DE1110616B - Verfahren zur Herstellung von kuenstlichem Kryolith - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von kuenstlichem KryolithInfo
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- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/48—Halides, with or without other cations besides aluminium
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
117481 IVa/12i
ANMELDETAG: 2. J A N U A R 1960
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 13. JULI 1961
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 13. JULI 1961
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von künstlichem Kryolith und bezweckt, ein
solches Verfahren zu schaffen, mittels welchem künstlicher Kryolith (Natrium-Fluoraluminat) mit hohem
Reinheitsgrad erhalten wird, dessen Gewichtsverhältnis zwischen NaF und AlF3 gleich oder sehr nahe
demjenigen des natürlichen Kryoliths ist (ungefähr 1,5). Insbesondere soll es ermöglicht werden, das Natrium-Fluoraluminat
(d. h. Natriumsalz der Aluminiumfluorwasserstoffsäure) mit einer bestimmten Zusammensetzung auch dann niederzuschlagen, wenn
sich bei der Niederschlagungsreaktion große Säuremengen von HCl entwickeln.
Bekanntlich ist der Niederschlag von künstlichem Kryolith, insbesondere in saurem Medium, nicht
quantitativ, und das niedergeschlagene Natrium-Fluoraluminat unterliegt einer Umsetzung zu unerwünschten
Produkten, bei denen das Verhältnis NaF--AlF3 geringer als jenes des natürlichen
Kryolith ist. Die physikalischen Eigenschaften dieser Erzeugnisse sind innerhalb weiter Grenzen verschieden
und können qualitativ unter denjenigen des natürlichen Kryoliths liegen, wenn sie beispielsweise
in einem elektrolytischen Reduktionsbad zur Aluminiumerzeugung bei niedrigeren Temperaturen und
weitaus rascher als natürlicher Kryolith zersetzt werden, während andererseits auch fühlbarere Verluste
zufolge Verflüchtigung eintreten können.
Es hat sich gezeigt, daß die Zusammensetzung des niedergeschlagenen Natrium-Fluoraluminats nicht
nur vom Säuregehalt und der Temperatur, sondern auch vom Reaktionsvolumen bei der Niederschlagreaktion
abhängt. Insbesondere wurde festgestellt, daß bei Abwicklung der Reaktion in einem großen Volumen
bei niedrigen Momentankonzentrationen der Reagensmittel das genannte Verhältnis von NaF zu
AlF3 im erhaltenen Kryolith niedrig ist. Desgleichen
ist die Ausbeute beim Niederschlag gering. Mit anderen Worten sind Ausbeute und Verhältnis
NaF: AlF3 des niedergeschlagenen Natrium-Fluoraluminats
um so geringer, je größer das Reaktionsvolumen ist.
Es wurde ferner festgestellt, daß im Falle des Niederschlages des künstlichen Kryoliths aus einer
Aluminiumfluorwasserstoffsäurelösung (d. h. saures Aluminiumfluorid H3AlF6) durch Zusatz eines Natriumsalzes
dieser Säure der Niederschlag mit der Aluminiumfluorwasserstoffsäure reagiert, wodurch
Aluminiumfluorid abgetrennt wird und die freie Fluorwasserstoffsäure in Lösung verbleibt. Dies tritt
um so stärker ein, je größer der Säuregehalt des Mediums ist, in dem der Niederschlag vonstatten geht,
Verfahren zur Herstellung
von künstlichem Kryolith
von künstlichem Kryolith
Anmelder:
I. C. P. M. S.p.A. Industrie Chimiche
Porto Marghera, Mailand (Italien)
Porto Marghera, Mailand (Italien)
Vertreter:
Dipl.-Ing. Dr.-Ing. R. Poschenrieder, Patentanwalt,
München 8, Lucile-Grahn-Str. 38
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 8. Januar 1959
Großbritannien vom 8. Januar 1959
und je höher die Temperatur ist, bei der die Reaktion stattfindet.
