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

(Л

С

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА, включающий смешение раствора фторида алюминия с частью раствора фторида , натрия, отделении осадка и его обработку оставшимся количеством раствора фторида натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, в начале раствор фторида алюминия смешивают с 28-32% раствора фторида натрия, после чего в полученную суспензию вводят раствор фторида натрия 13-32% от общего количества.

№ Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использован в производстве криолита. Цель изобретения - гювышение прои водительности процесса. Пример 1 (известный). В пер вый реактор каскада, состоящего из последовательно соединенных реакторов 16 м (в металле) каждый, подают 20,5 т/ч раствора фторида алюминия с содержанием 7% AfFg и 0,37 . , В этот же реактор вводят 36,49 т/ч раствора фторида натрия, содержащего 3,3% NaF, 0,2% Na2COj и 0,3% NaHCO, что составляет 59,3% от общего количества. Суспензию криолита после второго реактора разделяют с получением 4,1 т/ч влажного осадка с модулем 1,6, содер жащего 33,17% F, 10,4% А1, 14,2% Na 40% влаги и 52,48 т/ч маточного раст вора с содержанием 0,3% F, 0,02% А и 0,2% Na. Последний частично исполь зуют для приготовления раствора соды направляемого на получение раствора фторида натрия.Избыток маточного раст вора выводят из процесса. К влажному осадку добавляют 25,01 т/ч раство ра фторида патрия и процесс осуществляют в каскаде, состоящем из восьми последовательно соединенных реакторо с объемом 25 м (в металле) каждый. ОбразП.авшийся осадок отделяют от 23,57 т/ч маточного раствора с получением 5,53 т/ч осадка с влажностью 40% и криолитовым модулем 2,8. Продукт после сушки содержит 30,5% На, 12,8% А1, 51,5% F и 0,4% SiO. Удел ный съем продукта с суммарного объема реакционных аппаратов составляет 14,3 кг/м ч. Пример 2. В первый редактор каскада, состоящего из трех последовательно соединенных реакторов с объемом 16 м (в металле)каждый, подают 20,5 т/ч раствора фторида алюминия с содержанием 7% AlF и 0,3% . В этот же реактор вводят 17,38 т/ч раствора фторида натрия, содержащего 3,3% NaF, 0,2% ЫагСОз, 0,3% NaHCOj, что составляет 28% от общего количества. При этом вьщеля- ется 1,845 т/ч тетрафторалюмината натрия, содержащего 53,7% F, 19% А1 и )6,7% Na. К полученной суспензии тетрасЬторалюмината натрия во втором реакторе добавляют 12.36 т/ч раствора (|)Т)Ида натрия, что составляет 20% от общего количества. Суспензию криолита с величиной модуля 1,3 после реактора р 1зделяют с получением 3,89 т/ч влажного осадка, содержащего 32,39% F, 10,95% А1, 12% Na, 40% влаги и 46,12 т/м маточного раствора с содержанием 0,3% F, 0,02% А1 и 0,2% Na. Последний частично используют для приготовления раствора соды, направляемого на получение раствора фториданатрия. К влажному осадку добавляют 31,75 т/ч раствора фторида натрия и процесс осуществляют в каскаде, состоящем из двух последовательно соединенных реакторов с объемом 16 м Г в металле) калодый. Образовавшийся осадок отделяют от 30,07 т/ч маточного раствора с получением 5,535 т/ч осадка с влажностью 40% и криолитовым модулем 2,8. Продукт после сушки содержит 30,5% Na, 12,8% А1, 51,5% F, 0,7% SiO. Удельный съ&м продукта с суммарного объема реакционных аппаратов составляет 41,4 кг/м ч. Пример 3. В первый реактор каскада, состоящего из трех последовательно соединенных реакторов с объемом 16 металле) каждый, по дают 20,5 т/ч раствора фторида алюминия с содержанием 7% A1F и 0,3% . . В зтот же реактор вводят раствор фторида натрия, содержащий 3,3% NaF, 0,2% , 0,3% NaHCO, в количестве 21,73 т/ч, что составляет 35% от общего количества. При этом выделяется 2,255 т/ч тетрафторалю№1ната натрия, содержащего 53,7% F, 19% А1 и 16,7% Na. К полученной суспензии тетрафторалюмината натрия во втором реакторе добавляют 14,76 раствора фторида натрия, что составляет 24% от общего количества. Суспензию криолита с величиной модуля 1,6 после 3-го реактора разделяют с получением 4,1 т/ч влажного осадка, содержащего 33,17% F, 10,4% А1., 14,2% Na, 40% влаги и 52,48 т/ч маточного раствора с содержанием 0,3% F, 0,02% А1 и 0,2% Na. Последний частично используют для приготовления раствора соды, направляемого на получение раствора фторида натрия. Избыток маточного раствора выводят из процесса. К влажному осадку