Способ получения бифторид-фторид аммония и двуокиси кремния Советский патент 1980 года по МПК C01C1/16 C01B33/12 

1

Изобретение относится к способам переработки отходящих фтористых га-г зов производств фосфорной кислоты и удобрений на бифторид-фторид аммония и двуокись кремния.

Известен способ получения бифторид-фторид аммония и двуокиси кремния путем абсорбции фторсодержащих газов водой, с последующей обрабрткой полученной кремнефтористоводородной кислоты аммиаком, отделением полученного осадка двуокиси кремния от раствора, упаркой раствора при 125135 С и выделением кристаллов бифторид-фторида аммония при охлаждении раствора до .

Недостатками этого способа являются значительные потери сшмиака 100-150 кг/т, низкое качество двуокиси кремния (удельная поверхность ее составляет 40-45 ) и сложность процесса из-за наличия стадии кристаллизации, отделения кристаллов и сушки СИ .

Известен способ получения бифторид-фторид аммония и двуокиси кремния путем абсорбции фторсодержгицих газов раствором фтористого аммония, содержсшщм свободный аммиак в количестве 0,5-0,7/1о,с последующей обработкой полученного раствора аммиаком при , отделением полученного осадка двуокиси кремния от раствора, промывкой осгщка раствором фтористого аммония, содержащим 2-3% фторида аммония и 4-5% аммиака, упаркой раствора до плава бифторид-фторид аммония и охлаждением его.

Недостатками данного способа являются значительные потери аммиака до 300 кг/т бифторид-фторида и ие достаточно высокое качество двуокиси кремния (удельная поверхность ее составляет 30-50 ) , содержание 5 примесей фтористых соединений до 3% и2Г

Цель изобретения - снижение потерь аммиака до 30-40 кг/т бифторидфторид г1ммония и улучшение качества

20 двуокиси кремния (удельная поверхность ее составляет 60-90 содержание примесей фтористых соединений - 0,4-0,6%),

Поставленная цель достигается тем,

25 что в способе получения бифторидфторид аммония и двуокиси кремния, заключающемся в том, что абсорбцию фторосодержащих газов ведут раствором фтористого г1ммония, с последующей

30 обработкой полученного раствора аммиаком,отделением полученного осадк двуокиси кремния от раствора, проквлвкой осс1дка раствором фтористого аммония, упаркой раствора до плава бифторид-фторид аммония и охлаждением его, причем абсорбцию ведут раствором фтористого аммония, содержащи свободный аммиак в количестве 1-5%, а промывку осуществляют раствором, содержащим0,1-1% фторидааммония и 0,1-1% аммиака.

Отличительными признаками способ являются количество свободного аммиака в растворе фтористого аммония и количество фторида аммония и аммика в промывном растворе.

Подача на абсорбцию раствора NHj,F, содержащего 1-5% NN3 позволяет использовать аммиак, выделяемый на упарке. Меньшее содержание его нецелесообразно, ввиду неполного использования аммиака, большее приводит к потерям аммиака на абсорбции. Промывка двуокиси кремния раствором содержащим больше 1% NHj,F и NHj нецелесообразна, так как повышается содержание примесей фтористых соединений, меньшее содержание нецелесообразно, так как невозможно использовать раствор, оставшийся после отгонки МНз. Фтористые газы поглощают оборотным раствором, содержащим (NHj, )j S i Fg NH/, F , HjSiFg, на абсорбцию также подают раствор , содержащий 1-5% свободного аммиака, например может быть использован раствор после промывки двуокиси кремния.

Протекают процессы, суммарно выражаемые следующей схемой:

SiF 4-HF+NHnF+(NH/, )г S i Fg +He S i F +

+МНч - (NH,,)j SiFg+Hj SiFj .

Полученный раствор обрабатывают аммиаком до рН 8-9, отделяют SiOg, и упаривают раствор NHi,F до плава бифторид-фторида, который охлаждают с получением готового продукта.

Двуокись кремния промывают раствором, содержащим 0,1-1% NHijF и 6,1-1% NHj.

Конденсат от упарки обрабатывают паром для отгонки аммиака, который возвращают на аммонизацию. Оставшийся раствор может быть использован для промывки двуокиси кремния. Часть конденсата, содержащая значительное количество аммиака и NHj,F, может быть направлена непосредственно на аммонизацию.

В случаях использования фтористых газов производств фосфорной кислоты смешение раствора NHj« F и аммиака с оборотным раствором производят под вакузгмом 60-300 мм рт.ст.

