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

(21)4201861/23-02

(22)02.П3.87

(46) 07,09.88. Бюл. № 33

(75) П.А.Гудович

(53) 661.862.369 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1117283, кл. С 01 F 7/54, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 819061, кл. С 01 F 7/54, 1978.

(5А) СПОСОБ тПУЧЕтЯ КРИОЛИТА

(57)Изобретение относится к области производства фтористых солей для алюминиевой промьшшенности и может быть использовано в производстве криолита. Цель изобретения - повышение качества криолита. Ллся этого смесь плавиковой, кремнефтористоводородной и серной кислот очищают от кремния раствором соды. Образовавшийся осадок крем- нефтористого натрия отделяют от раствора натрийфторсодержащей плавиковой кислоты фильтрованием. Натрийфторсо- держащую плавиковую кислоту обрабатывают раствором соединений бария, например гидроокиси бария, вводимого

в стехиометрическом количестве к общему содержанию в кислоте сульфатов и кремния. Осадок сульфата и кремне- фтористого бария отделяют от натрий- фторсодержащей плавиковой кислоты. Очищенную натрийфторсодержащую плавиковую кислоту обрабатывают раствором фт ористого алюминия с получением кри- олктсодержащей плавиковой кислоты.

Криолитсодержащую плавиковую кислоту разлагают суспензией алюминия с получением раствора фтористого алюминия. Раствор фтористого алюминия делят на две части: одну часть направляют на обработку натрийфтор- содержащей плавиковой кислоты, а другую часть - на нейтрализацию раствором соды с получением суспензии криолита в маточном растворе. Отделяют криолит от маточного раствора, криолит сушат. Маточный.раствор делят на четыре части. Первую часть используют для приготовления суспензии гидроокиси алюминия. Вторую часть используют для разложения осадка кремне- фтористого натрия с получением суспензии фтористого натрия и кремне- кислоты. В полученную суспензию добавляют третью часть маточного раствора при рН 6-8 с. получением осадка кремнекислоты и раствора фтористого . натрия, отделяют раствор фтористого натрия от осадка кремнекислоты. Раствор фтористого натрия направляют на приготовление раствора соды, полученный раствор соды делят на две части, из ко-рорых одну направляют на очистку исходной смеси кислот, а другую часть - на нейтрализацию фтористого алюминия. Данный способ позволяет снизить содержание в криолите двуокиси кремния с 0,04-0,33 доО,009- 0,01%и сульфатов с 0,65-0,93 до 0,007- 0,008%. 2 з.п.ф-лы.

(Л

с:

ю

О5 СО ел

Изобретение относится к производ- CjTBy фтористых солей для алюминиевой Промьшшенности и может быть использовано в производстве криолита.

Целью изобретения является повыше- йие качества криолита, ; Пример1.К198г смеси плавиковой, кремнефтористоводородной и серной кислот, содержащей, %: HF 26 H,SiFj 4,5J HiS04 0,8, добавляют 88,1 г натрийфтopсодержащего раствора соды состава, %: NaF 3,13 10,1; SO 0,003. Образовавшийся крем- нефтористый натрий отделяют от раст- iBopa фильтрованием с получением 14 г |влажного осадка (влажность 20%), 268,4 г натрийфторсодержащей плавико- :вой кислоты следующего состава,.%:

соды, в полученном 14%-ном растворе соды разлагают 14 г вла кного осадка кремнефтористого натрия. Разложение ведут при 85°С в течение 60 мин Полученную суспензию фтористого натрия и кремнекислоты растворяют при рН 8 в 383 г маточного раствора. Смесь фильтруют с получением 11,5 г влажного осадка кремнекислоты (влажность 50%) и 488,1 г раствора фтористого натрия, содержащего, %: NaF 3,48; 80 0,0033. В растворе фтористого натрия растворяют 54,8 г соды с получением 10,1%- ного раствора соды, содержащего, %; NaF 3,13 и S04 0,003. Натрийфторсо- держащий раствор соды использую т при. очистке исходной смеси кислот -88,1 г, а 454,8 г - при нейтрализации фторис

;HF 18,65; NaF 1,7; Na,Si 0,157; jQ о алюминия, 0,585, обрабатывают в течение 10 мин при 15,6 г 20%-ного раствора гидроокиси бария, что соответствует стехиометрическому количеству к общему содержанию в кислоте сульфата и кремния. Образовавшийся, осадок сульфата и кремнефтористого бария отделяют от кислоты фильтрованием с nckfiyTie- нием 5,3 г влажного осадка (влажность

Извлечение фтора в криолит составляет 98,755%.

