Способ очистки фтористого кальция

 

r „>. . и".и тек-„ц т, !

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<щ787368

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (á1 } Дополнительное к ввт. свид-ву (22} Заявлено 0?0677 (21} 2493081/22-26 (5 )М КЛ

С 01 F 11/22 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 1 12ф0. Бюллетень М2 46 (53) УДК 661 842 .482(088.8) Дата опубликования описания 15,12.80 (72} Авторы изобретения

P. Б. Чернов, Л.Д. Дюбова и A. П. Старченко (7$) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОЧИСТКИ ФТОРИСТОГО КАЛЬЦИЯ

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к очистке от примесей труднорастворимых фторидов щелочноэемельных металлов, в част- ности фтористого кальция, который на- ходит широкое применение в черной и цветной металлургии, в химической промвалениости для получения многих производных фтора, а также в оптике (монокристаллы фтористого кальция).

Известен способ очистки фтористого кальция от примесей, включающий обработку аппатитового или флюоритового концентрата серной кислотой, отделение газовой фазы, содержащей SiFp и HF 5 абсорбцию газовой фазы водой с образованием в растворе H SiF6 и геля кремневой кислоты, отделение геля от основной массы раствора, обработку раствора H карбонатом кальция и отделение образукщего осадка 1 .

Недостатком этого способа является сложность процесса и низкое качество получаемого фтористого кальция - 25 (СаГ 63Ъ, SiO> 24-30@, СаСОя 10%).

Известен также способ очистки фтористого кальция от примесей путем об= работки бифторидом аммония при нагревании в две стадииу сначала при 100> 30

20 С и затем при 370 10оС с удалением примесей в газовую фазу P) .

Недостатками этого способа являются невозможность очистки от примесей окислов металлов в силу того, что окислы металлов не дают летучих фтористых соединений и остаются в концентрате, загрязнение окружающей среды выделяющимися в газовую фазу СО, МН4 F SiГ4 и воды и многостадийность процесса.

Цель изобретения — очистка от примесей окислов металлов, снижение уровня загрязнения окружающей среды и упрощение процесса за счет исключения многостадийности.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе очистки фтористого кальция от примесей путем обработки галогенсодержащей солью при нагревании, в качестве галогенсодержащей соли используют хлористый каль" ,ций, обработку ведут при 700-930 С с последующим отделением примесей, кристаллизацией расплава и гидрообработкой.

Кроме того, концентрация фтористого кальция в расплаве составляет 2351 вес.Ъ.

Хлористый кальций является отходами содового производства. Можно при787368 менять как безводную соль, так и крис. рундовый тигель и,расплавляют йрй таллогидрат. Допустимость применения 800 C. Полученный расплав выдержипоследнего основана на том, что крис-. вают в печи в течение 1-2-х ч и посталлизационная вода из CaCI>68<0 уда- ледующие операции проводят как в приляется при 200 С и при температурах мере 1. Полученный продукт по данным выше 650 С остается уже безводная соль. химического анализа содержит, >: CaFy

Пределы концентрации фтористого, 96,45, Fe<0 0,10, SI0 0,25, 5 1 кальция в расплаве с учетом темпера- ..0,10. Выход продукта по отношению к туры процесса обусловлены диаграм- его содержанию в исходном концентрамой плавкости CaF< C a C I> . Концентра- те составляет 72, 5%. ция фтористого кальция ниже 23% ве- Пример 3. Смесь флюоритоводет к нерасплавлению части хлористого i0 ro концентрата того же состава с безII II кальция, при содержании CaF< выше 51% водным хлористым кальцием марки ч приводит к нерасплавлению части фто- (51 вес.% фтористого кальция) померистого кальция, т.е. вне указанных щают в корундовый тигель и расплавпределов концентрации CaF< расплав ляют при 930@С. Полученный расплав представляет собой гетерогенную сис- 35 выдерживают в печи в течение 1-2-х ч тему, состоящую из расплава и не- и последующие операции выполняют сог" растворившейся части солей. Кроме то- ласно вышеописанным примерам. ПолУ" го, использование расплавов с низ- ченный продукт по данным химическоким содержанием CaF (ниже 23%) увели- го аналнза содержит, %: СаГд 95,80, 1

Чивает непроизводительные расходы раст.20 F e<0+ 0 14, S i Oy О, 30, CaC I> О, 12. ворителя, затрат энергии, общих объе- Выход продукта по отношению к его мов раствора что снижает эффектив- содержанию в исходном концентрате

I о ность процесса. При температуре 700 С составляет 70,8%. не происходит полного расплавления Полученный в результате перераисх одных веществ а вести обработI

25 ботки продукт по своему химическоку при температуре 930 С нецеле- му составу близок к квалификации сс сообразно, так как это приводит к ли марки "ч", получаемой искусственд ополнительным энергозатратам. ным путем. Кроме того, образующаяся

Пример 1. 50,0 r флюоритово- после переплавки и отстаивания, част к Ь го концентрата. содержащего, %: фтористого кальция выделяется в

СаГа. 93 22, СаСОЪ1,65, «20е, 0,16, Зц крупнокристаллическом состоянии,что

510, 0,50 перемешивают со f50,0 r значительно облегчает процесс его безводного хлористого кальция марки отделения от раствора.

"ч" (23 вес.% CaF ). Смесь помещают Для высококарбонатных концентрав корундовый тигель и расплавляют тов целесообразным является их пред при 700ОC. Полученный расплав вьщер- 35 варительная обработка кислыми растживают в печи в течение 1 ч. При ворами с целью растворения СаСО, этом на поверхность расплава всплы- а оставшийся продукт после просушивет часть легкого шлака, который ме- вания может быть далее очищен по ханически удаляют. После охлаждения предлагаемому способу. смеси до комнатной температуры отде- 40

Формула изобретения ляют застывшую солевую смесь и меха1. Способ очистки дторис д ористого кальнически удаляют часть тяжелого шлака, н ен и ется в нижней час- ция от примесей путем обработки гаь логенсодержащей солью при нагревании, ти плава. Оставшуюся солевую смесь и я тем что перетирают и обрабатывают, ным раствором соляной кислоты. ористы в нижения загрязнения окруй и упрощения процесса за пе ехо ит в аст- металлов, снижения вор, а большая ч асть фто истого каль- жающе среды

Л р лю ения многостадийности, в ция в виде блестящих чешу с р ек оби ает- счет иск ч качестве галогенсодержащ г нсодержащей соли исся на дне стакана. Раствор отделяют п о- 50 пользуют хлорист кальци

ый ий обработку декантацией. Оставшийся продукт проаст- веДУт llPll 700-930 С последующим отмывают еще несколько раз водой и р с делением примесе, кристалл и т алли з ацией вор декантируют. Полученный осадок анализи- расплава и гидрообработк б боткой.

CaRZ высушивают при 120 С и анализируют на содержание основных комп анен- 2. Способ По п., о т шийся тем,,что концентрац центрацию фтотов. Полученный продукт по данным 5$ ристого кальция в расплаве подде е поддержианализа содержит, %: CaFg 97,40;

СаСО 1, 20, е,, i д

Источники информации, CaClg 0,04. Выход продукта по отнов исхо ном принятые во

ые во внимание при экспертизе шению к его содержанию в и д

1. Позин N.Е. Технология минеральконцентрате составляет 75,0%. ь люо итовоПример 2. Смесьф р

2. Авторское свидетельство СССР

ro концентрата того же состава с

9 497237, кл. С 01 F 11/22, 19.04.76 безводным хлористым, кальцием марки

"ч" (41 вес.% CaFg) помещают в ко