Пример 1 . На абсорбцию подают 1000 нм фтористых газов, содержащих 31,2 г/нм S i Fg . К оборот ному абсорбционному раствору, содержащему NHi,F, (NH)iSiFeH , ДО бавляют 740 кг раствора, 3%-ного по

и 2%-ного по NHj , который смешивают с оборотным раствором при ва кууме 100 мм рт.ст. В результате получают дополнительно к оборотному расвору 130,9 кг (NHi,)iSIFe и 12 кг NHi,F, который отбирают из абсорбционного цикла, аммонизируют, отделяют 44,2 кг S10 , которую промывают раствором, содержащим 0,2% и 0,2% NHj, и высушивают. Полученный после аммонизации раствор NH| F упаривают до плава бифторид-фторида и после охлаждения получают 128 кг NHgF-HF и 172 кг NH F. Потери NH в расчете на 1 т бифтopид-фтopи ;l a 30 кг, удельная поверхность , содержание примесей фтористых соединений - 0,5%

Пример 2. На абсорбцию подают 1000 нм фтористых газов, содержащих 15,6 г/нМ. S i Fg . К оборотному абсорбционному раствору, содержащему , (NHj,)iSiF6 и HjiSiFj, добавляют 370 кг 3%-ного раствора МНцF и 1%-ного по NHj, который смешивают с оборотным раствором при вакууме 60 мм рт.ст. В результате получают дополнительно к оборотному раствору 65 кг (NHi,)iSiF6 и 4 кг NHi f, который отбирают из абсорбционного цикла, аммонизируют, отделяют 22,1 кг Si 02., которую промывают раствором, содержащим 0,1% и 0,1% МНз, и высушивают. Полученный после аммонизации раствор упаривают до плава бифторид-фторида ипосле охланодения получают 37 кг и 20,5 кг NHi/F. Потери аммиака до 40 кг/т бифторида, удельная поверхность SiOj 85 м/г, содержание примесей - 0,4%.

Пример З.На абсорбцию подают loop нм фтористых газов, содержащих 10,4 г/нм S i Fe . К оборотному абсорбционному раствору, содержащему , (NH)2.SiF6 и HjSiFe, добавляют 246 кг 3%-ного раствора NHijF, содержащего 5% NHj , который смешивают с оборотным раствором при вакууме 300 мм рт.ст. В результате получают дополнительно 70,3 кг (NH,,)2SiF6 и 16 кг , после аммонизации которого получают 23,7 кг SiOt, которую промывают 1%-ным раствором NHjjF, содержащим 1% NHj и высушивают. Раствор NHi/F, полученный после аммонизации, упаривают до плава бифторид-фторида, охлаждают и получают 47,3 кг бифторид-фторида и 24,9 кг . Потери NH - 40 кг/т продукта, удельная поверхность Si02 60 , содержание примесей - 0,6%.

Пример 4 . На абсорбцию подают 1000 нм фтористых газов, содержащих 31,2 г/нм S i F/( . К оборотному абсорбционному раствору, содержащему NHiyF, (NH4)iSiFe и Н S i F, , добавляют 740 кг 3%-ного раствора и 2%-ного по NHj, который смешивают с обо.ротным раствором. В результате получают дополнительно к оборотному раст . вору 130,9 кг (NHi,) и 12 кг NHijF, который отбирают, аммонизируют/ отделяют 44,2 кг StOj, которую промывают раствором, содержащим 0,2% NHi,F и 0,2% NHj , и высушивают. Полученный после аммонизацию раствор NHi, F упаривают до плава бифторид-фторида и после охлаждения получают 128 кг и 72-кг NHt,F. Потери г1ммиака - 30 кг/т продукта, удельная поверхность SiOt - 80 , содержание примесей - 0,4%.

Формула изобретения

Способ получения бифторид-фторид г1ммония и двуокиси кремния путем абсорбции фторсодержащих газов раствором фтористого аммония, с последующей обработкой полученного раствора

аммиаком, отделением полученного осадка двуокиси кремния от раствора промывкой осадка раствором фтористого с№1мония, упаркой раствора до плава бифторид-фторид аммония и охлаждением его, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь аммиака и улучшения качества двуокиси кремния, абсорбцию ведут раствором фтористого аммония, содержащим свободный аммиак в количестве 1-5%,

0 а промывку осуществляют раствором, содержащим 0,1-1% фторида аммония и 0,1-1% аммиака.

Источники инфО1Я4ацииг принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ОНА 3.106.449,

5 кл. 23-88, 08.10.63.

2.Авторское свидетельство СССР 237832, кл. С 01 В 7/22, 26.08.69 (прототип).