Пример 2, К 197,1 г смеси плавиковой, кремнефтористоводородной 25 и серной кислот, содержащей, %; HF 26-, HtSiFfe 4,5, 11,504 0,8, добавляют 52,8 г натрийфторсодержащего раствора соды состава, %: NaF 3,11i 11,26; S04 0,0033. Образовавшийся

20%) . 278,7 г очищенной натрийфторсодер-зо кремнефтористый натрий отделяют от

жащей плавиковой кислоты обрабатывают 38 г раствора фтористого алюминия в течение 30 мин при , Криолит- содержащую плавиковую кислоту разлагают 41,3 г гидроокиси алюминия, подаваемой в виде водной суспензии с весовым отношением . Одну часть 38 г образовавшегося раствора фтористого алюминия направляют на обработку натрийфторсодержащей плавико

35

раствора фильтрованием с получением 13,1 г влажного осадка (влажность 20%). 234,4 натрийфторсодержащей плавиковой кислоты следующего состава, %: HF 21,63; NaF 0,5; Na.jSiF6 0,454; 0,665, обрабатывают в течение 10 мин при 70°С 18,34 г 20%-ного раствора гидроокиси бария, что соответствует стехиометрическому количеству

....., .,. к общему содержанию, в кислоте сульвой кислоты, остальную - 361,3 г ней- Фата и кремния. Образовавшийся осадок трализуют 454,8 г натрийфторсодержа- сульфата и кремнефтористого бария отделяют.от кислоты фильтрованием с получением 6,506 г влажного осадка (влажность 20%), 246,4 г очищенной натрийфторсодержащей плавиковой кис лоты обрабатьгаают 10 г раствора фто ристого в течение 20 мин при 90°с. Криолитсодержащую плавиковую кислоту разлагают 38,25 г гидро- 50 окиси алюминия, подаваемой в виде

щего раствора соды состава, %: NaF 3,13; 10,1; SO 0,003. Полученную суспензию криолита с модулем 2,5 разделяют фильтрованием с получе нием 125 г влажного осадка (влажност 20%) и 672 г маточного оаствора сос тава, % HF 0,1i А1 0,02; Na 0,06, SiOi 0,00074.

Влажный осадок сутат при 160°С с псетучением 100 г криолита с модулем 2j5, который содержит5 %: F 55,3; Na Al SiOi 0,0104; SO 0,0067.

154 г маточного раствора вьшодят из процесса, а 518 г используют в процессе, 41,3 г направляют на приготовление суспензии гидроокиси алюминия, а в 93,7 г растворяют 14,9 г

о алюминия,

Извлечение фтора в криолит составляет 98,755%.

Пример 2, К 197,1 г смеси плавиковой, кремнефтористоводородной и серной кислот, содержащей, %; HF 26-, HtSiFfe 4,5, 11,504 0,8, добавляют 52,8 г натрийфторсодержащего раствора соды состава, %: NaF 3,11i 11,26; S04 0,0033. Образовавшийся

раствора фильтрованием с получением 13,1 г влажного осадка (влажность 20%). 234,4 натрийфторсодержащей плавиковой кислоты следующего состава, %: HF 21,63; NaF 0,5; Na.jSiF6 0,454; 0,665, обрабатывают в течение 10 мин при 70°С 18,34 г 20%-ного раФата и кремния. Образовавшийся осадок сульфата и кремнефтористого бария от

деляют.от кислоты фильтрованием с получением 6,506 г влажного осадка (влажность 20%), 246,4 г очищенной натрийфторсодержащей плавиковой кис лоты обрабатьгаают 10 г раствора фто ристого в течение 20 мин при 90°с. Криолитсодержащую плавиковую кислоту разлагают 38,25 г гидро- окиси алюминия, подаваемой в виде

водной суспензии с весовым отношением . Часть образовавшегося раствора фтористого алюминия направляют на обработку натрийфторсодержащей гшавиковой кислоты - 10 г, остальную

часть - 324,4 г нейтрализуют 473,3 г натрийфторсодержащего раствора соды, состава,%J NaF 3,11J 11,26; SOi, 0,0033. Полученную суспензию

214

криапита с модулем 2,85 разделяют фильтрованием с получением 125 г влажного осадка (влажность 20%) и 651,1 г маточного раствора состава, %: HF 0,13; А1 0,02; Na 0,06; SiO, 0,0007.

