Способ получения криолита Советский патент 1982 года по МПК C01F7/54 

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА

Изобретение относитсяк получению алюминия и фтористых солей и может быть использован при получении криолита из газов электролитического производства алюминия и из отходящих газов производства фтористых солей на криолитовых заводах. Известен способ получения криолита из фторсодержащих содово-бикарбонатны растворов газоочистных сооружений в электрохимическом производстве алюминия путем их обработки раствором алюмината натрия при Температуре 100230 С. Алюминат натрия вводят в сте-, хиометрическом количестве м Недостатком этого способа является инкрустация оборудования труднорастворимыми соединениями алюминия и . большой расход реагентов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения криолита из фторнатрийсеросодер жащих растворов, путем их обработки фторалюминиевым раствором при 38-66С с последующим отделением осажденного продукта от маточного раствора.Реагенты берут в стехиометрическом количестве. Фторалюминиевый раствор готовят из плавиковой кислоты и алюминийсодержащего соединения Г Недостатком известного способа является низкая скорость осаждения продукта (менее м/ч) и большие потери фтора (4,3 г/л) и алюминия (0,7 г/л) с маточным раствором. Цель изобретения - повышение скорости осаждения до I, 1-19,9 м/ч и снижение потерь фтора до 3,0-0,9 г/л и алюминия до 0,3 следов с маточным раствором. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу.получения криолита из фторнатрийсеросодержащих растворов, заключающемуся в их обработке фторалюминиевым раствором при повышенной температуре с последующим отделением осажденного продукта от маточного раствора, причем обработку в дут фторалюминиевым раствором, содер жащим фтор и алюминий в количестве 50-95% от стехиометрически необходи.-. мого на образование криолита. К тому же процесс ведут при С. Отличительным признаком способа является то, что обработку ведут фто алюминиевым раствором, содержащим фтор и алюминий в количестве 50-95 от стехиометрически необходимого на образование криолита.. Дополнительным отличительным приз наком является температура процесса. Способ реализуется следующим образом. Фторнатрийсеросодержащий раствор с газоочистных сооружений, полученны после промывки отходящих газов содо8ЫМ раствором, поступает на выделение криолита. Выделение криолита осу ществляют при температуре 70-95с в защищенном от воздействия фтшра реак торе, например во фторопластовом реакторе, при взаимодействии фторнатрийсеросодер хащего раствора с фторалюминиевым раствором, содержащим фтор и алюминий в количествах, обеспечивающих , преимущественно 7 90, от их стехометрических количес во на образование криолита. Фторалюминиевый раствор приготавливают из 2 fO -Horo раствора плавиковой к.ислоты и алюминийсодержащего соединения .при Температуре 98-100 С. В качестве алюминийсодержащего соединения могут быть использованы гидроокись алюминия или металлический алюминий, гидратированный глинозем, сульфат алюминия, другие соли алюминия. Выделенный криолит далее обезвоживают любым известным способом, например сгущают в сгустителе Дорра, фильтруют на вакуум.-фильтре и сушат во вращающейся печи t 100-450C. Маточный раствор после отделения криолита используют для очистки баковой аппаратуры или корректируют по соде и направляют нагазоочистку. Способ может осуществляться в широком интервале температур, при этом с повышением температуры процесса от 70 до размеры кристаллов образу Г14егося криолита существенно увеличиваются. П р и м е р 1. 1л фторнатрийсеросодержащего раствора, полученного пос ле промывки фторсеросодержащих газов СОДОВЫМ раствором, и фторалюминиевый раствбр, содержащий фтор и алюминий в количествах, обеспечивающих 501 от стехиометрически необходимых на образование криолита с постоянной скоростью сливают в реактор при температуре 9 С. , Скорость осаждения образовавшегося криолита I, м/ч, содержание класса +0,05 мм составляет 1,6. В маточном растворе после отделения криолита содержится фтора 0,9 г/л. алюминия - следы, Расходные коэффициенты в расчете на 1 т криолита составляют: по фтору - 576,6 кг в пересчёте на 100%-ную; по алюминию 271,7 кг в пересчете на . П р и м ер 2, Выделение криолита проводят способом, аналогичным примеру 1, при количествах фтора и алюминия во фторалюминиевом растворе, обеспечивающих 70% от стехиометрически необходимых на образование криолита и температуре 90С. Скорость осаждения полученного криолита 1|,8 м/ч, содержание класса +0,05 мм составляет 6,3%. : В маточном растворе после отделения криолита содержится фтора 1,1 г/л. алюминия - следы. Расходные коэффициенты в расчете на 1 т криолита составляют: по фтору - 57,7 кг в пересчете на 100%-ную; по алюминию 371,5 кг в пересчете на 100%-ную. Пример 3. Выделение криолита проводят способом, аналогичным примерам 1 и 2 при 80%-ных количествах фтора и алюминия от стехиометрически необходимых на образование криолита и температуре . Скорость осаждения полученного криолита 15,7 м/ч, содержание класса +0,05 мм составляет 31,6%. В маточном растворе после отделения криолита содержится фтора 1,3 г/л, алюминия 0,02 г/л. Расходные коэффициенты в расчете на 1 т криолита составляют: по фтору - 577,2 кг в пересчете на ТОО-ную; по алюминию - кг в пересчете на 100-ную. Пример Ц, Выделение криолита проводят способом аналогичным примеру 1 при 90%-ных количествах фтора и алюминия от стехометрйчески необходимых на образование криолита и температуре . Скорость осаждения полученного криолита 16,1 м/ч, содержание класса +й,05 мм составляет ЗВ,8%.

В маточном растворе после отделения криолита содержится фтора 2,5 г/л, алюминия 0,09 г/л. Расходные коэффициент в расчете на 1 т криолита составили: по фтору - , 585,3 кг в пересчете на 100%-ную, по алюминию - 377,6 кг в пересчете на 100-ную.

Приме р 5. Выделение криолита проводят способом, аналогичным примерам I- при количествах фтора и алюминия от стехиометрически необходимых на образование криолита и температуре .

Скррость осаждения полученного криолита 1,3 м/ч, содержание класса +0,05 ммсоставляет 22,1%.

В маточном растворе после отделения криолита содержится фтора 3,0 г/л, алюминия 0,3 г/л. Расходные коэффициентыв расчете на 1т криолита составили: по фтору - 596,1 кг в пересчете на 100 -ную; по алюминию - 388,7 кг в пересчете на 100ную.,

Изменение количеств фтора и алюминия во фторалюминиевом растворе менее 50 и более 95. от стехиометрически необходимого на образование криолита приводит к снижению скорости осаждения и увеличению потерь фто ра и алюминия с маточным оаствором.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить скорость осаждения продукта с «м/ч до 1,1-19,9 м/ч и снизить потери фтора с k, г/л до 3,0-0,9 г/л и алюминия с 0,7 г/л до 0,3 г/л следов с маточным раствором и, кроме того, позволяет снизить себестоимость 1 т криолита на 67 руб.

Формула изобретения

10

раствором, обработку ведут фторалю- t миниевым раствором, содержащим фтор и алюминий в количестве 50-95% от стехиометрически необходимого на образование криолита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.. Патент Великобритании № 1101Й6, кл. С 1 А, 1968 (прототип).