AT315128B

AT315128B - Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Na3A1F6 und aktivem SiO2

Info

Publication number: AT315128B
Application number: AT369271A
Authority: AT
Inventors: Borsos Antal
Original assignee: Rudarsko Topionicarski Basen B
Priority date: 1971-04-29
Filing date: 1971-04-29
Publication date: 1974-05-10

Description


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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von   Na.Alp   und aktivem SiO2 aus Kieselfluorwasserstoffsäure unter Verwendung von Ammoniakwasser. 



   Nach bisherigen bekannten Verfahren bestand die Möglichkeit zur Gewinnung nur eines von diesen zwei Produkten,   u. zw.   auf Basis ganz anderer Verfahren. So stellt,   z. B.   die Firma Bayer durch Zerlegung von Silikaten mit Mineralsäuren einen aktiven Füllstoff her. 



   In der UdSSR wird dagegen das aktive SiO2 und H2SiF3 und AI (OH) gewonnen. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine 10 bis   30% ige Kieselfluorwasser-   stoffsäurelösung unter intensivem Mischen mit genau gleichmässig dosierten Anteilen von Ammoniakwasser von 13 bis 30 g   Nos/100   ml Konzentration, bei einer Temperatur von 10 bis   700C   und im Verlauf von 10 bis 120 min, neutralisiert wird, worauf die erhaltene Suspension unter Vakuum von 380 mm Hg filtriert und der entstandene Kuchen von 3 bis 4 cm Stärke und 85% Ammoniumfluoridgehalt mit einer äquivalenten Lösungsmenge Ammoniumfluorid von 4 bis 8 g NH4F/100 ml Konzentration ausgewaschen mit   enthärtetem   Wasser nachgewaschen und zur Gewinnung des aktiven SiO2 auf 800C getrocknet wird,

   wonach man die NH4F enthaltenden Filtrate und Waschlösungen vereinigt und zur Gewinnung des Kryoliths in der Weise verwendet, dass eine Kryolithsuspension mit 8 bis   zo   Trockenstoffgehalt gebildet wird, welche zur Gewinnung des Kryoliths filtriert und kalziniert wird. 



   Die Neutralisierung von Kieselfluorwasserstoffsäure mit Ammoniak gemäss der Gleichung : 
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 ist an sich eine bekannte Reaktion, welche technisch z. B. zur Herstellung von wasserfreiem Aluminiumfluorid in der Weise herangezogen wurde, dass die bei der genannten Reaktion erhaltene Ammoniumfluoridlösung unter bestimmten Bedingungen mit Aluminiumoxyd oder-oxydhydrat behandelt wird. 



   Demgegenüber besteht die Neuheit des erfindungsgemässen Verfahrens in der gleichzeitigen Gewinnung von aktivem SiO2 und Kryolith unter Anwendung von Ammoniakwasser gemäss obiger Reaktion und stellt-damit eine neuartige Kombination von Massnahmen dar, die die Gewinnung zweier wichtiger technischer Produkte in einem einzigen, einfach und wirtschaftlich durchzuführenden Gesamtverfahren gestattet. 



    Bei der erfindungsgemässen Neutralisation der HSiF mit Ammoniakwasser ist es für die Ausfällung des SiO. xH 0 der angestrebten Qualität erforderlich, als Reaktionsende das Auftreten eines Überschusses an. freiem    Ammoniak in der   NELF-Lösung   anzusehen. 



   Das Verhältnis von freiem Ammoniak zu Ammoniumfluorid ist durch den Ausdruck g NH/100 ml : g   NH4F/100 ml #0,   07 gekennzeichnet, wobei der Ammoniaküberschuss bei diesem Verhältnis als eine Menge 
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   Das aus der so erhaltenen Suspension in der oben angegebenen Weise erhaltene SiO. xH 0 stellt ein amorphes, aktives Produkt dar, das sich insbesondere als Gummifüllstoff hervorragend eignet.    



   Das nach Abscheidung des Si02 erhaltene Filtrat wird, mit den Waschlösungen vereinigt, zur Gewinnung von Kryolith nach folgender Reaktion verwendet : 
 EMI1.3 
 Mechanische Verunreinigungen jedoch, bestehen überhaupt nicht. 



  Beispiel l : Minimale Konzentration. 
 EMI1.4 
 wird mitgleichmässig dosierten Mengen Ammoniakwasser (15 gNH/100tration von zirka 2%. Die erhaltene Suspension wird in der Folge durch ein Filter unter einem Vakuum von 380 mm Hg filtriert, wonach der so erhaltene Kuchen von 3 cm Stärke und einem Feuchtigkeitsgehalt bzw. 



  NH4F-Gehalt von zirka 85% mit einer äquivalenten Lösungsmenge Ammoniumfluorid schwächerer Konzentration (4,0 g NH4F/100 ml) mit enthärtetem Wasser ausgewaschen und nachgespült wird, bis die Konzentration des   NH4F   höchstens 0, 1 g/100 ml beträgt. 



