DE139626C

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Publication number: DE139626C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Das Mineral »Kryolith« ist ein Doppelfluorid von Aluminium und Natrium und hat die chemische Formel Al₂ F₆ · 6 Na F. Von den verschiedenen chemischen Behandlungsweisen des Kryoliths, welche in der Technik in Anwendung gebracht worden sind, besteht die jetzt hauptsächlich gebräuchliche im Rösten mit Kalk.The mineral "cryolite" is a double fluoride of aluminum and sodium and has the chemical formula Al ₂ F ₆ · 6 Na F. Of the various chemical treatments of cryolite that have been used in technology, the one that is now mainly in use is Roasting with lime.

Aus dieser Behandlung gehen Natriumaluminat und Fluorcalcium hervor. Diese beiden werden durch Ausziehen mit Wasser voneinander getrennt. Dieses Fluorcalcium ist ganz unrein und von geringem Wert. Man erhält daher das Fluor, welches 54 Prozent vom Gewichte des Kryoliths ausmacht, nicht in brauchbarem Zustande.This treatment produces sodium aluminate and calcium fluoride. These two will separated from each other by drawing them out with water. This calcium fluoride is completely impure and of little value. You therefore get the fluorine, which is 54 percent of the weight of the cryolite, not in usable condition.

Obgleich schon versuchsweise in einem Platingefäß geschmolzener Kryolith bei stärkster Weißglühhitze mit Wasserdampf behandelt worden ist, wobei unter Verflüchtigung von Fluorwasserstoffsäure und Fluornatrium reine Tonerde zurückbleibt, hat dieses Verfahren doch keine Anwendung in der Technik gefunden. Although cryolite has already been melted experimentally in a platinum vessel at the strongest Incandescent heat has been treated with steam, with volatilization of Hydrofluoric acid and fluorosodium pure alumina left behind did this process but found no application in technology.

Gemäß vorliegender Erfindung wird der Kryolith ebenfalls in Gegenwart von Wasserdampf erhitzt, aber bei weit unterhalb der Weißglühhitze liegenden Temperaturen, so daß nur Fluorwasserstoffsäure frei wird (und sich nicht auch Fluornatrium verflüchtigt) und ein Rückstand verbleibt, welcher entweder aus Natriumaluminat oder aus einem Gemische von Fluoriden und Oxyden in wechselnden Verhältnissen besteht. According to the present invention, the cryolite is also in the presence of water vapor heated, but at temperatures far below the incandescent heat, so that only Hydrofluoric acid is released (and fluorosodium does not also volatilize) and a residue remains, which either consists of sodium aluminate or a mixture of fluorides and oxides in varying proportions.

Anstatt Wasserdampf kann man auch von Wasserstoff selbst oder von wasserstoffhaltigen Brennstoffen genährte Flammen auf den Kryolith einwirken lassen, wobei wesentlich dieselben Resultate erhalten werden.Instead of water vapor, you can also use hydrogen itself or hydrogen Let fuel-nourished flames act on the cryolite, essentially the same Results are obtained.

In diesem Falle benutzt man zweckmäßig eine rotierende Retorte. Der Wasserdampf, welcher bei der Verbrennung entsteht, reagiert auf den Kryolith; Fluorwasserstoffsäure entweicht, und es wird ein mehr oder weniger oxydierter Rückstand erhalten.In this case, it is advisable to use a rotating retort. The water vapor which is produced during combustion reacts to the cryolite; Hydrofluoric acid escapes, and a more or less oxidized residue is obtained.

Eine weitere Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß man den Kryolith mit einem Hydrat, wie Bauxit, zu ziegelsteinförmigen Massen formt und die Ziegel entweder in Retorten oder Öfen in Gegenwart von Wasserdampf erhitzt, wobei das Hydratwasser zusammen mit dem angewendeten Wasserdampf den Kryolith zerlegt. Als Wasserdampf kann auch solcher von Verbrennungsprodukten herrührend verwendet werden.Another embodiment of the present method is that the Cryolite with a hydrate, such as bauxite, forms brick-shaped masses and the bricks either heated in retorts or ovens in the presence of steam, the water of hydration together with the applied steam, the cryolite decomposes. Steam from combustion products can also be used as water vapor used originating.

Der im Handel vorkommende Kryolith enthält stets Kieselsäure sowie Sulfide und Karbonate von Metallen. Diese werden durch die vorliegende Behandlung derart umgewandelt, daß gasförmiges Siliciumflorid, welches mit der Fluorwasserstoffsäure entweicht, entsteht, während die Sulfide und Karbonate Oxyde liefern, welche den Rückstand verunreinigen.The commercially available cryolite always contains silica as well as sulfides and carbonates of metals. These are converted by the present treatment in such a way that gaseous silicon fluoride, which with the Hydrofluoric acid escapes, forms, while the sulphides and carbonates provide oxides, which contaminate the residue.

Die Zusammensetzung des Rückstandes richtet sich nach der Dauer der Einwirkung des Wasserdampfes auf den Kryolith. Wird das Erhitzen und Dampfüberleiten so lange fortgesetzt, bis keine Säure mehr übergeht, so besteht der Rückstand im wesentlichen aus Natriumaluminat. Wird aber die Dampfzuführung unterbrochen, bevor alles Fluor als Fluorwasserstoffsäure ausgetrieben ist_; so erhältThe composition of the residue depends on the duration of the action of the water vapor on the cryolite. If the heating and passing in steam are continued until no more acid passes over, the residue consists essentially of sodium aluminate. But if the steam supply is interrupted before all the fluorine has been driven off as hydrofluoric acid _; so receives

man einen Rückstand. der beim Stehenlassen allmählich seine starke Alkalität verliert, indem der noch unzersetzt gebliebene Kryolith auf entstandenesNatriumaluminat wie folgt einwirkt:one a residue. the one when left standing gradually loses its strong alkalinity by adding the still undecomposed cryolite to it The resulting sodium aluminate acts as follows:

Al₂ Fl₁. -6NaFl+ Al₂ O₈ · 3 Na₂ 0 =
2 Al₂ O₃ + 12 Na Fl. Al ₂ Fl ₁ . -6NaFl + Al ₂ O ₈ · 3 Na ₂ O =
2 Al ₂ O ₃ + 12 Na Fl.

Die Rückstände können in bekannter Weise weiter verarbeitet werden.The residues can be further processed in a known manner.

Claims

Patent claim:

Process for treating cryolite with water vapor, characterized in that this treatment is carried out at a temperature below the incandescent heat, for the purpose of driving off fluorine essentially only in the form of hydrofluoric acid and at the same time to get a residue of more or less oxidized material.