Способ получения криолита

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА, включающий взаимодействие плавиковой кислоты с соединениями натрия и алюминия, отделение осадка и его сушку, отли чающийс я тем, что, с целью повышения качества продукта и упрощения процесса , перед отделением осадка в пульпу криолита вводят фтористый алюминий при молярном соотношении его с общим содержанием кремния и сульфатов или с каждым по отдельности

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„1047836 зш С Ol F 7/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3390741/22-02 (22) 11,02.82 (46) 15.10.83. Бюл. NÃ 38 (72) А.С.Галков, М. 0.Комлев и К .И.Шмарин (71) Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (53) 661.482(088,8) (56) 1. Патент США М 2996355, кл. 23-88, 1961.

2. Патент ФРГ К 1140557, кл 12 i 10, 1963.

3. Авторское свидетельство СССР и 588185, кл. С Ol F 7/54, 1975. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА, включающий взаимодействие плавиковой кислоты с соединениями натрия и алюминия, отделение осадка и его сушку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества продукта и упрощения процесса, перед отделением осадка в пульпу криолита вводят фтористый алюминий при молярном соотношении его с общим содержанием кремния и сульфа" тов или с каждым по отдельности (1-3):1.

3 10(«7 (4«306p8TeíN8 ОтнОсится к произаОД" ! у фтористых солей для алюмини8ВОЙ (1РОМЫШЛЕННОСТИ.

Известен ряд способов уменьшения содержания примесей Б техническом

Г« каиОли те . Так, >10 с пОсОбу полу чения фтаралюминатав натрия криОлит с мОдулем 1,67-3,0 и содержанием =-iQ> ! а более 0 34 получают из плавикавой кислоты, очищеннОЙ GT соединениЙ кремния да соотношения F:SiО не менее 250:t (на отечественных заводах это соотношение составляет (60)Z0) )) ii I.

Однако flpN этом спОс068 криоли- ;,5 тавые пульпы плОхО отстаиваются и фильтрую ся и получаемыЙ rlpop;JKò

Б значительной степени загрязнен сульфатами, Удаление сульфатО!3 из криалита

Базмо>!(но также путем HBгреВа тзер дога криолита до температуры выше !00 0 с последующим выщелачиванием

Водой, Способ позволяет удалять г!р!4меси из готового продукта Г2 „.

Однако его практическая реализация сопряжена со значительными труд-IQcTRI4N из-за! необходимости перера-. батывать большие об ьемы прамывных

Г!р(> 8:-.i. =-:: !ie первой;T RN!-, Необхадипр дукт ., NTQ усла;:! - яет аил.= рацию.

Цель изабр81ения . Пав!«1!! ение ка - 8 с T BB - 1родукта и у! !Г!О!3! Бн!48 . Gi! e

B c

Поста вленная цел ь дос i I t I-ае Г ся тем, чта сс г31а сна сп->сабу поггу:-!8Н 4 —. >(р!4ОЛ IТар ВКЛЮЧВЮЩЕМУ Взаимо:::=-ИС" =!ine

П Г>а В И К О З О И KNi C 3 iг т bi - г Ci 8 33!n;- с ;;., = МИ натРИЯ lni алюмиl-!иЯ р отделен =. Осадка и =f o сушку,. перед отделением

ОСБДКар В ПУЛЬПУ КРИОГ!!4Т= BBQL«RT фтОри сныи алюминиЙ при >4031яр!-!Ом co"

Отношении его с ОО 1!Нм Ое:,8!>1>гаиием кремния и сульфатов и.>! :, ",:к 81=,:ды«4

ГО ОТДЕЛЬНОСТИ, I " . ) ! „

Сущност;. способа и механизм ДеNi0 1- H -n за ключ!аю ся Б ° .3! . ю!(«ю, Основная IBccB кремнезема в процессе получ!Бь!ия криоли1 Б-,.—,ахс«дитcR

