Способ очистки плавиковой кислоты

 

О Il И С А Н И Е 919984

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советсиик

Социалистичесиик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 290580 (21) 2982886/23-26 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

С 01 В 7/19 фВудврстВишьй квйнтют

COC1 ав делам взевретений в еткрмей (23)Приоритет (53) УДК661. 487 (088. 8) Опубликовано 150482. бюллетень J414

Дата опубликования описания 150482 (72) Авторы, изобретения

Я.П.Пекарец, P.È.ßïîëèíñêàÿ, В,П.К и E.À,Áóðàõoâ и

1.

".г,, т, .

Иркутский филиал Всесоюзного научно-искл«едователЬск« ого и проектного института алюминиевоИ ц гнйевой " . и электродной промышленности

«, (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПЛЯВИКОВОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к.очистке фтористоводородной кислоты от соединений кремния.

Известен способ очистки плавиковой кислоты от кремниевых соединений путем обработки ее соединениями натрия, с последующим отстаиванием и фильтрацией осадка (13.

Недостатком известного способа является низкая скорость отстаивания. и фильтрации при очистке кислоты с содержанием кремнефтористоводородной .кислоты 10-253, Наиболее близким по технической 35 сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очи:стки плавиковой кислоты, содержащей

2"10ь кремнефтористоводородной кислоты, путем обработки ее содой,с последующим отстаиванием осадка и отделением его от раствора фильтрацией.

В реактор поступает неочищенная плавиковая кислота и необходимое для ее очистки количество раствора кальцинированной соды с концентрацией 250-300 г/л МапСО, Между кремнефтористоводородной кислотой Н 5iF и содой идет реакция с образованием кремнефтористого натрия наименее растворимого из натриевых солей этой кислоты):

HqSiF + a CO Na S i + СО + Н О . Очистку ведут так, чтобы осадить наиболее полно кремнефтористоводородную кислоту и нейтрализовать фтористоводорюдную кислоту, Содержание

HgSiF в очищенной кислоте должно быть не выше 14. Пульпа, состоящая из очищенной плавиковой кислоты и кремнефтористого натрия, с соотношением ж:т и 20:1 из реактора поступает в сгуститель,, где отстаивается и сгущается. Осадок кремнефтористого натрия в виде сгущенной пульпы с некоторым количеством плавиковой кис4 ф ка кремнефтористого натрия на первой стадии меньше 1,03 не позволяет дос- тичь полного насыщения раствора и это вызывает дополнительное растворение кремнефтористого натрия, вводимого на второй стадии, и приводит к образованию мелкого осадка. Добавка кремнефтористого натрия нв первой стадии более 1,5Ф перенасыщает раствор, что приводит к образованию мелкокристаллических центров осаждения, что в конечном: итоге вызывает образование мелкокристаллической структуры осадка кремнефтористого натрия из кислоты.

На второй стадии вводят дополнительное количество твердого кремнефтористого натрия — 15-203 от веса пульпы, т.е. такого количества, чтобы обеспечить необходимую поверхность для осаждения образующегося при дальнейшей очистке кислоты осадка и для сокращения продолжительности кристаллизации образующегося осадка.

Введенный на этой стадии в насыщенный по этой соли раствор кислот кремнефтористый натрий не подвергается процессу растворения, размеры его кристаллов сохраняются и на их поверхности осаждается образующийся при дальнейшей очистке кремнефтористый натрий.

Добавка кремнефтористого натрия на второй стадии менее 15/ не обеспечивает необходимую поверхность для осаждения кремнефтористого натрия иэ кислоты. При добавке более

20/ происходит мелкоструктурная кристаллизация осадка, что ведет к ухудшению дальнейшего отстаивания °

При очистке кислоты содой образующийся кремнефтористый натрий осаждается на поверхности кристаллов, введенных на второй стадии, создавая крупные кристаллы. Получаемый крупнокристаллический осадок быстро отстаивается и легко фильтруется.

Содержание твердого в сливе после сгущения, т.е. в очищенной плавиковой кислоте, находится на уровне существующих норм, установленных для кислот, идущих на варку фтористых солей (0,5 г/л).

Пример. При очистке грязной плавиковой кислоты состава, o: HF 25;

Н 51F 25, ее подвергают предварительной обработке кремнефтористым натрием. Перед подачей в указанную кислоту очищающего реагента (соды) 15

3 91998 лоты (с весовым отношением твердого к жидкому 0,6-0,8:1) направляются на фильтрацию для более полного удаления плавиковой кислоты.

