СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА Советский патент 1971 года по МПК C01B9/08 

Изобретение относится к химической технологии неорганических продуктов, в частности к способам получения криолита.

Известен способ получения криолита из кремнефтористоводороднон кислоты, образуюпдейся, например, при утилизации отходов суперфосфатпого производства и содержащей суспендированную двуокись кремния.

По этому сиособу от кремнефтористводородной кислоты сначала отфильтровывают двуокись кремния, а затем одну часть фильтрата нейтрализуют при нагреве ш,елочью, например содой, а вторую - гидратированной окисью алюминия. Получаемые растворы фтористого натрия и фтористого алюминия носле выделения из них двуокиси кремния смегпивают, выдерживая мольное соотношение NaF : AlFs в пределах от 2,5 : 1 до 3 : 1. Осадок криолита отделяют от маточного раствора. Недостатком этого способа является сложность технологического процесса, обусловленная необходимостью трижды нроизводить отделенне двуокиси кремния с соответствующими потерями фтора с осадком. Нейтрализацию кремнефтористоводородной кислоты нужно осуществлять в две стадии - отдельно щелочью и отдельно гидратированной окисью алюминия. С маточным раствором, получаемым после отделения криолита, теряется значительное количество фтора.

Кроме того, по этому способу нельзя получить криолнт достаточно высокой чистоты. Концентрация примеси двуокиси кремния в продукте составляет 0,4-0,8 вес. %.

Предлагаемый способ получения криолита отличается от известного тем, что нейтрализацию кремнефтористоводородной кислоты щелочью и гидратированной окисью алюминия проводят в одиу стадию в присутствии бифторпда аммония. При этом стадия предварительпо1о отделен 1я двуокиси кремния исключается.

Иеоб.ходнмый избыток бифторида аммония в реакционной зоне должен составлять от 0,05 до 0,50 моль на 1 моль получаемого криолита. Кремнефторнстоводородную кислоту нейтрализуют в водной среде при температуре 60-Юо С. Одновременно с пейтралнзацпей происходит кристаллизация криолита и растворепне двуокиси кремп 1я. Суммарный пронесс может быть выражен уравпенпем:

2Ii2SiF6+SiO2+2Al(OH)3+6NaOH-f

+ .HF- 2: a3AlF6+3{N4-i4)2SiF6+

+6N4-i.iF-f 14И2О.

сталлы криолита ирактичсски lic содержат двуокиси кремния. Маточпьп раст1н}) исГпрализуют аммиаком, выделяя в )садок двуокись кремния. После отделения двуокиси кремния фильтрат упаривают, возвращая аммиак на стадию нейтрализации. Оставилп;ся раствор бифторида аммония возвраи1ак)т в цикл иа иервую стадию ироцесса.

Сквозное извлечение фтора составляет 97-98%.

Пример. 6850 кг 10%-ной I-bSiFg, содержащей в сусиендироваином состоянии 143 кг SiOz, обрабатывают ири 95°С 372 кг А1(ОП)з, 437 кг 40%-ного раствора NaOII и 2040 кг 80%-ного раствора NH4F-HF, возвраи.1аемого с конечных стадий ироцесса, и 8,3 кг 80Ясного раствора МП4Р-НР, вводимого в ироцесс для комиенсации иотерь фтора с маточным раствором, окклюдироваииым криолитом.

Кристаллизацию криолита из реакциоиио смеси ведут ири в течение 1,5 час.

Затем сусиеизию криолита и раство)е (Nn4)sSiF6 и NHf (общий вес 10833 кг) фильтруют при 30-50 С, и крнолитиьп псадок иромывают водой. Влажный криолитиый осадок {1250 кг сушат, иолучая 1000 кг NaaAlFe и 250 кг воды. В i0300 кг маточного раствора содержится 1270 кг (NH4)2SiFG, 532,4 кг NHiF и 2,3 кг MF. Этот раствор обрабатывают 486 кг Nhb. При этом образуются 1586 кг NILiF и 429 кг Si02. Двуокись кремния очделяют от раствора NH4I цеитр гфу -ированнем, отмывают водой и сущат, получая 429 кг белой сажи.

Раствор унаривают, доводя концентрацию- образу10И1егося ири уиарке NlLi-lIF до 80%. 486 кг КПз, выделяющегося и)п упарке, возвращают в цикл. Од ювремеи 1() из раствора удаляется 8087 кг воды. Получаемые в результате унарки 2040 кг 80%-иого раствора КЧ-14-ПР возвращают иа нервую стадию ироцесса.

Предмет изобретения

1.Слюсоб иолучения криолита из кремпефтористоводородиой кислоты, содержащей сусиеидироваиную двуокись кремиия, путем неГпрализаци эчой кислоты ири нагреве щелочью и гидратированио окисью алюмииия, отличающийся тем, что, с целью уирои1, те.хиологического ироцесса и новыщеиия качества криолита, иейтрализацию ироводят в одну стадию в нрисутствни б1и|)торида ам.мо)П1Я.

2.Снособ по и. 1, отличающийся тем, что б.чфторид аммония ирименяют в избытке, составляющем 0,05-0,50 моль иа 1 моль нолучаемого криолита, против стехиометрически иеобходимого для реакции образования криол ита.