Способ получения раствора кремнефтористого аммония Советский патент 1992 года по МПК C01B33/10 

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, в частности к способу получения кремнефтори- стого аммония, широко применяемого в качестве антисептического средства для пропитки древесины.

Известен способ получения аммония кремнефтористого абсорбцией тетрафторида кремния из отходящих газов оборотным водным раствором аммония кремнефтористого. Растворы со стадии абсорбции, содержащие 17-22% кремнефтористоводородной кислоты и 10% аммония кремнефтористого, нейтрализуют 25%-ной аммиачной водой до остаточной кислотности 1 % (содержание свободной кремнефтористоводородной кислоты) и отделяют выпавшие при этом кристаллы аммония кремнефтористого.

Известен способ получения аммония кремнефтористого путем нейтрализации 10-12%-ной кремнефтористоводородной кислоты аммиаком до рН 2--3, упаривания полученного раствора до концентрации 28- 30%, кристаллизации последнего, его отделения и сушки.

Недостатки этого способа - высокая энергоемкость из-за затрат на упаривание низкоконцентрированных растворов аммония кремнефтористого, а также использование дорогостоящего сырья - аммиака, затраты на оборудование для кристаллизации, отделения и сушки кристаллов аммония кремнефтористого

Цель изобретения - получение продукционного раствора с концентрацией 12- 18%, используемого в качестве антисептика древесины, удешевление процесса и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается исключением из способа-прототипа трех последних стадий, упаривания, отделения, сушки; использованием в качестве реагентов дешевого сырья - отходов производства, Реагентами в предлагаемом способе являются 40-54%-ная техническая кремнефтористо- водородная кислота (ТУ-113-08-555-84) - отход производства фтористого водорода (ГОСТ 7618-83), и слабый аммиачный раствор состава, мас.%: МНз (3,2-4,3), МНдР

сл

с

VI 00 N СЛ

со

о

(0,6-2,4)-отход производства аммония фтористого кислого (ТУ 113-08-544-83).

Использование более концентрированной кремнефтористоводородной кислоты позволяет получить на стадии нейтрализации раствор аммония крем нефтористого концентрации 12-18 мае.%, готовый для использования в качестве антисептика древесины.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от прототипа тем, что из схемы исключены три стадии, то есть упаривание раствора, отделение кристаллов, сушка кристаллов. Отличием от прототипа в заявляемом способе является концентрация исходной кремнефтористоводородной кислоты - 40-54% мас.%, а также замена нейтрализующего агента - аммиака на раствор состава, мас.% МНз 3,2-4.3; NH4F (0,6-2,4).

Сравнительный анализ производства аммония кремнефтористого по себестоимости и энергозатратам предложенного способа и прототипа приведен в табл.1,

Способ испытан на опытной установке.

Пример 1 В реактор с мешалкой из накопительных емкостей загружают 1000 кг водного аммиачного раствора, содержащего, мас.%: фторида аммония 0,6; аммиака 3,9, после чего подают кремнефтористово- дородную кислоту с мольным отношением фтора к кремнию - 5,84 и концентрацией 45 мас.% в количестве 385,4 кг.

Процесс проводят при перемешивании.

Получают 1385,4 кг продукционного раствора следующего состава, мас.%: аммония кремнефтористого 15,77; диоксида кремния 0,03; кремнефтористоводородной кислоты 0,05; остальное - вода

В примерах 2-5 порядок осуществления способа такой же. Результаты приведены в табл.2.

При использовании искусственно приготовленных растворов исходных реагентов с концентрацией, выходящей за рамки граничных условий, получили растворы кремнефторида аммония с концентрацией более , 18%. при этом наблюдалось выделение осадка кремнефторида аммония, или с концентрацией менее 12%. Транспортировка

потребителю антисептика с такой низкой концентрацией экономически не выгодна.

Способ прост в осуществлении, безотходен, не требует специального оборудования. Использование предлагаемого способа

обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества.

Вследствие высокой концентрации кремнефтористоводородной кислоты получают концентрированный раствор аммония кремнефтористого, поэтому отпадает необходимость его последующего упаривания, что сильно снижает энергоемкость спо- соба и расходы на оборудование,

экономятся производственные площади.

Вследствие использования в качестве реагентов отходов химических производств, значительно снижаются расходы на сырье, прекращается сбрасывание отходов

в сточные воды, что является очень важным для охраны окружающей среды.

В настоящее время техническая крем- нефтористоводородная кислота и слабые растворы аммиака и аммония фтористого

уходят в промышленные стоки.

Формула изобретения Способ получения раствора кремнефтористого аммония, включающий нейтрализацию кремнефтористоводородной кислоты аммиачным раствором, отличающийся тем, что, с целью получения продукционного раствора с концентрацией 12-18%, используемого в качестве антисептика древесины,

удешевления процесса и снижения энергозатрат, кремнефтористоводородную кислоту берут с концентрацией 40-54%. а а качестве аммиачного раствора используют отход производства фтористого кислого аммония, содержащего, мас.%; аммиак 3,2- 4,3; фторид аммония - 0,6-2,4; вода - остальное.

Таблица

Таблица2

Способ получения раствора кремнефто- ристого аммония. 40-54%-ную Техническую кремнефтористоводородную кислоту, отход производства фтористого водорода, нейтрализуют слабым аммиачным раствором состава, мае.%: МНз 3,2-4,3: МЩРО.б- 2,4, отходом производства аммония фтористого кислого. Получают продукционный раствор с концентрацией 12-18%, используемый в качестве антисептика древесины. 2 табл.