Способ получения криолита

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ССЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5Р 1 С 01 F 7/54

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИД

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4201861/23-02 (22) 02,03.87 (46) 07.09.88. Бюл. Р 33 (75) П.А.Гудович (53) 66 1.862.369 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И - 1117283, кл. С 01 F 7/54, 1983.

Авторское свидетельство СССР

11 819061, кл. С 01 F 7/54, 1978. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА (57) Изобретение относится к области производства фтористых солей для алюминиевой промышленности и может быть использовано в производстве криолита.

Цель изобретения — повышение качества криолита. Для этого смесь плавиковой, кремнефтористоводородной и серной кислот очищают от кремния раствором соды. Образовавшийся осадок кремнефтористого натрия отделяют от раствора натрийфторсодержащей плавиковой кислоты фильтрованием. Натрийфторсодержащую плавиковую кислоту обрабатывают раствором соединений бария, например гидроокиси бария, вводимого в стехиометрическом количестве к общему содержанию в кислоте сульфатов и кремния. Осадок сульфата и кремнефтористого бария отделяют от натрийфторсодержащей плавиковой кислоты.

Очищенную натрийфторсодержащую плавиковую кислоту обрабатывают раствором фтористого алюминия с получением криолитсодержащей плавиковой кислоты..SU 1421695 А 3

Криолитсодержащую плавиковую кислоту разлагают суспензией гидроокиси алюминия с получением раствора фтористого алюминия. Раствор фтористого алюминия делят на две части: одну часть направляют на обработку натрийфторсодержащей плавиковой кислоты, а другую часть — на нейтрализацию раствором соды с получением суспензии криолита в маточном растворе. Отделяют криолит от маточного раствора, криолит сушат. Маточный. раствор делят на четыре части. Первую часть используют для приготовления суспенэии гидро" окиси алюминия, Вторую часть используют для разложения осадка кремнефтористого натрия с получением суспензии фтористого натрия и кремнекислоты. В полученную суспензию добавляют третью часть маточного раствора при рН 6-8 с получением осадка кремнекислоты и раствора фтористого . натрия, отделяют раствор фтористого натрия от осадка кремнекислоты. Раствор фтористого натрия направляют на приготовление раствора соды, полученный раствор соды делят на две части, из которых одну направляют на очистку исходной смеси кислот, а другую часть — на нейтрализацию фтористого алюминия. Данный способ позволяет снизить содержание в криолите двуокиси кремния с 0,04-0,33 до 0,0090,017, и сульфатов с 0,65-0,93 до 0,007О, 0087,. 2 з.п.ф-лы.

1421695

Изобретение относится к производству фтористых солей для алюминиевой промышленности и может быть использовано в производстве криолита.

Целью изобретения является повышение качества криолита.

H p имер 1. К 198 r смеси плаВиковой, кремнефтористовадородной и серной кислот, содержащей, .: HF 26;

Н SiF6 4,5, Н $0 018р добавляют

88, 1 г натрийфторсодержащего раствора соды состава, %: NaF 3,13; Na СОэ

10,1 SO 0,003. Образовавшийся кремнефтористый натрий отделяют от раствора фильтрованием с получением 14 г влажного осадка (влажность 207), 268,4 r натрийфторсодержащей плавиковой кислоты следующего состава, .:

HP 18,65; NaP 1,7; Na Si 0,157, Н БО 20

0,585, обрабатывают в течение 10 ьин при 70 С 15,6 г 20 -ного раствора гидроокиси барин, что соответствует стехиометрическому количеству к общему содержанию в кислоте сульфата и кремния. Образовавшийся, осадок сульфата и кремнефтористorо бария отделяют от кислоты фильтрованием с получением 5,3 г влажного осадка (влажность

20X). 278,7 r очищенной натрийфторсодер-30 жащей плавиковой кислоты обрабатывают 38 r раствора фтористого алюминия в течение 30 мин при 80 С, Криолитсодержащую плавяковую кислоту разлагают 41,3 г гядроокиси алюминия, подаваемой в виде водной суспензии с весовым отношением Т:Ж=1: 1. Одну часть

38 r образовавшегося раствора фтористого алюминия направляют на обработку натрийфторсодержащей плавиковой кислоты, остальную — 361,3 г ней40 трализуют 454„8 г натрийфторсодержащего раствора соды состава, : NaF

3, 13; Na СО 10,1, S0q 0 003. Полученную суспензию криолита с модулем

2,5 разделяют фильтрованием с получе- < нием 125 r влажного осадка (влажность

207) и 672 г маточного раствора состава, 7.: HP 0,1j Al 0,02, Na 0,06, SiOõ Оэ00074.