Влажный осадок сушат при 160°С с получением 100 г криолита с модулем 2,85, которьй содержит, %: F, 54,57; Na 32,18; А1 13,25; SiO 0,0091, SO. 0,0078.

157 г маточного раствора выводят из процесса, 494,1 г используют в , процессе, 38,3 г направляют на приготовление суспензии гидроокиси алюминия, в 91,5 г рас творяюг 14,9 г соды. В полученном 14%-ном растворе соды разлагают 13,1 г влажного осадка кремнефтористого натрия. Разложение ведут при 95°С в течение 40 мин. Полученную суспензию фтористого натрия и кремнекчслоты растворяют при рН 6 в 364,3 г маточного раствора, смесь фильтруют с получением 10,8 г влажного осадка кремнекислоты (влаж- .ность 50%) и 467 г раствора фтористого натрия, содержащего, %: NaF 3,504; 504 0,0037. В раотворе фтористого, натрия растворяют 59,2 г соды с получением 11,26%-ного раствора, содержащего %: NaF 3,11; SO,, 0,0033. Натрийфторсодержащий раствор соды используют при очистке исходной смеси кислот - 52,8 г, а при нейтрализации фтористого алюминия - 473,3 г.

Извлечение фтора в криолит составляет 97,971%.

При введении в натрийфторсодержа- щую плавиковую кислоту соединения бария бол ее стехиометрического количества к общему содержанию в ней сульфатов и кремния не происходит дальнейшего снижения содержания примесей в криолите, но возрастают потери фтора с осадком примесей в виде малорастворимого фтористого бария, что снижает степень извлечения фтора в криолит и качество криолита.

При введении в натрийфторсодержа- щую плавиковую кислоту соединения бария менее стехиометрического количества к общему содержанию в ней сульфатов и кремния требуемого снижения содержания примесей в криолите не достигается .

При разложении осадка кремнефто- ристсго натрия содой, взятой менее стехиометрического количества, и рН раствора при растворении суспензии

5

фтористого натрия и кремнекислоты менее 5 повышаются потери фтора с осадком кремнекислоты, что снижает степень извлечения фтора в криолит и качество криолита.

При разложении осадка кремнефтористого натрия содой, взятой более стехиометрического количества, и рН

раствора при растворении суспензии фтористого натрия и кремнекислоты более 8 часть осадка кремнекислоты переходит в раствор в виде силиката натрия, что приводит к загрязнению криолита двуокисью кремния.

Предлагаемьй способ по сравнению с известным позволяет снизить содержание в криолите двуокиси кремния с 0,04-0,33 до 0,0091-0,0104%, сульфатов с 0,65-0,93 до 0,0067-0,0078% и повысить модуль криапита до 2,5-3,0.

Формула изобретения

бария, осадок кремнефтористого натрия разлагают при нагревании раствором соды в стехиометрнческом количестве с получением суспензии фтористого натрия и кремнекислоты, суспен

514216956

эию фтористого натрия и кремнекисло-кислоты, а другую часть - на нейтраты после отделения криолита раство-пкзаа ю фтористого алюминия, ряют при рН 6-8 в маточном растворе2, Способ поп.1, отличакус получением раствора фтористого нат-щ и и с я тем, что для приготовлерия и осадка кремнекислоты, отделя-,ния суспензии гидроокиси алюминия

ют раствор фтористого натрия от осад-используют маточный раствор после отка кремнекислоты, раствор фтористогоделения криолита,

натрия направляют на приготовление3, Способ поп.1, отличаюраствора соды, полученный раствор со- Q щ и и с я тем, что для приготовления

ды ;делят на две части, из которыхраствора соды для разложения осадка

одну часть направляют на очистку ис-кремнефтористого натрия используют

ходной плавиковой кислоты, содержа-маточный раствор после отделения крищум кремнефтористоводородную и сернуюолита.