Unter dem im folgenden benutzten Ausdruck Aluminiumfluorwasserstoffsäurelösung
soll der Einfachheit halber sowohl eine Lösung der Aluminiumfluorwasserstoffsäure
entsprechend der Formel H3 Al F6
als auch eine mit Fluorwasserstoffsäure angesäuerte Aluminiumfluoridlösung verstanden werden. Es versteht
sich, daß in letzterem Falle das Verhältnis AlF3: HF innerhalb weiter Grenzen schwanken
kann.
Wird der Kryolith beispielsweise aus einer Fluor und Aluminium im gewünschten Verhältnis enthaltenden
Lösung durch Zusatz eines Natriumsalzes niedergeschlagen, dann wird die dem Anion des verwendeten
Natriumsalzes entsprechende Säure nach und nach mit der Abscheidung des niedergeschlagenen
Natrium-Fluoraluminats in Freiheit gesetzt. Verwendet man Natriumcarbonat, dann wird die sich bildende
Kohlensäure als Kohlendioxyd entfernt, und die Lösung bleibt neutral. Verwendet man hingegen
ein anderes Natriumsalz als Natriumcarbonat, dann wird das Medium, in dem der Niederschlag stattfindet,
durch das Anion angesäuert.
Durch die Erfindung soll es ermöglicht werden, als Natriumsalz Natriumchlorid zu verwenden, das bekanntlich
eine praktisch kostenlose Natriumquelle ist, wobei der Niederschlag von künstlichem Kryolith
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3 4
mit niedrigem Verhältnis NaF: AIF3 verhindert und Eine wichtige erfindungsgemäße Verbesserung begleichzeitig
der Nachteil geringer Reaktionsausbeuten steht darin, daß die Mischung der Natriumchloridals
Folge der Bildung von Salzsäure während des lösung mit der Lösung, welche Fluor und Alu-Niederschlages
des Kryoliths vermieden werden soll. minium enthält, in einem Reaktionsgefäß derart er-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung 5 folgt, daß sie die in dasselbe eingeleiteten Lösungen
von künstlichem Kryolith ist somit dadurch gekenn- innig und plötzlich sowie in den kleinstmöglichen
zeichnet, daß in einem kleinen Reaktionsraum kleine Mengen miteinander vermischen und die so erhaltene
Mengen einer Natriumchloridlösung bzw. einer Alu- Suspension des künstlichen Kryoliths sofort jeglicher
miniumchlorid- und Natriumchloridlösung mit kleinen weiteren Einwirkung seitens der beiden Umsetzungs-Mengen
einer Aluminiumfluorwasserstoffsäurelösung io lösungen entzogen wird. Während der Umsetzung
kurzzeitig in innige Berührung gebracht werden, wird eine Temperatur von 20 bis 70° C aufrechterwonach
die den gefällten Kryolith enthaltende Lösung halten.