Влажньй осадок сушат пря 160 С с 50 получением 100 г криолита с модулем

2 5, который содержит, 7: У 55 3; Na

30„42, А1 14,28; SiO 0,0104., SO<

О, 0067.

154 r маточного раствора выводят 55 из процесса, а 518 г используют в процессе, 41,3 r направляют на приготовленйе суспензия гидроокиси алюминия, а в 93,7 г растворяют 14,9 г соды. В полученном 147-ном растворе соды разлагают 14 г влажного осадка кремнефтористого натрия. Раэложение о ведут при 85 С в течение 60 мян. Полученную суспенэию фтористого натрия и кремнекислоты растворяют при рН 8 в

383 r маточного раствора. Смесь фильтруют с получением 11,5 r влажного осадка кремнекислоты (влажность 507) и 488,1 г раствора фтористого натрия, содержащего, : NaF 3,48, SOq 0,0033 °

В растворе фторястого натрия растворяют 54,8 г соды с получением 10,17ного раствора соды, содержащего, :

NaF 3,13 и SO 0,003. Натрийфторсодержащий раствор соды используют при. очистке исходной смеси кислот - 88,1 г, а 454,8 г - при нейтрализация фтористого алюминия.

Извлечение фтора в криолит составляет 98,7557.

Пример 2. Х 197, 1 r смеси плавиковой, кремнефтористоводородной и серной кислот, содержащей, 7.: HF

26; H

52,8 г натрийфторсодержащего раствора соды состава, X: NaF 3,11, Na CO

11,26; S04 0,0033. Образовавшийся кремнефтористый натрий отделяют от раствора фильтрованием с получением

1 «1 Г влажного осадка (влажность

207) . 234,4 натрийфторсодержащей плавиковой кислоты следующего состава, 7.. "HF 21,63, NaF 0,5, Na SiF 0,454

Н SO 0,665, обрабатывают в течение

10 мин при 70 С 18,34 r 207-ного раствора гидроокиси бария, что соответствует стехиометрическому количеству к общему содержанию в кислоте сульфата и кремния. Образовавшийся осадок сульфата и кремнефтористого бария отделяют. от кислоты Фильтрованием с получением 6, 506 г влажного осадка (влажность 207). 246,4 г очищенной натрийфторсодержащей плавиковой кислоты обрабатывают 10 r раствора фтористого алюминия в течение 20 мин при 90 С. Криолитсодержащую плавиковую кислоту разлагают 38,25 г гидроокиси алюминия, подаваемой в виде водной суспензия с весовым отношением

Т:Ж= i 1. Часть образовавшегося раствора фтористого алюминия направляют на обработку натрийфторсодержащей плавиковои кислоты — 10 r остальную часть — 324,4 г нейтрализуют 473,3 r натряйфторсодержащего раствора соды, состава,X: МаУ 3, 11, Na CO 11 26:, S0, 0,0033. Полученную суспенэию

1 421695

20 криолита с модулем 2,85 разделяют фильтрованием с получением 125 г влажного осадка (влажность 20 ) и

651,1 г маточного раствора состава, %: HF 0,13, Al 0,02; Иа 0,06, Я О

0,0007.

Влажный осадок сушат при 160 С с получением 100 r криолита с модулем

2,85, который содержит, : F 54,57;

Na 32,18; Al 13,25, SiO 0,0091, БО, 0,0078.

157 г маточного раствора выводят из процесса, 494, 1 г используют в процессе, 38,3 r направляют на приготовление суспензии гидроокиси алюминия, в 91,5 r растворяют 14,9 г соды. В полученном 14 -ном растворе соды разлагают 13,1 r влажного осадка. кремнефтористого натрия. Разложение ведут при 95 С в течение 40 мин.