В Виде малОра стваа! маго Kpe!ni- ефтo pNc тога натрия (растворимость егс в

БОД8 а. « ã .ip при 00 . 3 . ilpN ! 031уче>->ии

I(0NOЛИТ;:! COB«|BO1 CRi ::а (!48 «, Cf!GBNR р (!тГ> часть 1(ремнсф: О истОга на Бия пе>рахсд! -,- Б Q-ад,".к

00! и - нс 8 1-(!! "", «Ор .!8: 00"8!!. а!ю! Б поац!ессе

«

«Р1 пас-80008, Наиболее близким K предлагаемо!цу

10 ;-ехнической сущности и достигeeHGIIy результату Является способ пол>учения криолита, включающий

Бзаимадейст!зие плавиковой кислоты.

Rpep,8BpNTåëbHG очищенной or кремния до остаточного содержания Н-SiF@

0,6-13 с соединениями натрия и алюминия, определение осадка и его сушку. Процесс осуществляют в p,âe стадии, На первой стадии получают криолит с,модулем 1,3р-1,5 и отделя!от его or раствора, содержащего на данHo>4 этапе оснсвную массу кремния в растворенном виде, На второй стадии твердый криолит взаимодейству--"т с растВОрОм фтОри стого натрия и полу/чаемый продукт имеет модул(! 2-3 и содержание S iО не более 0,54 3 !.

Недостатками этого способа являюгся низкое качество продукта., который. загрязнен сульфатами (более 0р53) р а т*кже сложность аппаратурно-технологической схемы.„ так как вводятся дополнительные переделы репульпаци!4 р ОтстаиВания и фильтра

Ции, чтО сВЯзанО с бОльшими капиталь ными и эксплуатационными затратами,, Для ин Генсификации второй стадии

; Н, " =, --., -,, =-,"., !, «,,! -, 2p Г "6Н " I!n

+3НД iF ! 3

6 кремний из кремнефropN .. т > -.- -!--:-;р-а-!4 = перехОди т В кремнефта; " 01-1 -!, . . 31; !и и ни«А или кремнефтори ",тс Бадародн«рю кис liGT J „KQTopb!8 явпяют ся:;.Dooi!Iа растворимыми соединениями. Таки!; сб

Оазам создаются «!Ñ310ÁNя лг!я пеаехода кремния и", а-;,.:-q;(8 з pecтваа. т 8,, G -lистка ОcадKB KОНОлита „

4«ТО КВСаеТСЯ СУЛЬфаТОБ, TQ еха

HI43I4 загрязнения, ими криОли! а !!Зед

cTBl3R8н БДсарбЦией саеди1- .8Hий сepbl на поверхности крис аллОВ, Qoаазу ющийсЯ па реакЦиЯм,1 и 2 ) криалит кристаллизуется на поверх loc!Ni кристаллов ранее образовавшегося криолиТа И ВЫТ8СНЯБТ ОТТУД COe l!И Не НИ Я серь. Этим достигае-ся а-ц!с-KB 0-.

СУЛЬфаТОВ, "rIOCoG асущеСТ зляIOT 831 8Д !01!3! Ii«I GI:: разом.

K риоли т с >40дуле,"- . (1ре иму 338 cò Бен б«алее 1 BGR«!JUBI 3-«- по c«iI, !e cT Бующей технОлогии из Г!лав и ко БОЙ к>!сла ты р содержащей 26-30n. IF О, 1--2/

При этом фтористый алюминий связывается в труднорастворимый криолит, а примеси кремния и сульфатов переходят в раствор в виде растворимых соединений.

Криолитовая пульпа после обработс ки разделяется в известных отстойниках и фильтрах, Твердый продукт высушивается и выпускается в виде готового продукта, а маточные растворы перерабатываются по известной технологии.

20

П р и и е р 1. 309,4 г плавиковой кислоты состава 26,74 HF, 1,84 НЯ lF6 и 0 533 H>S04 нейтрализуют последовао

30 тельно 59 г гидроокиси алюминия, взятой в виде водной суспензии с

%:Т=1:1 и 402 мл водного раствора углекислого натрия с содержанием концентрации 250 г/л, Полученную пульпу разделяют фильтрованием, а затем твердую часть высушивают. Твердый продукт имеет модуль 2,55 и содержит 0,83 Si02 и 0,93 S04.