sofort aus dem kleinen Reaktionsraum abgezogen Anschließend wird der Kryolith in einen Apparat
und während wenigstens einer Stunde in dauernder übergeführt, in welchem er während einer Zeit-Umrührung
gehalten wird. Vorzugsweise werden die 15 spanne, die zwischen 1 und 8 Stunden schwanken
genannten Lösungen bei Temperaturen zwischen 20 kann, unter ständigem Rühren und bei einer Tempe-
und 70" C miteinander in Berührung und zur Um- ratur, die je nach den gewünschten Eigenschaften
setzung gebracht. Der erhaltene Kryolith wird sodann des Kryoliths schwanken kann, in Suspension gebeispielsweise
bei einer Temperatur von weniger als halten wird. Dieses Stadium kann als Konditionie-60°
C gerührt. 20 rungsstadium bezeichnet werden. Hierbei wird eine
Der Umstand, daß die Lösungen, welche umgesetzt Temperatur von weniger als 60° C bevorzugt,
werden, in innigen, momentanen Kontakt miteinander Man erhält auf diese Weise künstlichen Kryolith gebracht werden, ist für das erfindungsgemäße Ver- mit sehr guter Ausbeute, dessen Zusammensetzung fahren von ausschlaggebender Bedeutung, da — wie und physikalischen Eigenschaften denjenigen des bereits anfangs angedeutet wurde — die Beobachtung 25 natürlichen Kryoliths sehr nahe kommen,
gemacht wurde, daß bei Durchführung der wesent- Die Kryolithsuspension, die aus der Konditierungslichen Umsetzung des Verfahrens in einem, bezogen apparatur entnommen wird, kann dann in gewöhnauf die Gesamtmasse der umzusetzenden Lösungen, licher Weise behandelt oder gefiltert und neuerlich in verhältnismäßig kleinen Volumen und mit hoher Ge- Wasser dispergiert werden, um jegliche Säurespur zu schwindigkeit, wobei der niedergeschlagene Kryolith 30 beseitigen. Zu diesem Zweck können die üblichen gleich nach seiner Bildung aus der Reaktionszone ab- Verfahren wie Dekantieren, Behandlung in dekangezogen wird, die Reaktionsbedingungen derart sind, tierenden Ablaugeapparaten, Filtrieren usw. zur Andaß sie sich sehr den idealen Bedingungen nähern, Wendung gebracht werden.
werden, in innigen, momentanen Kontakt miteinander Man erhält auf diese Weise künstlichen Kryolith gebracht werden, ist für das erfindungsgemäße Ver- mit sehr guter Ausbeute, dessen Zusammensetzung fahren von ausschlaggebender Bedeutung, da — wie und physikalischen Eigenschaften denjenigen des bereits anfangs angedeutet wurde — die Beobachtung 25 natürlichen Kryoliths sehr nahe kommen,
gemacht wurde, daß bei Durchführung der wesent- Die Kryolithsuspension, die aus der Konditierungslichen Umsetzung des Verfahrens in einem, bezogen apparatur entnommen wird, kann dann in gewöhnauf die Gesamtmasse der umzusetzenden Lösungen, licher Weise behandelt oder gefiltert und neuerlich in verhältnismäßig kleinen Volumen und mit hoher Ge- Wasser dispergiert werden, um jegliche Säurespur zu schwindigkeit, wobei der niedergeschlagene Kryolith 30 beseitigen. Zu diesem Zweck können die üblichen gleich nach seiner Bildung aus der Reaktionszone ab- Verfahren wie Dekantieren, Behandlung in dekangezogen wird, die Reaktionsbedingungen derart sind, tierenden Ablaugeapparaten, Filtrieren usw. zur Andaß sie sich sehr den idealen Bedingungen nähern, Wendung gebracht werden.
d. h. daß ein Molekül der Aluminiumfluorwasserstoff- Der so erhaltene Kryolithniederschlag besitzt eine
säure jeweils mit drei Natriumchloridmolekülen in 35 gelatineartige Konsistenz, kann aber leicht filtriert
Berührung steht. werden und eignet sich besonders zum Erhalt eines
Die Zubereitung der Aluminiumfluorwasserstoff- körnigen Gutes.
säure kann nach einem beliebigen bekannten Verfah- Durch Verändern der Konditionierungsbedin-
ren erfolgen, so beispielsweise aus Al2O3 oder gungen, beispielsweise der Menge, der Zeit und der
Al(OH)3 und HF vorzugsweise in reinem Zustand, 40 Temperatur, läßt sich ein Endprodukt mit anderer
gleichgültig ob gasförmig, flüssig oder in Lösung, physikalischer Struktur, beispielsweise ein kristallines
oder aus rückgewonnenen Mutterlaugen. Die erfor- Erzeugnis, erhalten.