При очистке кислоты с низким содержанием кремнефтористоводородной кислоты (до 104) образуются сравнительно крупные кристаллы кремнефтористого натрия, что наряду с малым содержанием твердого в пульпе (ж:т 1О

= 20:1 способствует довольно быстрому отстаиванию пульпы и фильтра-, ции осадка. Полученная при этом очищенная плавиковая кислота содержит незначительное количество твердой взвеси (0,5 л), а паста кремнефтористого натрия имеет низкое содержание очищенной кислоты. Потери фтора при этом минимальные, а качество фтористых солей, полученных из этой кислоты, высокое (23.

Недостатком этого способа являются низкие скорости отстаивания и фильтрации при очистке плавиковой кислоты, содержащей 10-254 кремне- д фтористоводородной кислоты, связанные с образованием более 133 мелкой фракции в осадке (0,5-3 мкм).

Целью изобретения является повышение скоростей отстраивания и фильтрации при очистке плавиковой кислоты, содержащей 10-25 кремнефтористоводородной кислоты, эа счет снижения мелкой фракции в осадке (0 5-3 мкм) до 4-5i

Поставленная цель достигается согласно описываемому способу очистки плавиковой кислоты, заключающимся в обработке ее содой с последующим отстаиванием осадка и отделением его от раствора фильтрацией, причем перед обработкой содой в кислоту вводят кремнефтористый натрий сначала до насыщения, а затем в количестве 15-204 от веса пульпы.

Сначала вводят измельченный кремнефтористый натрий до насыщения им раствора. Процесс насыщения зависит от исходной концентрации кислоты и температуры процесса. В диапазоне

0 50 температур 40-65 и концентрации кремнефтористоводородной кислоты

20-304 растворимость кремнефтористого натрия составляет 1,0-1,54, Введение кремнефтористого натрия на

55 первой стадии до предела растворимости предотвращает образование большого количества центров кристаллизации и измельчение осадка. Добав919984 ристого натрия направляют на сгущение и фильтрацию. После очистки кислота содержит до 14 кремнефтористоводородной кислоты и 0,5 г/л твердой взвеси. Добавление в кислоту кремнефторида натрия необходимо проводить в две стадии, если основную массу ввести за один прием, наблюдается разрушение кристаллов и появля10 ется большое количество мелкой фракции.

Зависимость количества образующейся мелкой фракции в осадке от коли15 чества кремнефторида натрия вводимого на второй ступени представлена в таблице.

Количество кремнефто,рида натрия от веса пульпы, 3

20 25

12

Количество образующейся.мелкой фракции, (0,5-3 мкм) в осадке после очистки, 3

17- 18 13-15 4-4,5 4-4,5 4-5 8-10

Введение кремнефторида натрия в количестве 15-201 от веса пульпы поз- зо воляет получить осадок с минимальным содержанием мелкой взвеси.

Таким образом, способ позволяет повысить скорости отстаивания и фильтрации при очистке плавиковой

35 кислоты с содержанием 10-254 кремнефтористоводородной кислоты в 3-5 раз. за счет снижения количества мелкой фракции в осадке с 13 до

4-Я и, кроме того, позволяет получать пасту кремнефторида натрия с минимальным содержанием влаги и меньшить потери фтора с пастой крем40

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

У нефторида натрия. l . Позин М. Е. Технология минераль" ных солей. Л., "Химия", 1974, т. 2, с. 1118-1119.

Формула изобретения 2. Пусковой регламент на схему .очистки плавиковой кислоты от соедиСпособ очистки плавиковой кислоты нений кремния Иркутского филиала путем обработки ее содой с последую- ВАМИ, У 19, Иркутск, 1976 (прототип).

Составитель Е.Медведкова

Редактор Л.Повхан . Техред Ж. Кастелевич Корректор В.Бутяга

Заказ 2252/19 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г..ужгород, ул. Проектная, 4 в виде содового раствора концентрацией 300 г/л,.в нее вводят сначала измельченный (до 200 меш) кремнефтористый натрий в количестве от

1 до 1,5Ф от веса кислоты в зависи» мости от температуры процесса очистки (40-65oC) до насыщения раствора по этой соли. Затем в раствор кислот вводят дополнительное количество кремнефтористого натрия (15-203 от веса пульпы, образующейся при. очистке). Дальнейший процесс очистки ведут обычным методом. Вводят раствор соды концентрацией 300 г/л.

Раствор перемешивают при температуре

40-65 С. Образующуюся пульпу очищено ной плавиковой кислоты и кремнефтощим отстаиванием осадка и отделением его от раствора фильтрацией, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения скоростей отстаивания и фильтрации при очистке плавиковой кислоты с содержанием 10-25@ кремнефтористоводородной кислоты, перед обработкой содой в кислоту вводят кремнефтористый натрий сначала до насыщения, а затем в количестве 15-20ь от веса пульпы.