добавляют 25,01 т/ч раствора фторида натрия и процесс осуществляют в каскаде, состоящем из двух последовательно соединенных реакторов с 3 объемом 16 м ( в металле) каждьш. Образованшийся осадок отделяют от 23,57 т/ч маточного раствора с получением 5,535 т/ч осадка с влажностью 40% и криолнтовым модулем 2,8. Продукт после сушки содержит 30,5% Na, 12,8% А1, 51,5% F и 0,4% Si02. Удельный съем продукта с суммарного объема реакционных аппаратов составляет 41,4 . Пример 4. В первый реактор каскада, состоящего из трех последовательно соединенных реакторо с объемом 16 м Г в металле каждый, подают 20,5 т/ч раствора фторида алюминия с содержанием 7% AlF, 0,3% HjSiF . В этот же реактор вводят раствор фторида натрия, содержа щий 3,3% NaF, 0,2% . 0,3% NaHCOj в количестве 17,38 т/ч, что составляет 28% от общего количе ва. При этом выделяется 1,845 т/ч тeтpaфтopaл o шнaтa натрия, содержащего 53,7% F, 19%,А1 и 16,7% Na. К полученной суспензии тетрафторапю мината натрия во втором реакторе до бавляют 19,1 т/ч раствора фторида натрия, что составляет 31% от общег количества. Суспензию криолита с величиной модуля 1,6 после 3-го реактора разделяют с получением 4,1% т/ч влажного осадка, содержащего 33,17% F, 10,4% А1, 14,2% Na, 40% в ги, и 52,48 т/ч маточного раствора содержанием 0,3% F, 0,02% А1 и 0,2% Na. Последний частично используют д приготовления раствора соды, направ ляемого на получение раствора фторида натрия. Избыток маточного раствора выводят из процесса. К влажному оса ку добавляют 25,01 т/ч раствора фто рида натрия и процесс ведут в каска де, состоящем из двух последовательно соединенных реакторов с объемом 16 м( в металле) каждый. Об„разовавшиися осадок отделяют от 23,57 т/ч маточного раствора с полу чением 5,535 т/ч осадка с влажностью 40% и криолитовым модулем 2, Продукт после сушки содержит 30,5% Na, 12,8% А1, 51,5% F и 0,4% SiO, Удельный съем продукта с суммарного объема реакционных аппаратов состав ляет 41,4 кг/м .4. Пример 5. В первый реактор каскада, состоящего из трех после- довательно соединенных реакторов с объемом 16 м (в металле- каждый, подают 20,5 т/ч раствора фторида an 744 ми ния с содержанием 7% AlF 0,3% . В этот же рактор вводят раствор фторида натрия, содержаир111 3,3% NaF, 0,2% , 0,3% NaHCO, в количестве 21,73 т/ч, что состанляет 35%. При этом выделяется 2,255 т/ч тетрафторалюмината натрия, содержащего 53,7% F, 19% А1, 16,7% Na. К полученной суспензии тетрафторалюмината натрия во втором реакторе добавляют 8,01 т/ч раствора фторида натрия, что составляет 13% от .общего количества. Суспензию криолита с величиной модуля 1,3 после 3-го реактора разделяют с получением 3,895 т/ч влажного осадка, содержащего 32,39% F, 10,95% А1, 12% Na, 40% влаги и 46,12 т/ч маточного раствора с содержанием 0,3%F,0,02% А1, 0,2% Na. Последний частично используют для приготовления раствора соды, направляемого на получение раствора фторида натрия. К влажному осадку добавляют 31,75 т/ч раствора фторида натрия и процесс осуществляют в каскаде, состоящем из двух последовательно соединенных реакторов с объемом 16 м (в металле) каждый. Образовавшийся осадок отделяют от 30,07 т/ч маточного раствора с получением 5,535 т/ч осадка с влажностью 40% и криолитовым модулем 2,8. Продукт после сушки содержит 30,5% Na, 12,8% А1, 51,5% F, 0,7% SiOj. Удельный съем продукта суммарного объема реакционных аппаратов составляет 41,4-кг/м ч. При смешении растворов фторида натрия и фторида,алюминия образуется тетрафторалюминат натрия (NaAlb х X п ), который изменяет микроструктуруосадка низкомодульного криолита, получающегося с величиной кристаллов 1-15 мкм. При подаче фторида натрия в растворе фторида алюминия менее 18% и более 32% от общего расчетного количества образуется меньше тетрафторалюмината натрия, что приводит к резкому уменьшению скорости криолитообразования на второй стадии. При подаче фторида натрия на обработку полученной суспензии более 32% от общего количества привоит к резкому увеличению двуокиси ремния в осадке низкомодульного криолита и, соответственно, в конечном продукте, а при подаче фториа натрия менее 13% приводит к уве511772746 -.

личению содержания двуокиси крем- Согласно приведенным примерам

ния в криолите за счет вынужденно-предлагаемый способ позволяет повыго повышения расхода во второй стадии,сить производительность процесса в

раствора фторида натрия.2,8 раза.