derliche Aluminiumfluorwasserstoffsäurelösung kann Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter Umauch
durch Lösen von Aluminiumoxyd oder Alu- ständen auch so verwirklicht werden, daß man eine
miniumhydroxyd in der gleichen Salzsäurelösung, die 45 erste Lösung, die Natriumionen als NaCl enthält, mit
man als Mutterlauge beim Niederschlagen vom einer zweiten Lösung, die Aluminiumionen als AlCl3
Kryolith erhält, und durch darauffolgenden Zusatz enthält, sowie mit einer dritten Lösung, die Fluoreiner
Fluorwasserstoffsäurelösung zubereitet werden. ionen als HF enthält, zur Umsetzung bringt. Alle
Bei der Zubereitung der Aluminiumfluorwasser- übrigen Verfahrensschritte bleiben gegenüber den be-
stoffsäure darf das Molverhältnis zwischen der ver- 50 reits beschriebenen unverändert,
wendeten Menge von HF und der Menge AlF3 nicht Die Aluminiumchloridlösung kann so zubereitet
geringer als das entsprechende Verhältnis NaFrAlF3, werden, daß man etwas Aluminiumhydroxyd in der
welches im Endprodukt vorhanden sein soll, sein. in der Mutterlauge des Kryolithniederschlages ent-
Die Konzentration der Aluminiumfluorwasserstoff- haltenen Salzsäure bei einer Temperatur zwischen
säure in der bei der Niederschlagsreaktion zur Her- 55 50 und 80° C auflöst.
stellung von künstlichem Kryolith verwendeten Lö- Es wurde festgestellt, daß es trotz der Tatsache,
sung schwankt beispielsweise zwischen 100 und 300 g daß der mit NaCl erhaltene Kryolith in sehr saurem
je Liter, um eine Zersetzung der Aluminiumfluor- Medium zufolge der Anwesenheit von HCl ausfällt,
wasserstoffsäure und die damit verbundene Abschei- möglich ist, reinen Kryolith mit hohem Verhältnis
dung von Aluminiumfluorid zu vermeiden. Die Tem- 60 NaF: AlF3 zu erhalten, wenn gemäß den beschrie-
peratur wird auf 60 bis 110° C gehalten. benen Bedingungen vorgegangen wird.
Der die Aluminiumfluorwasserstoffsäure oder Wie bereits ausgeführt wurde, müssen die Rebesser
Aluminium und Fluor im gewünschten Ver- aktionsmengen erfindungsgemäß so klein wie nur
hältnis enthaltenden Lösung wird die Natriumchlorid- möglich gehalten werden, wenn man zufriedenstellösung
zugesetzt, deren Konzentration von etwa 20 65 lende Ausbeuten erzielen will. Demzufolge müssen
bis etwa 27 Gewichtsprozent schwanken kann und die Reaktionsgefäße, welche beim erfindungsgemäßen
die vorher nach einem beliebigen Verfahren von Verfahren Verwendung finden, so ausgebildet sein,
Calcium, Magnesium, Eisen usw. gereinigt sein kann. daß sie diese grundsätzliche Voraussetzung erfüllen.
Einige hierzu geeignete Ausführungsformen von Reaktionsapparaten werden beispielsweise nachfolgend
beschrieben, ohne daß die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch an einen derselben
gebunden sein soll.
Eine Apparatur zur Durchführung des Verfahrens mit zwei Lösungen kann beispielsweise aus einem zylindrischen
Rohr bestehen, in dem achsengleich ein zweites, kürzeres zylindrisches Rohr angeordnet ist,
welches innen mit einer schraubenförmigen Spritzvorrichtung versehen ist, wobei die eine Lösung in den
Ringraum zwischen den beiden Rohren eingeleitet und die andere Lösung durch die Spritzvorrichtung
gegen die an der Innenwand des Außenrohres herabrinnende erstgenannte Lösung gespritzt wird. Mit
einem derartigen Apparat läßt sich eine innige, momentane Berührung der beiden Lösungen erreichen,
wobei die eine Lösung in feinverteilter Form (gespritzter Strahl) mit der anderen Lösung, die
als bewegter Film vorhanden ist, in Berührung kommt.
