Способ получения криолита

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЗУ нн850588 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23,10.79 (2т) 2843774/23-26 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 3007.81 Бюллетень Й9 28

Дата опубликования описания 300781 (51)М. Кл 3

С 01 F 7/54

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений н открытий (53) УДК 661. 862. 369 (088. 8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ KP MOJlHTA к предлагаемому является способ получения криолита из твердых отходов алюминиевого производства, включающий их измельчение, выщелачивание

2-3%-ным раствором каустической щелочи, обескремнивание и осаждение из осветленного раствора криолита при

58-144%-ном избытке алюминия к Фтору по реакции ьна" НМА%02Ф2СО, на МГ +2на,СОЪ (2!

Недостатком этого способа является невысокое содержание фтора (42,3%) и высокое содержание примесей s продукте (содержание 80 2 составляет 1, 5%, даусОнита- Ма АВ(со 1(оН) до 8-9%) .

Цель изобретения — повьааение содержания фтора (до 44, 2-46,6%) и снижение примесей в продукте (содержание БО„снижается до 1,1-0,8%) .

Поставленная цель достигается спо собом получения криолита из твердых отходов алюминиевого производства, заключающимся в их измельчении, выщелачивании раствором каустической щелочи, обескремнивании и осаждении

° из осветленного раствора криолита при избытке алюминия к фтору, причем алюминий берут в избытке (5-46% от

Изобретение относится к регене- рации фтора из фторалюминийсодержащих отходов основных производств и может быть использовано при переработке отработанной угольной футеровки алюминиевых электролизеров на алюминиевых или глиноземных предприятиях

Известен способ получения криолита иэ твердых отходов алюминиевого производства, включающий их измельчение, выщелачивание 35%-ным раствором гидроокиси натрия, отделение раствора от осадка и введение s полученный раствор сначала отходов алюминия (сплесы,съемы, стружку), а затем газоочистных растворов, содержащих соду, бикарбонат и фторид натрия. При этом происходит осажде- ние криолита по реакции

„Кайс +Ьксюр+4НаНСО. НаЬАЬР+4наруйН О

В процессе осаждения криолита поддерживают избыток фторидов 25%(1)

Недостатком известного способа является высокое содержание примесей в продукте (содержание SO 2 дО

6%).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату З0

- I \"

Н.П. Мокрецкий, В.И. Кустов, B.П, Клименко "" - -"-1Я и Г.М. Нестерук .!::, ",.-,:, . - 1

Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности

850588

Из таблицы видно, что снижение величины избытка алюминия ниже 5% и повышение выше 46% приводит к снижению содержания фтора и повышению примесей в продукте.

Таким образом, предлагаемый спо-соб повышает содержайие Фтора в продукте с 42,3 до 44,2-46,6%, снижает содержание примесей БО„1 с 1,5 до

1,1-0,8%, что в свою очередь повышает извлечение фтора в продукте с

78,6 до 81,4-87,3% и скорость осаждения криолита с 1,2 до 2,7-8,8 м/ч и кроме того, снижает расход СО при карбонизации раствора с 1104 до 10591070 кг/-,, стехиометрически необходимого количества на связывание фтора).

Сущность способа заключается в следующем.

Отработанную угольную футеровку алюминиевых эл

NaF 20-23; А1 0 6,5-10,3; .Na О 10-12, Молярное соотношение в растворе фтора к алюминию, 2,7-3,8. Полученную после выщелачивания пульпу обескремнивают и отделяют осадок(осветляют) 2О любыми известными способами-.Полученный при этом шлам направляют на изготовление известняково-нефелиновой шихты(в глиноземное производство),а в осветленный фторалюминатный раствор с 25 молярным соотношением фтора к алюминию 2,7-3,8 вводят фтористый натрий (преимущественно в сухом виде или в виде пасты)до молярного соотношения в растворе фтора к алюминию 4,1-5,7 (избыток алюминия к фтору оТ стехиометрического составляет 5-46%) и затем направляют на карбониэацию с це0 лью выделения криолита, Полученную криолитовую пульпу обеэвоживают любыми известными способами (например, сгущают, фильтруют и сушат) с получением готового продукта — криолита, а отделений от криолита маточный раствор используют в обороте и на распульповке шлама .от выщелачивания, 40

Пример 1. Отработанную угольную футеровку дробят, измельчают и выщелачивают, полученную пульпу обескремнивают и осветляют известными способами. 2 м осветленного Фтора- 4 ,Ъ люминатн ого раствора, содержащего

20,8 г/л NaF 6,7 г/л Al О (молярное соотношение фтора и алюминия 3,8), карбонизируют.