Пример 2. Пульпу криолита, 40 полученную из тех же, как и в примере 1 исходных компонентов, обрабатывают раствором фтористого алюминия, полученным из 15,7 г плавиковой кислоты и 3,6 г гидроокиси алюминия в течение 30 мин. Пульпу криолита после обработки разделяют фильтрованием и твердую часть высушивают. Отношение количества молей подаваемого фтористого алюминия к количеству молей (Si0>+SO<), поступившей с исходными продуктами составляет 0,82. Высушенный продукт имеет модуль 2,31 и содержит 0,474

Si02 и 0,671 SO . Содержание Si02 в растворе до и после обработки фтористым алюминием составляет соответственно 1,42 и 1,92 г/л.

3 104783

НубlГ и 0,5 1 о Н 50, гидроокиси алюминия, углекислого .и/или фтористого натрия в каскаде реакторов.

После завершения взаимодействия компонентов полученную пульпу с ос5 таточной кислотностью 1- :0 г/л обрабатывают фтористым алюминием, подаваемым в виде раствора или пульгы в количестве 1-3 моль A1F> на 1 моль (S10 +S0 ) при тех же условиях, при которых проходит процесс образования криолита в течение 30-60 мин в известных реакторах.

6 4

Пример 3. Пульпу криолита, полученную из тех же, как и в примере 1 исходных компонентов, обрабатывают раствором фтористого алю" миния, полученным иэ 25,8 г плавиковой кислоты и 7,2 г гидроокиси алюминия в течение 30 мин. Пульпу криолита после обработки разделяют фильтрованием и твердую часть высушивают. Отношение количества молей по"

1 даваемого фтористого алюминия к количеству молей (S i 0>+S04) поступившей с исходными продуктами, составляет 1,64. Высушенный продукт имеет модуль 2,19 и содержит 0,524 SiO и

0,513 S04 . Содержание SiО, в растворе до и после обработки фтористым алюминием составляет соответственно

1,58 и 3,42 г/л.

Пример 4. Пульпу криолита, получаемую из тех же, как и в примере 1 исходных компонентов, обрабатывают раствором фтористого алюминия, получаемым из 36 r плавиковой кислоты и 10,8 г гидроокиси алюминия в течение 30 мин. Пульпу криолита после обработки разделяют фильтрованием и твердую часть высушивают. Отношение количества молей подаваемого фтористого алюминия к количеству молей (510 +S04),ïoñòóïèâшей с исходными компойентами, сос" тавляет 2,46, Высушенный продукт имеет модуль 2,13 и содержит 0,293

Si0> и 0,38i SO+. Содержание S10 в растворе до и после обработки фтористым алюминием составляет соответственно 2,06 и 4,21 г/л.

Пример 5. Пульпу криолита, полученную из тех же, как и в примере 1 исходных компонентов, обрабатывают раствором фтористого алюминия полученным из 56 г плавиковой кислоты и 18 г гидроокиси алюминия в течение 30 мин. Пульпу криолита после обработки разделяют фильтрованием и твердую часть высушивают, Отношение количества молей подаваемого фтористого алюминия к количеству молей (SiО +S04), поступившей с исходными компонентами, составляет

4,10. Высушенный продукт имеет модуль 1,80 и содержит 0,29; Si02 и 0,28 S04. Содержание S i О 2 в растворе до и после обработки фтористым алюминием составляет соответ ственно 1,41 и 3,62 г/л.

1047836

Составитель Л. Симакова

Редактор А. Химчук Техред С. Ии гунова Корректор А .Повх

Заказ 7845/22 тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного коми-гета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, Форма подаваемого фтористого алюминия - фторалюминиевая кислотараствор или тригидрат фтористого алюминия - пульпа, определяет только продолжительность процесса очист ки,но не влияет на степень очистки.