Способ получения кремнефторида натрия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 33/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ-ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685869/26 (22) 03.05,89 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (72) Л.И.Голяков, В.П.Орлов, В .Б.Ведерников, И.И, Шишко, Л, М. Новиков и T.Н. КолоСОВВ (53) 661.488(088.8) (56) Труды УНИХИМа. Вып.45, Свердловск, 1978, с 11 — 13. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНЕФТОРИДА НАТРИЯ (57) Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способам получения кремнефторида натрия (КФН). В кремнефтористоводородную кислоту при

Изобретение относится к получению неорганических соединений фтора и может быть использовано в производстве кремнефторида натрия (КФН) иэ кремнефтористоводородной кислоты — отхода производства минеральных удобрений.

Целью изобретения является повышение содержания основного вещества в продукте.

Сущность способа заключается в следующем;

Расход газового потока в количестве 7—

10 нм на 1 кг продукта обеспечивает содерз жание пыли в нем на уровне 100 — 140 г/нм при производительности аппарата 1 т/ч. В корпусе циклона под действием центробежной силы частицы кремнефторида натрия перемещаются к его периферийной пристенной зоне и в основном вследствие аэродинамического воздействия вращающегося нисходящего потока газа вдоль.

„,5UÄÄ 1680622 А1 перемешивании добавляют карбонат натрия. Процесс ведут при 30 — 45 С и рН 2,2—

5,0. Суспенэию КФН, содержащую диоксид кремния, подают в аппарат с кипящим слоем, куда поступает горячий газовый поток в количестве 7 — 10 нм на 1 кг твердой фазы.

Высушенный продукт выносится из аппарата "КС" в циклоны, где происходит отделение кремнефторида натрия, а газовый поток, содержащий 14-20 г твердой фазы на

1 нм газа, направляют на мокрую очистку.

Скрубберную жидкость, содержащую в твердой части Sl02 и NazSiF6, выводят из процесса. Изобретение позволяет повысить содержание основного вещества в продукте с 89 — 92 до 97 — 98%, стенки корпуса перемещаются вниз аппарата и поступают в его бункер, а затем в сборник продукта.

К тому же частицы диоксида кремния имеют естественную скорость осаждения на порядок ниже, чем частицы кремнефторида. Поэтому при выбранном предельном расходе газового потока. его запыленности и содержании диоксида кремния в суспензии КФН, происходит вынос SiOp иэ àïïàрата сухой очистки или так называемая сепарация диоксида, причем концентрация

КФН в потоке и его скорость таковы. что частицы NazSiF6 не могут захватить или отбить частицы Si02 на периферию и увлечь с продуктом, Расход газа на сушку определяют по соотношению

С!газа/GM, где Огааа — обьемная скорость газа;

G — массовый расход материала;

I (1 К )+C (т el) р, С,(т,-4) где I> — энтальпия пара на выходе из сушилки;

К вЂ” концентрация твердого в исходной суспензии;

См, С»- удельные теплоемкости материала и газа соответственно;

t",,g, — конечные температуры материала и газа соответственно;

t ", т,"„— начальные температуры материала и газа соответственно; р " — плотность газа, зависящая от температуры и состава.

Положительный эффект изобретения реализуется в интервале соотношений

Or 3

=7 — 10 нм /кг. При этом

Gg

Ог=М/г F 3600, где W — скорость газа;

F — сечение аппаратов.

Задаваемый диапазон этого соотношения должен поддерживаться только за счет регулирования изменяемых параметров, а именно KM, t H, tK l H, tg.,pr, См, Сг F.

Параметр Наг не регулируется, а оптимально назначается. Поэтому сущность изобретения заключается в соотношении Ог и GM, которая определяет массовую концентрацию материала в газовом потоке, а в конечном итоге эффективность сепарации КФН от диоксида кремния в пылеулавливающем оборудовании.

Пример 1. К 1136 кг 18%-ной кремнефтористоводородной кислоты, содержащей

1,67% диоксида кремния, добавляют 152 xr карбоната натрия. Процесс ведут при перемешивании до рН 2,2. Образовавшуюся суспензию, содержащую 267,2 кг КФН 19,5 кг диоксида кремния подвергают обезвоживанию в сушильном аппарате с кипящим слоем при 175 С.

Количество газов, необходимых для испарения влаги, выноса всего количества продукта и обеспечения необходимой сепарации SiOz от NazSiF6, составляет 8,5 нм на

1 кг продукта. При этом запыленность газа после циклонов перед системой мокрой очистки составляет 17 г/нм . Количество выз несенного продукта 256,5 кг. После системы сухой очистки отходящие газы содержат

14,2 кг SI0z и 16 кг NazSIF6. Содержание основного вещества в продукте — 98%

N a2S i F6.

Пример 2. К 1042 кг 18%-ной КФБ кислоты, содержащей 2,5% SIOz, добавляют при перемешивании 145 кг карбоната натрия, рН образовавшейся суспензии 3,6, На обезвоживание подают суспензию, содержащую 245,2 кг КФН и 26,5 кг диоксида кремния. Через кипящий слой проходит газовый поток в количестве 7 нм на 1 кг твердой фазы, 8 аппаратах. сухой очистки получают 233,7 кг продукта, содержащего

97,5% NazSIF6. Запыленный газ после цик10 лонов содержит 14 г пыли íà I нм . После мокрой очистки получают скруберную жидкость, содержащую 20,7 кг Si02 и 17,3 кг

Na2SIF6

Пример 3. К 910,6 кг кремнефтористо15 водородной кислоты, содержащей 164 кг

H2S(F6 и 35,0 кг SI02 при перемешивании добавляют 130 кг карбоната натрия, Процесс взаимодействия ведут в течение

35 мин. рН образовавшейся суспензии 5.

20 Суспензию КФН, содержащую 214 кг

Na2SiF6 и 36,5 кг Si02, подвергают обезвоживанию и сушке в аппарате с кипящим слоем при 170 С. Для испарения влаги, выноса продукта и обеспечения отдувки диок25 сида кремния газовый поток подают в количестве 10 нм на 1 кг продукта. Запыз ленность газа после циклонов составляет

20 г/нм . Количество полученного продукта з

215,6 кг, содержание кремнефторида в

30 нем — 97% NazSIF6. Скрубберная жидкость после мокрой очистки содержит 34,9 кг твердой фазы, в том числе 30 кг диоксида кремния, При расходе газового потока в количе35 стве менее 7 нм /кг продукта происходит увеличение его запыленности и захват частиц диоксида кремния с продуктом, а увеличение расхода газового потока свыше

10 нмз/кг приводит к уменьшению запылен40 ности потока, снижению эффективности работы циклонов и выносу продукта с газовым потоком, Данное изобретение позволяет павысить содержание основного вещества в про45 дукте с 89 — 92 до 97 — 98%.

Формула изобретения

Способ получения кремнефторида натрия, включающий взаимодействие кремнефтористоводородной кислоты с карбонатом натрия, сушку суспензии в кипящем слое

50 горячим газовым потоком с выносом твердых частиц продукта с газами и их отделение в аппарате сухой очистки газов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения содержания основного вещества в продук55 те, сушку осуществляют при расходе газа

7 — 10 нм на 1 кг продукта.