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

I1 Изобретение относится к производству фтористых солей и может быть использовано для производства криоли та, применяемого при электролитическом получении алюминия. Известны способы получения криолита l и 2J . Цель изобретения - повышение степени извлечения djTopa в криолит. На чертеже изображена технологическая схема предлагаемого способа Пример I.BOr 30|-ной плавиковой кислоты, содержащей 20% Нл5«Рй , смешивают с 500 г смеси пересьщенного раствора фтористого алюминия с маточным раствором, содер жащим 10,7% А8Р и 0,84% , возвращенной после промывки криолита Смесь нагревают до и при перемё шивании в нее загружают порциями 114 г 98%-ного кремнефтористого натрия. После 45 мин перемешивания смеси при 70 С получают 100 г (в пересчете на сухое вещество) криолита и 594 г кремнефтористоводородной кислоты, содержащей 17,83% и 0,6% A6Fj . Осадок криолита в количестве 125 г (25 г влаги) отфильтровывают при 50°С, промывают 333 г пересыщенного раствора фтористого алюминия, содержащего 15,1% ABFg , затем промывают 167 г маточного раст .вора, полученного после кристаллизации тригидрата фтористого алюминия, содержащего 2,5% (4,17 г) AgF. Смесь растворов после промывки в количестве 500 г с содержанием 10,7% АбРл и 0,84% направляют на смешение с плавиковой кислотой. Промытый криолит сушат при 500 С в течение 30 мин. Состав сухого криолита, %:Na27,4;A 16; Р 56,6 5л 0,2 0,02; модуль 2,0. Кремнефтористоводородную кислоту в количестве 569 г после отделения. криолита, содержащую 17,83% Н Si Fg 0,6% АбРа нейтрализуют при 386 г пульпы гидроокиси алюминия, состоящей из 110 г Ae(OH)j , 123 г маточиого раствора,полученного после кристаллизации тригидрата фтористого алюминия, содержащего 6,963% АбР и 153 г воды (2,09% АвР, ), взятых после промывки осадка кремнекислоты После 30 мин перемешивания смеси при 85 С получают 68 г осадка кремнекислоты (в пересчете на 5i(OH)) и 887 г пересьпценного раствора фто86ристого алюминия, содержащего 15,1% АбР . Осадок кремнекислоты в количестве 136 г (68 г влаги) отфильтровывают при 50с, промывают на фильтре 123 г (нагретого до 50с) маточного раствора, полученного после кристаллизации тригидрата фтористого алюминия, содержащего 2,5% АбРо , затем промьшают 153 г воды, подогретой до 50°С. Растворы после промывки в коли- честве 276 г с содержанием А,275% АбРд направляют на приготовление пульпы гидроокиси алюминия. Промытый осадок кремнекислоты в количестве 136 ,г (68 г влаги) сушат при 500с, получают А4 г двуокиси кремнир (белая сажа), содержащей 96,59% 5(О„ и 3,41% A8Fa. в 486 г пересьщенного раствора фтористого алюминия, содержащего 15,1% АбР , загружают в качестве затравки 84 г влажных кристаллов тригидрата фтористого алюминия, содержащих 33,72% A6F и 80°С ведут кристаллизацию 4 ч. После кристаллизации получают 280 г влажных кристаллов тригидрата фтористого алюминия с содержанием 33,72% АбРд и 290 г маточного раствора с солержаиием 2.5% (7,25 г) ABfj. Затем 167 г маточного раствора направляют на промывку криолита и 123 г на промывку осадка кремнекислоты. Из 280 г влажных кристаллов тригидрата фтористого алюминия 84 г возвращают для затравки на кристаллизацию, 196 г кристаллов cymkT при 550°С и получают 70,4 г осадка фтористого алюминия. Состав осадка, %: А 30,17; Р63,78;5чО 0,05; влажность 6,0. Общее извлечение фтора в криолит и во фтористый алюминий составляет 99,1%. С осадком кремнекислоты (белая сажа) теряется 0,9% фтора. I Пример 2. 95,2г 30%-ной плавиковой кислоть, содержащей 20% HjSi С , смешивают с 400 г смеси пересьш;енного раствора фтористого алюминия с маточным раствором, содержащей 10,475% АбР 0,357% , возвращенной после промывки криолита, смесь нагревают до 80 С и цри перемешивании в нее загружают. порциями 136,8 г 98%-ного кремнефтористого натрия. После 60 мин перемешивания смеси при 80°С получают 100 г (в пересчете на сухое вещество) криолита и 532 г кремнефтористоводородной кислоты, содержащей 24% 2 Si Pg, и 0,357% АОРз . Осадок криолита в количестве 125 г (25 г влаги) отфильтровывают при 50 С, промывают 240 г пересьпценного раствора фтористого алюминия, содержащего 16,44% A8Fa, затем промывают 160 г маточног раствора, полученного после кристаллизации тригидрата фтористого алюминия, содержащего 2,24% ASP. Смесь растворов после промывки в количеств 400 г с содержанием 10,475% ABFj и 0,357% HjSiFg направляют на смешение с плавиковой кислотой. Промыты криолит сушат при в течение 30 мин. Состав сухого криолита, %: На 32,8; Аб 12,9; F 54,3; 5 Og 0,03; модуль 3,0.Кремнефтористоводородную кислоту в количестве 507 г после отделения криолита, содержащую 24% , и 0,37% A8F-J , нейтрализуют при 95°С 549 г пульпы гидроокиси алюминия, состоящей из -132 г А (ОН)„ и 194 г маточного раствора, полученного после кристаллизации тригидрата фтористого алюминия, содержащего 6,39% AeFq и. 223 г (1,7% ASF,) воды, взятых после промывки рсадка кремнекислоты. После 30 мин перемешивания смеси при 95°С получают 81 г осадка кремнекислоты (в пересчете на 54 (ОН) ) и 975 г пересьпценного раствора фтористого алюминия, содержащего 16,44% A6Fq . Осадок кремнекислоты в количестве 162 г (81 г влаги) отфильтровывают при , промывают на фильтре 194 г (нагретого до 50 С) маточного раствора, полученного после кристаллизации тригидрата фтористого алюминия, содержащего 2,24% ABFj, затем промьшают