Полученную суспензию фтористого натрия и кремнекислоты растворяют при рН 6 в 364,3 г маточного раствора, смесь фильтруют с получением 10,8 г влажного осадка кремнекислоты (влаж.ность 50 ) и 467 г раствора фтористого натрия, содержащего, : NaF

3,504, 804 0,0037. В растворе фторис- того натрия растворяют 59,2 г соды с получением 11,26%-ного раствора, содержащего : NaF 3,11 S04 0,0033.

Натрийфторсодержащий раствор соды используют при очистке исходной смеси кислот — 52,8 г, а при нейтрализации фтористого алюминия — 473,3 r.

Извлечение фтора в криолит составляет 97,971, При введении в натрийфторсодержащую плавиковую кислоту соединения бария более стехиометрического количества к общему содержанию в ней сульфатов и кремния не происходит дальнейшего снижения содержания примесей в криолите, но возрастают потери фтора с осадком примесей в виде малорастворимого фтористого бария, что снижает степень извлечения фтора в криолит и качество криолита.

При введении в натрийфторсодержащую плавиковую кислоту соединения бария менее стехиометрического количества к общему содержанию в ней сульфатов и кремния требуемого снижения содегжания примесей в криолите не достигается.

При разложении осадка кремнефтористого натрия содой, взятой менее стехиометрического количества, и рН раствора гри растворении суспензии

55 фтористого натрия и кремнекислоты менее 5 повышаются потери фтора с осадком кремнекислоты, что снижает степень извлечения фтора в криолит и качество криолита.

При разложении осадка кремнефтористого натрия содой, взятой более стехиометрическога количества, и рН раствора при растворенич суспензии фтористого натрия и кремнекислоты более 8 часть осадка кремнекислоты переходит в раствор в виде силиката натрия, что приводит к загрязнению криолита двуокисью кремния.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет снизить содержание в криолите двуокиси кремния с

0,04-0,33 до 0,0091-0,0104, сульфатов с 0,65-0,93 до 0,0067-0,0078 . и повысить модуль криолита до 2,5-3,0.

Формула из обр ет ения

1. Способ получения криолита, включающий очистку плавиковой кислоты, содержащей кремнефтористоводородную и серную кислоты, растворам соды„ отделение осадка кремнефтсристого натрия от натрийфтарсодержащей плавиковой кислоты, обраоотку натрийфторсодержащей плавиковой кислоты раствором фтористого алюминия с получением криолитсодержащей плавиковой кислоты, разложение криолитсодержащей плавиковой кислоты суспензией гидроокиси алюминия с получением раствора фтористого алюминия, направление одной части фтористого алюминия на обработку натрийфторсодержащей славиковой кислоты, а другой части — на нейтрализацию раствором сады с получением суспензии криолита в маточном растворе, отделение криолита от маточного раствора, сушку криолита, о т= л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества криолита, перед обработкой натрийфторсодержащей плавиковой кислоты раствором фтористого алюминия в нее вводят соедине.— ния бария в стехиометрическом количестве к общему содержанию в кислоте сульфатов и кремния, отделяют от натрийфторсодержащей плавиковой кислоты осадок сульфата и кремнефтористого бария, осадок кремнефтористого натрия разлагают при нагреванич раствором соды в стехиометрическом количестве с получением суспензии фтористого натрия и кремнекислоты, суспенСоставитель В.Мальцев

Техред JI.Олийнык Корректор N.Nàêñèìèøèíåö

Редактор Н.Гунько.

Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4384/22

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1421695 6 эию фтористого натрия и кремнекисло- кислоты, а другую часть — на нейтраты после отделения криолита раство- лиэацню фтористого алюминия. ряют при рН 6-8 в маточном растворе 2, Способ по п.1, о т л и ч а юс получением раствора фтористого нат- шийся тем что для приготовле5

Э рия и осадка кремнекислоты, отделя-,ния суспензии гидроокиси алюминия ют раствор фтористого натрия от осад- используют маточный раствор после отка кремнекислоты, раствор фтористого деления криолита. натрия направляют на приготовление 3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— раствора соды, полученный раствор со- 1О шийся тем, что для приготовления ды делят на две части, из которых раствора соды для разложения осадка одну часть направляют на очистку ис- кремнефтористого натрия используют ходной плавиковой кислоты, содержа- маточный раствор после отделения крищую кремнефтористоводородную и серную олита.