Способ получения криолита

 

Использование: касается фтористых солей алюминия для электролитического получения металла. 30 г фторида натрия с крупностью частиц 100-160 мкм и 20 г фторида алюминия с крупностью частиц 40-80 мкм перемешивают. Смесь помещают в печь и нагревают до 650°С. Образуется криолит со средней крупностью частиц 156 мкм и содержанием основного вещества 99%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 01 F 7/54!

ГбСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l16 03O6PETEHMRM И OTKPbtTM5IM

ПРИ ГКНТ СССР !

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 4910082/26 (22) 09.01.91 (46) 30.01.93. Бюл. М 4 (71) Иркутский филиал Всесоюзного научноисЧледовательского и и роектного института ал оминиевой, магниевой и электродной пр мышленности (72 С.П. Истомин, Е,А. Железняк, В.П. Сигаев и .В. Гашков (56 Патент США

М 104156, кл.23-88, 1971.

t!

Изобретение относится к производству фт1ристйх солей..

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлага мому является способ получения кр олита путем спекания обезвоженных фт ридов натрия и алюминия, имеющих одинаковую крупность взаимодействующих частиц (75-105 мкм), в мольном соотношени 3:1, при температуре 570:720 С. Время взаимодействия реагентов до 3 ч.

Крупность криолита, полученного таким способом, составляет не более 105 мкм, а содЬржание основного вещества не более

94 . .Цель изобретения — улучшение качества . получаемого продукта за счет повышения его крупности и,содержания основного веще с тва, Поставленная цель достигается тем, что в способе получения криолита, включающеМ спекание шихты, состоящей из фторидов натрия и алюминия, при 500-700 С, исходную шихту готовят иэ фторида натрия крупностью 100-160 мкм и фторида алюминия крупностью 40 — 80 мкм.

„,!Ж„„1791388 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА (57) Использование: касается фтористых солей алюминия для электролитического получения металла. 30 г фторида натрия с крупностью частиц 100 — 160 мкм и 20 г фторида алюминия с крупностью частиц 40-80 мкм перемешивают. Смесь помещают в печь и нагревают до 650 С. Образуется криоллит со средней крупностью частиц 156 мкм и содержанием основного вещества 997;.

1 табл.

Техническая сущность поясняется дующим.

Экспериментально установлено, чт новой процесса образования криолита из фторидов натрия и алюминия является диффузия и внедрение частиц фторида алюминия в кристаллическую решетку фторида -ь натрия, При этом диффузия протекает через с газовую фазу путем сублимации фторида ) алюминия, активность которой по мере уменьшения кристаллов фторида алюминия возрастает .

Кристаллы фторида натрия являются матрицей, на которой происходит криолито- 00 образование, поэтому использование более крупных кристаллов NaF обусловливает крупность получаемого продукта.

Таким образом, на крупность получаемого криолита влияет крупность обоих реагентов.

Кроме того, выбранный интервал крупности реагентов позволяет получить продукт с более высоким содержанием основного вещества за счет увеличения степени взаимодействия реагентов, которая обеспечивается скоростью сублимации А!Рз, соответствую3

1791388 щей скорости взаимодействия фторидов натрия и алюминия, Такое соответствие достигается выбранным интервалом крупности, Проведенный ранее кристаллооптический анализ показал, что реакции криолитообразования диффузионного характера начинается с поверхности зерен реагента.

При использовании фторида натрия с размером зерна > 160 мкм продукт представляет собой агрегат, центральная часть которого является непрореагировавшим фторидом натрия, а края довольно мелкими кристаллами криолита. B результате экранирования фторида натрия кристаллами криолита взаимодействие прекращается и зерна продукта не имеют воэможности укрупняться, а отслаиваясь, увеличйвают содер>кание мелких фракций, При йсйольЗовании фторида натрия с размером зерна < 100 мкм, размер матрицы ограничивает образование более крупного и редукта;.

При использовании фторида алюминия с: крупностью зерна > 80 мкм скорость сублимации нйже скорости взаимодействия реагентов, что вызывает снижение степени взаимодействия реагентов.

При использовании фторида алюминия с крупностью зерна < 40 мкм скорость суб, лимации выше скорости взаимодействия реагентов, что вызывает значительный пылеунос тонких фракций фторида алюминия.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что исходную шихту готовят из фторида натрия крупностью 100 — 160 мкм и фторида алюминия крупностью 40 — 80 мкм;

Пример. Смесь, состоящую из 30 г фторида натрия и 20 г фторида алюминия, тщательно перемешивали в фарфоровой чашке; помещали в печь СНОЛ 1, 6,2, 1/95 ИЗ и нагревали до 650 С. После этого полученный продукт вынимали из печи и охлаждали.

Результаты экспериментов с различным размером зерен исходных реагентов приве10 дены в таблице.

Как следует из таблицы, наилучшие результаты получены при одновременном использовании фракции фторида натрия, равной 100-160 мкм, и фракции фторида

16 алюминия, равной 40 — 80 мкм..

Верхние и нижние пределы размеров зерен исходных реагентов ограничены как снижением крупности получаемого продукта, так и снижением содержания основного

20 вещества.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет по сравнению с прототипом увеличить крупность криолита до 156 мкм с одновременным увеличением содержания

25 основного вещества до 997.

Формула изобретения

Способ получения криолита, включаю30 щий шихтование фторидов натрия и алюминия с контролируемой крупностью частиц и последующее спекание шихты при 500700 С,отличающийся тем,что,сцелью повышенйя качества криолита за счетувели35 чения крупности его частиц и содержания основного вещества, шихтованию подвергают фторид натрия с крупностью 100 — 160 мкм и фторид алюминия с крупностью . 40-80 мкм.