После обезвоживания пульпы получают 17,4 кг криолита, содержащего

42,3% фтора, 6,6% п.п.п. Скорость осаждения криолита 1,2 м/ч, извлечение фтора иэ раствора в криолит

78,6%. Расход СС составляет 1104 кг/т криолита.

Пример 2. В l м осветленного фторалюминатного раствора с составом, как в примере 1, вводят 1,8 кг фтористого натрия (при этом мольное соотношение в растворе Фтора к алюминию составляет 4,1 избыток алюминия к фтору 46%), полученный раствор карбонизируют. После обезвоживания пульпы получают 18,8 кг криолита, Ф содержащего 44,2% фтора, 32% п.п.п. ектролизеров, содер жащую, %: фтор 11, алюминий 10, натрий 12>п.п.п. 65%, дробят и измельчают в мельнице мокрого помола до крупности 85-95% минус 0,2 мм.

Полученную пульпу выщелачивают раствором каустической щелочи при 8590 С и соотношении Ж:Та7-8:1. Расход

0 каустической щелочи (Na<0) на выщелачивание составляет около 150 кг/т футеровки. Пульпа после выщелачивания, как правило, содержит, г/л: 15

Скорость осаждения криолита.3,3 м/ч,i извлечение фтора из раствора в крио- лит 81,4%. Расход СО составляет

1070 кг/т криолита.

Пример 3. В 1 м осветленного фторалюминатного раствора с составом, как в примерах 1 и 2, вводят

8,4 кг фтористого натрия (при этом мольное соотношение в растворе фтора к алюминию составляет 5,3, избыток алюминия к фтору 13%), полученный раствор карбониэируют. После обезвоживания пульпы получают 24,6 кг криолита, содержащего 46,6% фтора, 2,1 п.п.п. Скорость осаждения криолита 8,8 м/ч, извлечение фтора из раствора в криолкт 86,9%. Расход

COg. 1059 кг/т криолита.

Пример 4. В 1 м осветленного фторалюминатного раствора с составом, как .в примерах 1-3, вводят

10,6 кг фтористого натрия (при этом мсльное ссотношение в растворе фтора к алюминию составляет 5,7; избыток алюминия к фтору 5%), полученный раствор карбонизируют.

Пссле обезвоживания пульпы получают 27-,3 кг криолита, содержащего

45,4% фтора, 2,6% п.п.п, Скорость осаждения криолита 2,7 м/ч, извлечение фтора из раствора в криолит

87,3%, Расход COg 1064 кг/т криолита.

Пример 5, 1 м осветленного фторалюминатного раствора с составом, как в примерах 1-4, вводят 13,4 кг фтористого натрия (при этом мольное соотношение в растворе фтора к алюминию составляет 6,2), полученный раствор карбонизируют.

Пссле обезвоживания пульпы получают 28,3 кг криолита, содержащего

44,0% фтора, 3,4 п,п.п, Скорость осаждения криолита 1,6 м/ч, извлечение фтора из раствора в криолит

80,4%. Расход COg 1072 кг/т криолита.

В таблице приведена зависимость содержания фтора и примесей в продукте от величины избытка алюминия в растворе.

850588 жание в крн%

Способ ппп/БО, 6,6/1,5

3,8/58

78,6

42,3

Известный

Нижняя граница

:предлагаемого3,2/1,1

2,1/0,8

4,1/46

5,3/13

81,4

44,2

86,9

46,6 Предлагаемый

Верхняя граница предлагаемого

2,6/0,9

5,7/5

6,2/3

87,3

45 4

44 0 3,4/1,2

80,4

По примеру 5

Составитель Л. Ситнова

Редактор Ю. Середа Техред А. Савка Корректор В. Синицкая

Заказ 6233/28 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фсрмула изобретения

Способ получения криолита из твердых отходов алюминиевого проиэводст» . ва, включающий их иэмельчение, выцелачивание раствором каустической щелочи, обескремнивание и осаждение из осветленного раствора криолита при избытке алюминия к фтору, о т л ич а ю щ н и .с я тем, что, с целью повышения содержания фтора и снижения примесей в продукте, алюминий 30 берут в избытке 5-46% от стехиометрически необходимого количества на связывание фтора.

Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дубчак P.Â. Переработка отходов алюминиевого производства за рубежом. М., Цветметинформация, 197S, с. 4.

2. Цветные металлы, 1977, 9 12. с. 25 (прототип) .