Weiter kann das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung einer Apparatur zufriedenstellend abgewickelt
werden, in welcher den Reaktionslösungen, die dem Grundprinzip der Erfindung gemäß in geringen
Mengen eingeleitet werden, eine Wirbelbewegung erteilt wird. Nachfolgend werden auch einige
Ausführungsbeispiele von Reaktionsapparaten dieser Type beschrieben.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene
praktische Durchführungsbeispiele des Verfahrens sowie Ausführungen von verwendbaren Apparaturen
beschrieben.
Fig. 1 erläutert schematisch den Verlauf des Verfahrens;
Fig. 2 zeigt in Ansicht und teilweise im Schnitt einen zur Durchführung des Verfahrens verwendbaren
Apparat, und
Fig. 3 und 4 zeigen andere Apparate, die zur Durchführung des Verfahrens Verwendung finden
können.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignete Anlage im wesentlichen aus den folgenden Teilen besteht: einen Behälter 1 für die
Fluorwasserstoffsäure, einen Behälter 2 für die Natriumchloridlösung, einen Silo 3 für das Aluminiumhydroxyd,
einen von diesem Silo belieferten Trichter 4.
Die aus dem Behälter 1 kommende Fluorwasserstoffsäure und das aus dem Silo 3 über den Trichter 4
zugeführte Aluminiumhydroxyd kommen im Behälter 5 zusammen, der mit einem Rührwerk ausgerüstet
ist.
Die sich bildende Aluminiumfluorwasserstoffsäure und das Natriumchlorid werden im Reaktionsgefäß 6,
auf dessen besondere Ausbildung nachfolgend noch näher eingegangen wird, zusammengeführt, während
die den Kryolithniederschlag enthaltende Flüssigkeit dem Konditionierapparat 7 zugeführt wird, aus
welchem er nach der Konditionierung einem kontinuierlichen Filterapparat 8 zugeleitet wird.
Das Schema deutet auch die Rückführung der Mutterlauge vom Filter 8 in den Behälter 5 an.
In Fig. 2 ist eine besondere, bevorzugte Ausführungsform eines Reaktionsgefäßes (wie das in Fig. 1
mit 6 bezeichnete) zur praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des wesentlichen
Schrittes desselben dargestellt.
Dieser Apparat besteht aus einem zylindrischen Außenrohr 9, dessen Innenwand in Fig. 2 mit 10 bezeichnet
ist, aus einem zweiten kürzeren, achsengleich innerhalb des Rohres 9 angeordneten zylindrischen
Rohr 11 mit einer unteren Auslaßöffnung 13 und aus einer schraubenförmigen Spirtzvorrichtung 12, die
vorteilhafterweise aus einer mehrgängigen Schraube
ίο bestehen kann und innerhalb des Rohres 11 angeordnet
ist. Eine Lösung wird in den ringförmigen Zwischenraum zwischen den beiden Rohren 9 und 11
eingeleitet, so daß sie als dünner Flüssigkeitsfilm 15 an der Innenwand 10 des Rohres 9 herabfließt. Die
andere Lösung wird in das Rohr 11 eingeleitet und wird durch die Spritzvorrichtung 12 gegen den herabfließenden
Film 15 gespritzt (14). Auf diese Weise werden die idealen Verfahrensbedingungen, d. h. der
innige und momentane Kontakt zwischen den beiden Reaktionslösungen, wirksam eingehalten.
In den Fig. 3 und 4 sind zwei weitere Ausführungsformen von Reaktionsapparaturen dargesteUt, die zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können. In Fig. 3 ist ein Apparat
gebräuchlicher Art gezeigt, bei dem die beiden Reaktionslösungen in einem Hohlzylinder 21 miteinander
vermischt werden, dessen Volumen in bezug auf das Volumen des Außenmantels 20 verhältnismäßig
klein ist und der koaxial in demselben untergebracht ist. Innerhalb des Zylinder 21 ist eine Drehwelle
22 gelagert, die im Mittelabschnitt des Zylinders mit Schaufeln 23 und am unteren Austrittsende des
Zylinders ebenfalls mit einer Schaufel 24 versehen ist.
