,2% NajCOj, 0,3% NaHCOj. Реакционную смесь перемешивают при в течение 20 мин. Выделившийся осадок отделяют от маточного раствора. Затем через него продавливают 230 кг раствора фторида нат« рия в течение 10 мин. Получают 33,5 кг осадка с влажностью 27% и удельным сопротивлением 2,56 10 I/M- . Продукционный криолит имеет следующий состав, мас.%: F 53,75 Na 29,90 А1 12,55;. S10, 0,45;

0,04;

SO 0,10, модуль 2,8.

П р и м е р 2. 150 кг раствора фторида алюминия смешивают с 220 кг промывного фильтрата, взятого от

прегдюдущего опыта, и с 200 кг раствора фторида натрия. Состав исходных растворов аналогичен описанным в примере 1.

Реакционную смесь перемешивают при 70°С в течение 30 мин. Далее суспензию низкомодульного криолита разделяют на фильтре, через осадок продавливают 160 кг раствора фторида натрия в течение 8 мин. Высушенный продукт имеет следующий состав, мас.%: F 54,0 Na 27,10; А1 13,52

0,35; PjO, 0,01; SQ, 0,06, моSiO,

дуль 2,35.

Предложенный способ позволяет значительно упростить технологический процесс получения криолита с повышенным модулем за счет исключения стадий дообработки промежуточного криолита при нагревании и перемешивании, сгущения и фильтрования полученной после осаждения суспензии. При этом сокращается расход пара на 10-15%, электроэнергии на 10-12%, сжатого воздуха на 8-12%.

Экономический эффект от внедрения предложенного способа на предпрятии мощностью 9000 т криолита в год составит около 150 тыс.руб.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ KJCOKOMOДУЛЬНОГО КРИОЛИТА, включающий взаимодействие фторидов алюминия и натрия,отделение осалка низкомолекулярного криолита,обработку его раствором фторида натрия и последующее фильтрование,о тличаюцийся тем,что, с целью повышения производительности и снижения энергозатрат, обработку низкомодульного криолита раствором фторида натрия осуществляют на фильтре.