Способ получения криолита Советский патент 1978 года по МПК C01F7/54 

Изобретение относится к способам получения криолита, который используется в алюминиевой промышленности.

Известен способ получения криолита путем обработки смеси гидроокиси алюминия и соды газообразным фтористым водородом при 300° С в горизонтальном вращающемся барабане.

Недостатками этого способа являются его сложность и применение токсичного реагента - газообразного фтористого водорода {.

Известен также способ получения криолита путем обработки гид-роокиси алюминия плавиковой кислотой с последующим смещиванием полученной фторалюминиевой кислоты с модулем 1,4-2,7 с солями натрия, в частности с содой, при температуре 40-110° С и рН 2-7, отделением и прокаливанием при температуре 500- 700° С полученного осадка 2.

Недостатком такого способа является высокий расход плавиковой кислоты - не менее 600 кг на I т продукта.

Цель изобретения - снижение расхода плавиковой кислоты за счет утилизации фторсодержащих отходов производства фтористого алюминия.

Это достигается предложенным способоМ получения криолита, заключающимся в обработке гидроокиси алюмп.ния плавиковой кислотой с последующим смешением полученной фтороалюминиевои кислоты с модулем 3-12 с раствором фтористого алюминия концентрацией 1 -15%, взятом в количестве, обеспечивающем получение фторалюминиевой кислоты с модулем 1,4-2,7.

Целесообразность выбранных лара.метров процесса обусловлена следующим: при модуле менее 3 получают разбавленную фторалюминиевую кислоту, использование которой для производства фтористого алюминия нецелесообразно. В случае применения растворов фтористого алюминия с концентрацией менее 1 % кристаллизация продукта из маточного раствора практически не идет, получается мелкокристаллический продукт, тем самым у,ве.личиваются

потери фтористого алюминия со сточным); водами.

В случае использования такой фторалюминиевой кислоты для получения криолита необходимо обязательно поддерживать модуль 2,7, но при этом получают разбавленные растворы, что приводит к увеличению количества сточных вод.

При модуле более 12 указанных недостатков процессов не наблюдается. В этом

случае степень абсорбции резко падает и

доходит до 40%. Давление насыщенных паров фтористого водорода над раствором фторалюминиевой кислоты резко повышается, что приводит к потерям фтористоводородной кислоты и увеличению выбросов в атмосферу.

Предложенный способ позволяет снизить расход плавиковой кислоты до 540 кг/г продукта.

Пример. В 286 вес. ч. 35%-пой плавиковой кислоты растворяют при 80° С 101,4 вес. ч. гидроокиси алюминия. При этом получают 321,5 вес. ч. раствора, содержащего 110,9 вес. ч. фторалюминиевой кислоты с модулем 8.

К этому раствору добавляют 4681 вес. ч. раствора, содержащего 3,1% фтористого алюминия. При этом образуется фторалюминиевая кислота с модулем 1,67. Ее нагревают до 90° С и нейтрализуют 192,7 вес. ч. кальцинированной соды при перемешивании. При этом образуется 336 вес. ч. осадка криолита с модулем 1,67. Осадок отстаивают, фильтруют и црОкаливают при 600° С. Расход плавиковой кислоты на 1 т продукта 540 кг.

Формула изобретения

Способ получения К|риолита путем обработки гидроокиси алюминия плавиковой

.кислотой с последующим смешением фторалюмипиевой кислоты с модулем 1,4- 2,7 с СОЛЯ1МИ натрия при темлер.атуре 40-110° С и рН 2-7, отделением и прокаливанием п,ри темшературе 500-700°С получвнного iOcaaiKa, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода плавиковой кислоты, o.6pa6oTiKiy гидроокиси алюминия плавиковой кислотой ведут до получения фторалюминиевой кислоты с модулем 3-12,

с -последующим смешением ее с раствором фтористого алюминия концентрацией 1- 15%, взятом в количестве, обеспечивающем получение фторалюминиевой кислоты с модулем 1,4-2,7.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Позин М. Е. Технология минеральных солей. Л., «Химия, 1974, с. 1125.

2.Гузь С. Ю. и Барановская Р. Г. Производство криолита, фтористого алюминия и фтористого натрпя. М., «Металлургия, 1964, с. 116-134.