    Zur Gewährleistung der erwünschten Qualität des SiO. xH 0 ist es erforderlich, dass das Verhältnis von Trockenstoff zu verwendetem Wasser 1:25 beträgt. 2  
Das ausgewaschene Siliziumdioxyd wird bei einer Temperatur von   800C   getrocknet. Die trockene amorphe Masse wird in Mühlen bis zu einer Teilchengrösse von 30 Millimikron zerkleinert. 



   Es wird ein Produkt folgender Qualität erhalten : 

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 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> "PRASIL"-DK
<tb> Spez. <SEP> Gewicht <SEP> 1, <SEP> 95 <SEP> g/cm3
<tb> PH <SEP> auf <SEP> 5% <SEP> Suspension <SEP> 7,2-7,5
<tb> Schüttgewicht <SEP> 110 <SEP> g/l
<tb> Absinken <SEP> in <SEP> Toluol <SEP> 35 <SEP> ml <SEP> 
<tb> Glühverlust <SEP> 5%
<tb> Feuchtigkeit <SEP> bis <SEP> 5%
<tb> SiO <SEP> 84-860/0
<tb> R203 <SEP> 1%
<tb> CaO <SEP> 2%
<tb> SO <SEP> 0, <SEP> 05% <SEP> 
<tb> F <SEP> 0,075
<tb> Mn <SEP> 0,001%
<tb> Cu <SEP> 0, <SEP> 001% <SEP> 
<tb> Fe <SEP> 0, <SEP> 03% <SEP> 
<tb> Oberfläche <SEP> 50-180 <SEP> dug <SEP> 
<tb> Teilchengrösse <SEP> 30 <SEP> mg
<tb> 
 
Die durch die Abscheidung und das Auswaschen erhaltenen Filtrate des   SiO   werden vereinigt und zur Ge- winnung von Kryolith ausgenutzt. 



   Die Kryolithsuspension, mit einem Trockenstoffgehalt von 8%, wird filtriert und in der Folge kalziniert. 



  Der erhaltene Kryolith ist von einer Standard-Qualität. 



     Beispiel 2 : 30 ? ige   Kieselfluorwasserstoffsäure wird mit gleichmässig dosierten Anteilen Ammoniakwasser (30 g   Nul/100   ml), bei einer Temperatur von 700C im Verlauf von 120 min bis zur Erreichung eines pH 10 neutralisiert. Hiebei beträgt die Suspensionskonzentration zirka 7%. Die so erhaltene Suspension wird in der Folge mit einem Nutsche-Filter unter Vakuum von 380 mm Hg filtriert und der entstandene Kuchen von 4 cm Stärke und 85% Feuchtigkeitsinhalt mit einer äquivalenten Menge Ammoniumfluoridlösung von 8 g NH4F/100 ml aus- und mit enthärtetem Wasser nachgewaschen, bis die Konzentration des   NHF   höchstens 0,   1 g/100 ml   beträgt.

   Die weitere Verfahrensweise ist dieselbe wie im Beispiel   1,   mit der Ausnahme, dass der in der Kryolithsuspension enthaltene Trockenstoff 14% beträgt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von NasAlF6 und aktivem   SiOz,   dadurch gekennzeichnet, dass eine 10 bis   zigue   Kieselfluorwasserstoffsäurelösung unter intensivem Mischen mit genau gleichmässig dosierten Anteilen von Ammoniakwasser von 13 bis 30 g   Nus/100   ml Konzentration, bei einer Temperatur von 10 bis   700C   und im Verlauf von 10 bis 120 min, neutralisiert wird,

   worauf die erhaltene Suspension unter Vakuum von 380 mm Hg filtriert und der entstandene Kuchen von 3 bis 4 cm Stärke und 85% Ammoniumfluoridgehalt mit einer äquivalenten Lösungsmenge Ammoniumfluorid von 4 bis 8   gNHF/100   ml Konzentration ausgewaschen mit enthärtetem Wasser nachgewaschen und zur Gewinnung des aktiven   SiCL   auf   800C   getrocknet wird, wonach man die   NHF   enthaltenden Filtrate und Waschlösungen vereinigt und zur Gewinnung des Kryoliths in der Weise verwendet, dass eine Kryolithsuspension mit 8 bis 14% Trockenstoffgehalt gebildet wird, welche zur Gewinnung des Kryoliths filtriert und kalziniert wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Neutralisierung der H SiF mit Ammoniakwasser bis zur Erreichung eines pH von 8 bis 10 vorgenommen wird, wobei die Konzentration der Suspension 2 bis 7% beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus der nach Abfiltrieren des Kryoliths erhaltenen Lösung das freie Ammoniak ausgetrieben und zur Bereitung des Ammoniakwassers für die Neutralisation der Kieselfluorwasserstoffsäure wiederverwendet wird.