Способ получения фтористого водорода Советский патент 1980 года по МПК C01B7/22 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИСТОГО ВОДОРОДА

Изобретение относится к: способам получения фтористого водорода, который используется Б химической промышленности. Известен способ получения фтористого водорода из отходящих фтоглхтых газов, образующихся при г1-щротермнческом получении обесфторенных или кормовых фосфатов. Процесс обесфторивакия фосфатов осуществляют п-утем натрева до 1500-1800 К природных фторсодержаших фосфатов в течение 6-7 ч. Недостаток способа - низкая концентрация фтористого водорода в отходящих газах (0,5-8,0 г/нм 1 Известен способ получения фтористого водорода путем разложения фторсо тержащего фосфатного сырья в потоке низкоте.мторятурной плаз.мы при 2000-3000 К: в качестве газатеплонос1тгеля исгюльзуют водород, смесь водородсодержащего газа с киcJropoдcoдepжaulи i или инертным газами. Недостаток этого способа - малая интенсивкость процесса - количество сырья, которое может быть нагрето по 1700 К в 1 м газа- теплоносителя, составляет 1,9 кг, и низкая кон центращ.я фтористого водорода в отходящих газах, которая не превышает 48 г/м 2. Цель изобретения - итиенсификация процесса и увеличение концентрации фтористого водорода в отходящих газах. Цель получения фтористого водорода достигается способом, зaключaющи ieя в разложении фторсодержащего фосфатного сырья в потоке низкоте,ч пературной Ш1азмы при 35006000 К при использовании воздуха в качестве теплоносителя и проведении процесса в присутствии ВОДЯ1ЮГО пара при весовом соотношении воздух : фторсс.держащее фосфатное сырье : ; водяной пар, равном 1 :(1,5-5,5) : (0,01-0,05). Целесообразность выбранных параметров процесса обусловлена тем, что применение : 1кктродугового нагрева воздуха позволяет осуществлять процесс обеефторивания в интервале температур 3500-6000 К. Нагревание воздуха до более высоких температур возможно, но сопряжено с определенными техническими грудностями с учетом технологических особенностей процесса переработки фторсо;1е;гжап1его сырья. Эконом} ческн целесообразно перераба3тывать фторсодержащее сырье при максимально высоких температурах, что обеспечивает высокую концентрацию фтора в технологических газах, по в отдельных случаях процесс обесфториванш) имеет смысл .проводить при более низких температурах, например когда содержание фтора в газовой фазе заранее задано.

Нижний предел процесса обесфторивания позволяет поддерживать концентрацию фтора в газовой фазе около 45 г/м, что находится на уровне действующих соответствующих производств.

Расход водяного пара установлен зкспериментально. Выявлено, что его количество на порядок должно превышать стехиометрическую потребность на связывание фтора в виде фтористого водорода. Интервал соотношений воздух;фосфатное сырье:водяной пар в диапазоне температур 3500-6000К составляет 1 : (1,55,5) : (0,01-0,05).

Пример 1. Стандартный фотоконцентрат фосфорита Каратау с размером частиц 0-250 мкм, содержащий 2,5% фтора, в виде газовзвеси вводят в низкотемпературную воздуишую плазму с температурой 3500 К. При этом расход воздуха 18 кг/ч, расход фосфорита 25 кг/ч. Расход водяного пара, который вводят в шгазмохимический реактор одновременно с воздуцшой плазмой 0,3 кг/ч. На выходе из реакюра содержание фтористого водорода в газе 138,8 г/м, а концентрация SiF4 4 г/м с учетом увеличения общего объема газа за счет СОз, выделяющегося из фосфорита, в котором СО2 12 вес.%.

Содержание фтора р обесфторенном фосфате 0,09%, что соответствует степени обесфторивания 97%.

14

П р и м е р 2. Процесс осу иествляется на той установке, .что и в примере 1, но при температуре 6000° К при расходе плазмообразующего газа 18 кг/ч. В этом случае расход фосфорита 75 кг/ч, а расход водяного пара 1,0 кг/ч. При этом режиме работы установки концентрация фтористого водорода в газе 121 г/м, а SiFa 10 г/м. Содержание фтора в обесфторенном фосфате 0,04%, что отвечает

98% степени обесфторивания.

Предложенный способ позволяет интенсифицировать процесс - количество сырья, которое может быть нагрето до 1700 К в 1 м теплоносителя, увеличивается до 6,4 кг, концентрадия фтористого водорода в отходящих газах - до 121-138,8 г/м

Формула изобретения

Способ получения фтористого водорода путем разложения фторсодержащего фосфатно сырья в потоке низкотемпературной плазмы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и увеличения концентрации фтористого водорода в отходящих газах, в качестве газа-теплоносителя используют воздух, процесс ведут при 3500- 6000 К в присутствии водяного пара при весовом соотношении воздух : фторсодгржащее фосфатное сырье : водяной пар, равном 1: (1,5-5,5): (0,01-0,05).

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР N 34245 кл. С 01 В 7/22,26.02.70. (прототип).