Способ получения криолита Советский патент 1988 года по МПК C01F7/54 

(Л

CZ

Изобретение относится к способам получения криолита с повьшенным модулем, которьш может быть использован для электролитического получения алюминия, и позволяет повысить скорость фильтрации при одновременном упрощении процесса. Фторид алюминия обрабатывают фторидом натрия концентрацией 1,5-3% при температуре 80 - 120°С с получением криолита с низким модулем, которьй затем обрабатывают раствором фторида натрия при Т:Ж 1:50-60, обработку ведут до содержания в готовом продукте криолита размером 50-60 мкм в количестве 40-60% от массы твердой фазы, продукт отделяют фильтрацией и сушат. Скорость фильтрации суспензии составляет 8,8- 9,7 м /м ч. 1 з.п. ф-лы.

00 сх

О5

ел

О5

Изобретение относится к способам получения криолита с повьпиенным модулем (2,0-2.4), который может быть использован для электролитического производства алюминия.

Цель изобретения - повышение скорости фильтрации при одновременном упрощении его за счет ликвидации одной стадии фильтрации.

Способ осуществляют следующим образом.

К нагретому раствору фторида алюминия концентрацией 2,.5 - 7 мае.% добавляют раствор фторида натрия кон цент рацией 1,5-3 мас.%. Полученную пульпу перемешивают до получения суспензии криолита модулем 1,3-1,5 и суспензию без отделения твердой фазы обрабатывают раствором фторида натрия концентрацией 1,5 мас.% до Т:Ж 1:50-60. Смесь при нагреве до 90 - 100°С перемешивают до образования в ней кристаллов криолита размером 25- 60 мкм (товарная фракция) в количестве 40-60% от массы твердой фазы. Целевой продукт. модулем 2,0-2,4 отделяют фильтрацией и сушат при температуре около 250 С.,

Скорость фильтрации зависит от размера кристаллов и их количества в суспензии криолита, подаваемой на фильтрацию. Размер и количество этих кристаллов зависит от условий, в которых идет их формирование на всех стадиях процесса. Обработка суспензи криолита с низким модулем до определенного Т:Ж позволяет получить кристаллы более крупные и легкофильтруемые, а их содержание в суспензии, поступающей ни фильтрацию, должно быть строго определенным для поддержания высокой скорости фильтрации.

Пример 1. К 96 мае.ч. раствора фторида алюминия концентрацией 2,5 мас.%, нагретого до 95 С, добавляют 120 мае.ч. 1,5%-ного раствора фторида натрия. Полученную пульпу перемешивают в течение 25 мин. В результате получают криолит модулем 1,5. Затем полученную пульпу обрабатывают 80 мае.ч. 1,5%-ного раствора фторида натрия при Т:Ж 1:55. Смесь перемешивают в течение 2,5 ч при 95°С. В результате получают продукт, содержащий криолит фракции 25-60 мкм в количестве 60% от твердой массы (фракция до 25 мкм 20%, свьш1е 60 мкм 20%). Продукт фильтруют и сушат при

0

0

5

0

5

0

5

0

5

250 С. Скорость фильтрации 9,7 Выход целевого продукта 5,3 мае.ч. модулем 2,05.

Вычисляют зависимость скорости фильтрации суспензии высокомодульного криолита(6,15, 8,83; 9,70; 9,08, 7,44 м /м, ч) от соотношения твердой и жидкой фаз (1:48j 1:50; 1:55; 1:60J 1:62 соответственно)на стадии обработки суспензии низкомодульного криолита. Условия опыта: температура на стадии обработки суспензии раствором фторида натрия 95 С, время перемешивания 2,5 ч.

При уменьшении жидкой фазы менее 50 скорость фильтрации снижается за счет образования мелких кристаллов, при увеличении ее вьш1е 60 скорость фильтрации также падает за счет снижения движущей силы процесса кристаллизации, что приводит к образованию мелких кристаллов.

Вычисляют зависимость скорости фильтрации суспензии высокомодульного криолита (6,85; 9,32,v 9,47; 9,61, 7,04 ) от количества в ней кристаллов размером 25-60 мкм (ЗО; 40{ 50i 60; 70% соответственно)..

Скорость фильтрации падает от уменьшения содержания фракции размером 25-60 мкм ниже 40% вследствие того, что количество мелких кристаллов увеличивается и они забивают поры фильтровальной ткани, а увеличение ее выше 60% также нецелесообразно, так как полученные кристаллы из-за своей непрочности и возможности агломерирования также забивают фильтр и снижают производительность фильтрации.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить скорость фильтрации с 6,9 до 8,8-9,7 м /м ч и упростить процесс за счет устранения одной стадии фильтрации. Способ позволяет получить криолит модулем 2,0-2J4, удовлетворяющий требованиям электрического производства алюминия, из технических растворов фторида натрия и Флорида алюминия, полученных из кремнефторитоводородной кислоты - отхода производства минеральных удобрений.

Формула изобретения

6567

Т:Ж 1:50-60

10

и процесс ведут до получения в суспензии криолита фракции размером кристалло.в 25-60 мкм в количестве 40-60% от массы твердой фазы.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что раствор фторида натрия на стадию взаимодействия подают концентрацией 1,5-3 мас.%, а на стадию обработки суспензии криолита - концентрацией 1,5 мас.Х.