Im übrigen dürfte die Darstellung hinreichend klar sein, so daß eine weitere Erläuterung überflüssig erscheint.
Eine andere Art eines Reaktionsapparates zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigt Fig. 4. Dieser Apparat 30 besteht im wesentliehen aus zwei in Form eines Y angeordneten Rohren
31, 32, in denen je ein schraubenförmiges Rührwerk drehbar gelagert ist. Die Reaktionslösungen werden
je in eines der beiden Rohre 31, 32 eingeleitet und gelangen am unteren Ende vereint in eine Kammer H
von im wesentlichen linsenförmiger Gestalt, die durch eine gelochte Scheidewand 34 in ein oberes Abteil 33
und ein unteres Abteil 35 unterteilt ist. Das untere Abteil 35 der Kammer H steht mit einer weiteren
linsenförmigen Kammer 36 in Verbindung, in der das Laufrad 37 einer Schraubenpumpe untergebracht ist.
Der Kryolithschlamm wird durch ein Ablaßrohr 38 geleitet. MotoreM treiben die sich drehenden Teile
des Aparates an.
Es folgen einige Ausführungsbeispiele des Verfahrens, aus deren Verlauf die Reaktionsbedingungen zu
entnehmen sind.
100 kg einer sauren Aluminiumfluoridlösung mit einer mittleren Konzentration von 24% H3AlF6
werden in einem Reaktionsgefäß, wie in Fig. 2 dargestellt, mit 119 kg einer 25%igen Natriumchloridlösung
gemischt. Der Überschuß an Natriumchlorid gegenüber der Theorie beträgt ungefähr 2<Vo. Die Reaktionstemperatur
wird auf etwa 70° C gehalten.
Nach einem Konditionierungsstadium von etwa lstündiger Dauer erhält man einen Schlamm, der
10
34,430 kg Kryolith in Suspension enthält, wobei das Verhältnis NaF: AIF3 etwa 1,46 ist.
Ausbeute, bezogen auf eingebrachte HF = 98,6%.
Die Mutterlauge besitzt eine Dichte von 1,05 und setzt sich wie folgt zusammen: HF = 1,54 g/l;
HCl = 100,9 g/l; NaCl = 7,85 g/l.
Kryolith in Suspension: 195,6 g/l (trocken).
Während der Konditionierung beträgt die Temperatur 60° C.
100 kg einer 24%igen Aluminiumfluorwasserstoffsäurelösung werden zusammen mit 120,2 kg einer
25%igen Natriumchloridlösung (3% Überschuß gegenüber der Theorie) in ein Reaktionsgefäß, wie in
Fig. 3 dargestellt, eingebracht. Die Temperatur desselben wird auf etwa 68° C gehalten. Nach dem Konditionieren,
das in diesem Fall etwa 3 Stunden dauert, erhält man künstlichen Kryolith mit einem
Verhältnis NaF: AlF3 von 1,46. Die Mutterlauge besitzt eine Dichte von 1,05 und folgende Zusammensetzung:
HF= 1,52 g/l; HCl = 100,2 g/I; NaCl = 9,44 g/l. Kryolith in Suspension: 195,0 g/l (trocken). „
Die Konditionierungstemperatur betrug 60° C.
Ausbeute, bezogen auf eingebrachte HF=98,65%.
Ausbeute, bezogen auf eingebrachte HF=98,65%.
30
100 kg einer 24%igen Aluminiumfluorwasserstoffsäurelösung
werden mit 125 kg einer 25%igen Natriumchloridlösung in ein Reaktionsgefäß, wie in
Fig. 4 dargestellt, gebracht. Der Überschuß an Natriumchlorid in der Lösung beträgt etwa 3% gegenüber
der Theorie. Die Reaktionstemperatur wird auf etwa 60° C eingestellt. Nach Beendigung der in
diesem Fall etwa 3Va Stunden dauernden Konditionierung
erhält man 34,73 kg künstlichem Kryolith mit einem Verhältnis NaF : AlF3 von 1,48.
