Способ получения криолита Советский патент 1979 года по МПК C01F7/54 

Изобретение относится к технологии получения алюминия электрохимическим способом и может использоват ся при регенерации фтора, содержаще гося э отходящих газах алюминиевьох электролизеров, с получением криоли та. Известен способ получения криоли та из фторсодержащих содово-бикарбо натных растворов газоочистных соору жений в электрохимическом производстве алюминия путем осаждения раств ром алюмината натрия при 100-230с, Алюминат натрия вводят в стехиометрическом количестве по отношению к фториду. Недостатками известного способа являются высокий расход реагентов, низкий выход криолита и забивка коммуникаций труднорастворимыми соединениями алюминия. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что для снижения расхода реагентов, повышения выхода продукта и предотвращения забивки коммуникаций труднорастворимыми соединениями алюминия процесс осаждения ведут при избытке фторида на 10-50% относительно стехиометрического количества. Избыток фторида по NaP 3-5 г/л. Процесс осуществляют до остаточной концентрации бикарбоната натрия 5-10 г/л в широком интервале температур, предпочтительно 30-95°С, При температуре выше образующийся криолит имеет кристаллическую структуру и обладает удовлетворительными физическими свойствами. При повышении температуры физические свойства осадка улучшаются, одновременно с этим возрастает избыточная .концентрация фтористого натрия, необходимого для подавления растворимости криолита. Пример 1. 1л раствора после газоочистки и алюминатный раствор в стехиометрическом количестве на образование криолита с постоянной скоростью вводят в реактор при температуре . Образовавшийся криолит имеет скорость отстаивания 14,2 м/ч. Маточный раствор после отделения криолита содержит, г/л: NaF 4,8; 1,15; NaHCO 7,9. После охлаждения до ТО°С маточный раствор начинает разлагаться через 10 мин с вьщелением криолита на стенках сосуда. Расходные коэффициенты с учетом последующих потерь в виде криолита в расчете на 1 т криолита составляют, кг: NaF 1659; NaOH 288 ( в пересчете на 100%); А1(ОН)д 603,5 ( в пересчете на 100%). Пример 2.1л раствора посл газоочистки того же состава, что и в примере 1, и алюминатный раствор в количестве, на 20% меньшем стехиомет рически необходимого на образование криолита, с постоянной скоростью вво дят в реактор при . Образовавшийся криолит имеет скорость отстаивания 4,9 м/ч. Маточный раствор после отделения криолита содержит, г/л: NaF 3,1; МгОз следы; NaHCOg 7,5. После охлаждения до 20°С маточный раствор не разлагается. Расходные коэффициенты в расчете на 1 т криолита составляют, кг: NaF 1106; NaOH 192 (в пересчете на 100%) А1(ОН)з 402 .(в пересчете на 100%). Пример 3, Осаждение криолита проводят способом, аналогичным способу в примере 2, при и недостатке алюминатного раствора 28,5% Образовавшийся криолит имеет скорост отстаивания 12,9 м/ч. Маточный раствор после отделения криолита содержит, г/л: NaF 4,3; А120з следы; NaHCO, 8., 9. После охлаждения до 20с маточный раствор не разлагается. Расходные коэффициенты в пересчете на 1..т крио лита составляют, кг: NaF 1106; NaOH 192 (в пересчете на 100%); AI(OH) 402 (в пересчете на 100%), Пример 4. Осаждение криолита проводят способом, аналогичным. способу в примерах 2 и 3, при 95с и недостатке алюминатного раствора 34%. Образовавшийся криолит имеет скорость отстаивания 20,2 м/ч. Маточный раствор после отделения криолита содержит, г/л: NaF 5,1; следы; NaHCO г, ,1. После охлаждения до маточный раствор не разлагается. Расходные коэффициенты в расчете на 1 т криолита составляют, кг: NaF 1106; NaE&H 192 (в пересчете на 100%); АГ(ОН)з 402 (в пересчете на 100%) . Формула изобретения 1. Способ получения криолита из фтореодержащих содово-бикарбонативох растворов газоочистньвс сооружений путем осаждения раствором алюмината натрия при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода реагентов, повышения выхода продукта и предотвращения забивки коммуникаций труднорастворимыми соединениями алюминия, процесс ведут при избытке фторида на 10-50% относительно стехиометрического количества. 2.. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что процесс ведут до остаточной концентрации бикарбоната натрия 5-10 г/л. 3. Способ по ПП.1И 2, отличающийся тем, что процесс ведут при 30-95 С.