223 г воды, подогретой до 50С, растворы после промывки в количеств 417 ГС содержанием 3.385% ASF, направляют на приготовление пульпы гидроокиси алюминия.

Промытый осадок кремнекислоты в количестве 162 г (81 г влаги) сушат при 500°С, получают 52 г двуокиси кремния, содержащей 97,3% SiO- и 2,7% АЙР.

В 654 г пересыщенного раствора фтористого алюминия, содержащего 16,44% AfFj, загружают в качестве затравки 120 г влажных кристаллов тригидрата фтористого алюминия, содержащих 33,27% ABF} и при 90°С ведут кристаллизацию 4 ч. После кристаллизации получают 420 г влажных кристаллов тригидрата фтористого алюминия с содержанием 33,27% , и 354 г маточного раствора фтористого алюминия с содержанием 2,24% A6F. Затем 160 г маточного раствора направляют на промывку криолита и 194 г на промывку осадка кремнекислоты. Из 420 г влажных кристаллов тригидрата фтористого алюминия, 120 г возвращают для затравки на кристаллизацию 300 г кристаллов сушат при 550 С и получают 106,1 г осадка фтористого алюминия. Состав фтористого алюминия, %: А 30,25; Р63,8; о( 0 0,05; влажность 5,9.

Общее извлечение фтора в криолит и во втористый алюминий составляет 99,35%. С осадком кремнекислоты теряется 0,68% фтора.

Предлагаемый способ по сравнению с известньм позволяет повысить общее извлечение фтора в среднем на 14%, а также исключить потери фтора с маточным и промывными растворами.

ияшмбаа кислота: 30%Hf,.F

Пресыщенный

-{aa/o ajSiFg

I

paemdopAlfj Ч

Осаждение криолита

Фило/проба ае

Криолит

„ . Осадок Si(OH роныбка криолита П сыш/е Филыпробание иыирастКриолитаор Ниточный растбор Праныбм криолита Паточный Филйтробание растбор Криолит ICytaxa криолита ПроныВка Проныбка

ушка SLJOHk

At(OH)y Нейтрализаиая

Фильтробаниё

Пересыщенный pacmSop Затрабка Филып Филыпро

i МРзЗНгО Крисщдятааиия Aifj-УНгО Филыпробание Маточный Кристаллы растбор AlFyJHiO Сушка А1Рз-ЗНгО 5L(OH)(, Маточный растбор обание i(BH) Проныбная Йода ание

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА, включающий смешивание при нагревании плавиковой кислоты, содержащей кремнефтористоводородную кислоту с алюминийсодержащим и натрийсодержащим соединениями, отделение криолита от кремнефтористоводородной кислоты, промывку и сушку криолита, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения фтора В криолит, кремнефтористоводородную кислоту после отделения криолита нейтрализуют при нагревании гидроокисью алюминия,отделяют осадок полученной кремнекислоты от пересыщенного раствора фтористого -алюминия, пересыщенный раствор фтористого алюминия разделяют на две части, одну из которых направляют на промывку криолита, а другую подвергают кристаллизации тригидрата фтористого алюминия при нагревании, отделяют тригидрат фтористого алюминия от маточного растзора и сушат, маточный раствор разде. на две части, одну из которых направляют на промывку криолита, а другую на промывку с ВОДОЙ осадка кремнекислоты, отделяют осадок кремнекислоты от промывного маточного раствора и промводы и сушат. 2.Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем. что в качестве алюминийсодержащего соединения используют смесь пересыщенного раство(Л ра фтористого алпоминия и маточного раствора, образующихся после промывки с криолита, а в качестве натрийсодержащего соедине;ния используют кремнефтористый натри й. 3.Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что гидроокись алюми00 00 ния для нейтрализации кремнефтористоводородной кислоты суспендируют в со смеси промывного маточного раствора 00 Од и промводы от промывки осадка кремнекислоты.