DE558132C - Verfahren zur Entkieselung von Flusssaeure - Google Patents

Description

Technische- Flußsäure ist stets mehr oder weniger mit Kieselflußsäure verunreinigt, da der zu ihrer Gewinnung verwendete Flußspat stets kieselsäurehaltig ist und die Kieselsäure als Fluorsilicium mit der Flußsäure übergeht< Vor Verwendung der Flußsäure zur Herstellung reiner Fluorverbindungen muß die Kieselflußsäure auf umständlichem Weg durch Ausfällen als Natrium- oder Kalium-

»° silicofluorid mit Hilfe von Soda, Pottasche oder anderen Kali- und Natronsalzen entfernt werden. Die Trennung der beiden Säuren, Kieselflußsäure und Flußsäure, durch einfache Destillation gelingt bei der handelsüblichen Konzentration von bis zu 4O°/₀ HF bei Vorliegen von viel Kieselsäure nicht oder nur äußerst mangelhaft, da, obgleich bei der Destillation von stärkerer nußsäurefreier Kieselflußsäure eine Anreicherung der zurück-

aö bleibenden Lösung an Flußsäure gegenüber den Siliciumverbindungen stattfindet, die Kieselflußsäure mit der Flußsäure zusammen überdestilliert.

Es wurde nun gefunden, daß man eine Be* seitigung der Kieselsäure durch ein einfaches Destillationsverfahren in anderen Gehaltsbereichen der Flußsäure erzielen kann, nämlich dann, wenn die Stärke der Säure oberhalb der Konzentration des konstant siedenden Gemisches von Fluorwasserstoff und Wasser liegt. Die Kieselflußsäure bzw. das Fluorsilicium geht aus solchen Säuren mit den zuerst absiedenden Anteilen der Flußsäure über, und zwar um so leichter, je höher die Konzentration dieser Säure ist. Aus einem derartigen Fluorsilicium-Flußsäure-Dampfgemisch läßt sich durch Abkühlung auf ausreichend niedrige Temperaturen ziemlich vollständig von SiF₄ befreite Flußsäure erhalten, während das unkondensierte, vorwiegend aus SiF₄ bestehende weitergehende Gas für sich verdichtet werden kann.- Die gemäß Erfindung aus den destillierenden Dämpfen durch Abkühlung erhaltene kieselsäurearme oder kieselsäurefreie Flußsäure kann für sich •Verwendung finden, man kann sie aber sehr zweckmäßig zunächst so lange in.das Siedegefäß zurücklaufen lassen, bis der Siliciumgehalt beseitigt ist. Dadurch wird erreicht, daß der Säuregehalt im Destilliergefäß ungefähr auf der ursprünglichen Höhe erhalten wird, was für das Austreiben des Siliciumfluorids günstig ist." Eine besonders vorteilhafte Arbeitsweise besteht darin, daß man die aus den absiedenden Dämpfen niedergeschlagene Flußsäure diesen Dämpfen in einem Rückflußkühler oder noch besser in einer Destillationskolonne entgegenführt.

Das Verfahren wird durch die schematische Darstellung der Zeichnung erläutert:

In dem Destilliergefäß 6¹ wird die zu entkieselnde Flußsäure von z. B. 70°/o HF-Gehalt zum Sieden erhitzt. Die Dämpfe gehen in die zweckmäßig kühl gehaltene mit Ringen oder anderem Material gefüllte oder auch mit ^5 Böden versehene Kolonne K. Von da gehen die Dämpfe weiter in den Rückflußkühler D, in dem die Flußsäure bei ausreichend niederer

Temperatur niedergeschlagen wird und durch die Kolonne K nach S zurückläuft, während das, Fluorsilicium übergeht und mit Wasser (in Dampfform oder in flüssigem Zustand) zu Kieselflußsäure in Vorlagen verdichtet werden kann. Die im Destilliergefäß S zurückbleibende Säure ist schließlieh praktisch kieselsäurefrei und kann direkt Verwendung finden. Je nach der im Kühler D eingehaltenen Temperatur kann man erreichen, daß dem übergehenden Fluorsilicium noch so viel Flußsäure beigemischt ist, daß in der Vorlage ohne Abscheidung von Kieselsäure Kieselflußsäure entsteht, oder aber auch, bei ¹S stärkerer Abkühlung, daß das Fluorsilicium so wenig Flußsäure enthält, daß sich mit Wasser durch Hydrolyse Kieselsäure, die abfiltriert werden kann, abscheidet. Die für eine bestimmte Zusammensetzung der übergehenao den Gase nötige Temperatur im Kühler D hängt von der Wirksamkeit des Kühlers ab und muß ausprobiert werden (für reine Kieselflußsäure z. B. o° im Kühler D).

Da auch aus Flußspat mit höherem. Kiesel- »5 Säuregehalt selbst bei der Umsetzung mit nicht ganz konzentrierter Schwefelsäure eine Flußsäure mit höherem Fluorwasserstofi:- gehalt entsteht, als der konstant siedenden wäßrigen Flußsäure entspricht, so ist es möglieh, auch aus solchem weniger hoch bewertetem Flußspat eine fast völlig kreselsäurefreie Flußsäure zu erhalten, wenn man so verfährt, daß man das aus dem Flußspat ausgetriebene Qasgemisch ohne Rücksicht auf seinen Wassergehalt durch Abkühlung verdichtet und dann die erhaltene rohe Flußsäure nach dem oben beschriebenen Verfahren entkieselt. Der technische Fortschritt des beschriebenen Verfahrens besteht in einer restlosen Trennung von Flußsäure und Kieselflußsäure ohne Zwischenfraktionen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Entkieselung von über 4O°/₀iger, insbesondere solcher Fluß- +5 säure, die durch Einwirkung von Schwefelsäure auf kieselsäurehaltigem Flußspat und Kondensation der hierbei anfallenden Dämpfe gewonnen worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man von einer Flußsäure ausgeht, die höherprozentig ist als die konstant siedende Flußsäure und aus dieser so lange Flußsäure abdestilliert, bis der SiF₄-Gehalt beseitigt ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man hierbei unter Rückleitung des durch Abkühlung gewonnenen Kondensates in das Siedegefäß arbeitet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die abdestillierenden Dämpfe mit der aus ihnen verdichteten Flußsäure im Gegenstrom, z. B. einer Kolonne, in Berührung bringt.:

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen