Способ переработки криолитовой пульпы

 

Ъ °

Н. П.Мокрецкий, А.С.Галков, В. П.Клименко,,й Е-. А Бураков (," Ф. f

° 1

Иркутский филиал Всесоюзного научно-иссл дщ атйп -Йии"6, и проектного института алюминиевой, магниевой и алектродной промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КГИОЛИТОВОИ ПУПЬПЫ

Изобретение относится к производству фтористых солей н может быть использовано при получении крнолнта гидрохимическими способами.

Известен способ переработки криолитовой пульпы, полученной при. взаимодейст вии растворов фторалюминиевой кислоты и и соды, по которому криолитовую пульпу сгущают, фильтруют и полученную пасту криолита прокаливают при 400-600оС.

Образующиеся в процессе прокалнвания газы промывают при рН 2-5 маточными или оборотными растворами, отработанный газоочистный раствор нейтрализуют содой, до остаточной кислотности 0,2-0,5 мас.% (в пересчете на HF), образовавшийся при этом осадок отделяют от раствора и подшихтовывают к пасте криолита перед прокаливанием, а отделенный от осадка на щ правляют на нейтрализацию соединениями кальция и далее на шламовое поле. По этому способу выход фтора в готовый продукт составляет 82-88% (1).

Недостатком этого способа является сложность схемы переработки газоочист ных растворов, а также низкий выход фтора в готовый продукт.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения крис лита, по которому криолитовую пульпу фильтруют, пасту криолита смешивают с натрийсодержащим реагентом — кальпи нированной содой в сухом виде. Полученную смесь тщательно перемешивают (го- могенизируют) в смесителе и прокалива» ют при 500 С. Получают продукт с со держанием фтора 46-51%, выход фтора в готовый продукт составляет 82-88%.

Отходящие в процессе прокаливания газы обезвреживают любым известным саосо бом 21.

Недостатком данного способа является сложность процесса гомогенизации смеси и низкий выход фтора в готовый продукт.

Белью изобретения является упрощение схемы переработки газоочистных раство3 9632 ров и повышение выхода фтора в готовый продукт.

8 4 направляют в голову процесса — на обработку пасты криолита.

Пример 1 (известный способ).

К 200 вес.ч. отфильтрованной пасты криолита с влажностью 30% содержащей, в пересчете на воздушно-сухое состояние, мас.%: фтор 54,7;. алюминий 17,3; натрйй 22,7, добавляют 29,3 вес.ч. кал цинированной соды с содержанием основного вещества 85,0 . После. тщательного перемешивания (гомогенизации) получен- ную смесь прокаливают при 500 С в течение 2 ч.

Получают 137,9 вес.ч. готового про-. дукта с содержанием, мас. : фтор 47,0; алюминий 17,5; натрий 30,9. Выход фто- ра в готовый продукт составляет 84,6 . П р и м:е р 2. (предлагаемый способ при верхней границе .концентрации компо-. нентов в газоочистном растворе).200 вес.ч. отфильтрованной пасты криолита с влаж ностью и химическим составом как в примере 1 вводят во взаимодействие при 70оС в течение 20 мин с 870 вес.ч. предварительно осветленного отработаннсьго газоочистного раствора, полученного при промывке отходящих в процессе прокаливания газов, содержащего, мас.%: фторид натрия 3,0; карбонат натрия 1,5; бикарбонат натрия 4,5., Полученную реакционную массу фильтруют, пасту криолита прокаливают при 500 С в течение

2 ч, а фильтрат, содержащий, мас.%: фторид натрия 0,2; карбонат натрия 1,4; бикарбонат натрия 4,5, после добавления кальцинированной соды направляют на промывку отходящих при прокаливании га». зов.

Получают 149 вес.ч. готового продукта, содержащего, мас.%: фтор 50,8, алюминий 16,2; натрий 30,5. Выход фтора в готовый продукт составляет 98,8%.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки криолитовой пульпы, включающему фильтрацию, обработку пасты натрийсодержащим реагентом, прокаливание полученного продукта и промывку образующихся:газов содовым раствором, в качестве натрийсодержащего реагента используют осветленный газоочистный раствор, содержащий, мас. : карбонат натрия 0,8-1,5; бикарбонат натрия 1,5-4,5; фторид натрия

1,0-3,0.

Способ осуществляют следующим образом.

Криолитовую пульпу, полученную гидрохимическим способом, например при взаимодействии растворов фторалюминиефой кислоты и соды, фильтруют на вакуумфильтре, пасту криолита с влажностью

25-35% вводят во взаимодействие при

25-95@С в течение 5-20 мин с предварительно осветленным газоочистным раствором, содержащим, мас. .,карбонат натрия 0,8-1,.5; бикарбонат натрия 1,5-, 4,5; фторид натрия 1,0-3,0. По окончании взаимодействия (обработки) реакционную массу фильтруют на вакуум-фильтре, пасту криолита направляют на прокаливание при 400-600оС с целью получения готового продукта, а фильтрат, содержащий, мас.%: фторид натрия 0,1-0,3;, карбонат натрия 0,7«1,4; бикарбонат натрия

