Способ получения высокомодульного криолита Советский патент 1985 года по МПК C01F7/54 

СО 00

со

00

ел

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в производстве криолита.

Известен способ получения криолит из кремнефтористоводородной кислоты, включающий смешение растворов фторидов натрия и алюминия. Которые получают путем обработки исходной кислот содой или гидроксидом алюминия с последзтющим отделением осадка криолита. Обычно этим способом получают продукт с модулем 1,3-1,7 l .

При увеличении модуля криолита возрастают потери натрия и фтора с маточньпя раствором, ухудшаются фильтрующие свойства продукта, увеличивается содержание в нем примесей

(siOj, 504, ).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо цели является способ получения криолита, включающий смешение растворов фторидов натрия и алюминия с выделением в осадок низкомодульного криолита и последующее смешение его с оставшимся раствором фторида натрия 2

Недостатками известного способа являются повьш1енное содержание вредрык примесей в продукте, % 5i Og ;0,3-0,75; 0,3-0,6; 0,1-0,2, содержание фракции частиц с размером более 40 мкм составляет 5-10%.

Цель изобретения - снижение содержания примесей и укрупнение частиц осадка продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения высокомодульного криолита, включающему смешение растворов фторидов натрия и алюминия с вьщелением в .оса док низкомодульного криолита и последующее смешение его с раствором фторида натрия, осадок криолита при смешении растворов фторидов натрия и алюминия вьоделяют с модулем 1,21,5 и перед последующим смешением его с раствором фторида натрия обрабатывают суспензией криолита с модулем 2,0-3,0.

При этрм отношение массы суспензии криолита к массе осадка криолита составляет 10-50.

Увеличение модуля криолита более 2,5 на первой стадии приводит к возрастанию содержания вредных примесей в осадке и в конечном итоге в готовом продукте. Снижение модуля менее 1,2 приводит к увеличению

потерь сырья на 10-15% с выводимым и технологического цикла первичным маточным раствором.

Величина модуля криолита в суспензии, которой обрабатывается осадок с модулем 1,2-1,5, определяется требованиями, предъявляемыми к качеству продукта. При модуле криолита MeHiee 2 содержание частиц с размером более 30 мкм уменьшается до 30-35%, а при модуле более 3 увеличиваются потери ,фтора за счет непрореагировавшего фторида натрия.

Кратность обработки менее 10 приводит к повьшгению содержания примесей в продукте. При кратности обработки более .50 снижается выход и модуль криолита, а.снижение примесей в продукте незначительно.

Пример 1. 150 кг раствора фторида алюминия (7,1% 0,3 ) смешивают с 230 кг раствора фторида натрия (3,3% Nap; 0,1% Na,jCn 0,4% НСО). Реакционную смесь перемешивают при 85°С в течение 20 мин. Выпавший осадок криолита С модулем 1,5 отделяют от маточного раствора и обрабатывают суспензией криолита с модулем 2,66 при в течение 3 мин. Кратность обработки влажного осадка суспензией криолита с повьш1енным модулем равна 10. Затем вводят 200 кг раствора фтористого натрия и реакционную смесь перемешивают при 80 С в течение 20 мин. Посл сушки осадка получают 24 кг криолита следующего состава, мас.%: Р 53,6; 0,22; Р 0 0,02; 504 0,04. Модуль - 2,66. Фракция с размером частиц более 40 мкм составляет 55%.

Пример 2. 160 кг раствора фторида алюминия (5,3% 0,2% Fg) смешивают с 190 кг раствора фторида натрия (3,2% Nap; 0,1 Na.СО 0,4%МаНСО„). Реакционную смесь перемешивают при 85 С в течение 20 мин Выпавший осадок криолита с модулем 1,4 отделяют от маточного раствора и обрабатывают суспензией криолита с модулем 2,95 при 70 С в течение 5 мин. Кратность обработки влажного осадка низкомодульного криолита равна 25. Затем вводят 208 кг раствора фтористого натрия и реакционную смесь перемешивают при в течение 30 мин. После сушки осадка получают 23 кг криолита следующего состава, мас.%: F52,9; 0,24; 31 0,02; 50 0,04. Модуль - 2,95. Фракция с размером частиц более 40 мкм составляет 65%. Пример 3. 200 кг раствора фторида алюминия (4% 0,1% Hx9i F ) смешивают с 140 кг раствора фторида натрия (3,4%,HaF; 0,2% 0„8% КаНСО). Реакционную смесь перемешивают при 90с в течение 20 мин. Осадок криолита с модулем 1,2 отделяют от маточного раствора и обрабатывают суспензией криолита с модулем 2,0 при 60 С я течение 3 мин. Затем вводят 95 кг 5 раствора фторида алюминия и суспензию перемешивают при 60 С в течение 30 мин. Кратность обработки влажного осадка низкомодульного криолита равна 50. После сушки осадка криолита с модулем 2,0 получают 16 кг продукта следующего состава, мас.%: Р53,8; StOg 0,17; Р,0 0,01, 50 0,03. фракция частиц с размером более 40 мкм составляет 60%. Годовой экономический эффект при выпуске 5 тыс.т криолита в год составит 30 тыс.руб., а на единицу продукции - 6 руб./т.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОМОДУЛЬНОГО КРИОЛИТА, включающий смешение растворов фторидов натрия и алюминия с выделением в осадок низкомодульного криолита и последующее смешение его с раствором фторида натрия, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания примесей и укрупнения частиц осадка продукта, осадок криолита«при смешении растворов фторидов натрия и алюминия вьщеляют с модулем 1,2-1,5 и перед последующим смешением его раствором фторида натрия обрабатывают суспензией криолита с модулем 2,0-3,0. 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что отношение мае-, сы суспензии криолита к массе осадка, криолита составляет 10-50.