Ausbeute, bezogen auf eingebrachte HF = 99,4%.
Die Mutterlauge mit einer Dichte von 1,05 besitzt folgende Zusammensetzung: HF = 0,72 g/l; HCl
= 99.3 g/l; NaCl = 13,35 g/l.
Kryolith in Suspension: 191,5 g/l (trocken).
Die Konditionierungstemperatur betrug 52° C.
20 kg 97%ige Fluorwasserstoffsäure werden in einem der Reaktionsgefäße, wie in den Fig. 2,3 und 4
dargestellt, mit 111 kg einer 20%igen wäßrigen Aluminiumchloridlösung und 122,3 kg einer 25%igen
wäßrigen Natriumchloridlösung intensiv und in kleinen Mengen gemischt. Der Natriumchloridüberschuß
beträgt 5% in bezug auf die theoretische Menge. Die Reaktionstemperatur beträgt etwa 50° C.
Aus dem Konditionierapparat erhält man einen Schlamm, der 34,72 kg Kryolith in Suspension enthält.
Verhältnis NaF : AlF3 = 1,48.
Kryolith in Suspension: 183,5 g/l (trocken).
Ausbeute, bezogen auf eingebrachte HF = 99,4%.
Konditionierungstemperatur: 45° C.
100 kg 24%ige Aluminiumfluorwasserstoffsäure werden in einem der Reaktionsgefäße, wie in den
Fig. 2, 3 und 4 dargestellt, mit 120,2 kg 25%igem NaCl gemischt. NaCl-Überschuß in bezug auf die
Theorie=3%. Die Temperatur des Reaktionsgefäßes wird auf 15° C gehalten. Die Umsetzungsprodukte
wurden 1 Stunde lang unter Rühren bei dieser Temperatur konditioniert.
Das Gewichtsverhältnis NaF: AlF3 des so erhaltenen
Kryoliths beträgt 1,48.
Ausbeute, bezogen auf eingebrachte HF = 99,3%.
Die Mutterlauge enthält: 0,85 g/l HF; 105,5 g/l
HCl; 6,92 g/l NaCl.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von künstlichem Kryolith durch Umsetzung einer Aluminiumfluorwasserstoffsäurelösung
mit einer Natriumionen enthaltenden Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem kleinen Reaktionsraum kleine
Mengen einer Natriumchloridlösung bzw. einer Aluminiumchlorid- und Natriumchloridlösung mit
kleinen Mengen einer Aluminiumfluorwasserstoffsäurelösung kurzzeitig in innige Berührung miteinander
gebracht werden, wonach die den gefällten Kryolith enthaltende Lösung sofort aus
dem kleinen Reaktionsraum abgezogen und während wenigstens einer Stunde in dauernder Umrührung
gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innige Mischung der Lösungen
in kleinen Mengen derart vorgenommen wird, daß eine der Lösungen in feinstverteiltem
Zustand mit der anderen Lösung in Form eines fließenden Filmes in Berührung gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in kleinen Mengen in den
Reaktionsraum eingeleiteten Lösungen in diesem gemeinsam einer Wirbelbewegung ausgesetzt
werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erzeugte künstliche
Kryolith bei einer Temperatur von weniger als 60° C gerührt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel für
eine der umzusetzenden Lösungen die Mutterlauge des erzeugten Kryoliths verwendet wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 718 789.
Deutsche Patentschrift Nr. 718 789.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
109 6Φ7/458 7.61
Applications Claiming Priority (1)
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GB767/59A GB904333A (en) | 1959-01-08 | 1959-01-08 | Process for the preparation of artificial cryolite and apparatus for performing saidprocess |
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Family
ID=9710178
Family Applications (1)
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DEI17481A Pending DE1110616B (de) | 1959-01-08 | 1960-01-02 | Verfahren zur Herstellung von kuenstlichem Kryolith |
Country Status (5)
Country | Link |
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