1,5-4,5, после добавления к нему каш цинированной соды. направляют на промывку отходящих в процессе прокаливания газов. Промывку отходящих при про40 каливании газов ведут в щелочной области значений рН (рН 8,5-9,5) до достижения B газоочистном растворе следующего содержания основных компонентов, мас.%: карбонат натрия 0,8-1,5; бикар бонат натрия 1,5 4,5; фторид натрия 1,0 45

3,0; твердые включения 0,4-1,0 (отработаниый газоочистный раствор всегда содержит твердые включения-взвеси за счет улавливания мелких фракций пыли црокаливаемого продукта и выпадения в осадок кремнезема). С целью предотвращения загрязнения криолита соединениями кремния отработанный газоочистный раотвор перед отправлением его на обработку пасты криолита осветляют (отделяют взвеси) любым известным способом, например контрольной фильтрацией. Осветленный отработанный газоочистный раствор

Пример 3 (предлагаемый способ при средних концентрациях компонентов в газоочистном растворе). Пасту криолита по количеству и составу как в примерах 1 и 2 обрабатывают при 95 С в те чение 5 мин 1300 вес.ч. осветленного отработанного газоочистного раствора, содержащего, мас.%: фторид натрия 2,0; карбонат натрия 1,2; бикарбонат .натрия

3,0. Полученную реакционную массу фильтруют, пасту криолита прокаливают при

500 С в течение 2 ч, а фильтрат, содер жащий, Mac.%: фторид натрия 0,1; кар- бонат натрия 1,1; бикарбонат натрия

3,0; йосле добавления кальцинированной

Формула изобретения -.

v

Способ переработки криолитовой пуль пы, включающий фильтрацию, обработку пасты натрийсодержащим реагентом, про каливание полученного продукта и промыв ку образующихся газов содовым раство»ром, отличающийся тем,что, с целью упрощения технологии и повыше» ння выхода фтора в готовый продукт, в качестве натрийсадержащего реагента ио пользуют осзетленный газоочистный раствор, содержащий, мас.%: карбонат натрия:

0,8-1,5; бикарбонат ютрия 1,5-4,5; фторид натрия 1,0-3,0.

5 - б963 соды направляют на промывку отходящих при прокаливании газов.

Получают 149 4 вес.ч. готового нро дукта, содержащего, мас.%: фтор 50,7; алюминий 16,2; натрий 30,6. Выход фто- s ра в готовый продукт составляет 99,0%.

Пример 4 (предлагаемый способ при нижней границе концентраций компонентов в газоочистном. растворе).

Пасту криолита по количеству и составу 0 в примерах 1 3 обрабатывают при 25оС в течение 50 мин 2600 вес.ч. освет« ленного . отработанного гаэоочистного раствора, содержащего мас.%: фторид натрия 1,0; карбонат натрия 0,8; би- 15 карбонат .натрия 1,5. Реакционную массу фильтруют, пасту криолита прокаливают как в примерах 1-3, а фильтрат,-содержащий, мас.%: фторид натрия 0,3; карбонат натрия 0,8; бикарбонат натрия 20

1,5, после добавления кальцинированной соды направляют на промывку отходящих при прокаливании газов.

Получают 142,8 вес.ч. готового продукта,, содержащего мас.%: фтор 51,1; 2s ,алюминий 16,9; натрий 29,4. Выход . фтора в готовый продукт составляет

95,3%.

Пример 5. (за пределами предлагаемого способа) 30 ..Пасту криолита по количеству и соотаьу как в примерах 1-4 обрабатывают при

70ОС в течение 20 мин 5200 вес.ч. осветленного газоочистного раствора, содержащего, мас.%: фторид натрия 0,5; карбонат натрия 0,6; бикарбонат натрия

0,8. Реакционную массу фильтруют, пасту криолита прокаливают как в цримерах

1-4, а фильтрат, содержащий, мас.%: фторид натрия 0,4; карбонат натрия 0,6; 40 бикарбонат натрия 0,8; после .добавления кальцинированной соды направляют на промывку отходящих при прокаливании газов

?8 6

Получают 129,6 вес.ч. готового продукта, содержащего, мас.%: фгор 51 7; алюминий 18,7; натрий 27,0. Выход фйо ра в готовый продукт составляет 87,6%.

Как видно из примеров, предлагаемое решение позволяет существенно упрости гь способ переработки криолитовой пульнй и одновременно увеличить выход фтора в готовый продукт до 95-99%. Увеличива- ется также и выход готового продукта иа

3,6-8,3% по сравнению с известным способом.

Предлагаемый способ, как показывают, примеры, может быть осуществлен в шэ» роком интервале температур 25-95 С, при.этом с увеличением температуры вре мя взаимодействия газоочистного раство ра с пастой криолита сокращается.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гузь С.Ю., Барановская P.Ã. Производство криолита, фтористого алюминия и и фтористого натрия. М., Металлургия, 1964, с. 119-122.

2. Авторское свидетельство СССР

М 532570, кл. С 01 F 7/54, 1975.

Подписное

Заказ 823/31 Тираж 469

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

Составитель О. Голыжникова

Редактор О. Персиянпева Техред М. Коштура Корректор С Шекмар