DE567270C - Manufacture of beryllium fluoride - Google Patents
Manufacture of beryllium fluorideInfo
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- DE567270C DE567270C DEI42313D DEI0042313D DE567270C DE 567270 C DE567270 C DE 567270C DE I42313 D DEI42313 D DE I42313D DE I0042313 D DEI0042313 D DE I0042313D DE 567270 C DE567270 C DE 567270C
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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- C01F3/005—Fluorides or double fluorides of beryllium with alkali metals or ammonium; Preparation of beryllium compounds therefrom
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Description
Herstellung von Berylliumfluorid hie vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von Beryllinnifluorid durch Aufschluß von Bervll mit Aninionfluorid in kontinuierlichem Betrieb.Preparation of beryllium fluoride to which the present invention relates a process for the preparation of berylline nifluoride by digestion of Bervll with Aninion fluoride in continuous operation.
Von G i b s o n ist ein ,`erfahren zum Aufschluß von Beryll angegeben worden, bei dem dieser mit Anmonfluorid in etwa dem Dreifachen der theoretisch erforderlichen Menge in einem stehenden Behälter längere Zeit erliitzt wird. wobei die anwesende Kieselsäure sich als SiF, verflüchtigt und Bervllitimfluorid zusammen mit den Fluoriden der Begleitmetalle hinterbleibt. Das Verfahren ist für die Verwendung im Laboratorium gedacht und hat eine technische Verwertung bisher nicht gefunden; nian hat vielmehr dein Aufschluß mit Natriumsilikofluorid den Vorzug gegeben. Maßgebend dürfte dabei gewesen sein. daß beim Aufschluß mit Atnmontluorid der überwiegende Anteil des letzteren für die Bildung von Siliciumtetrafluorid und Aluniiniunifltiorid verbraucht wird, die an sich scli«-er verwertbare Nebenprodukte darstellen, und daß auch der bei dein Gibsonschen Verfahren notwendige erhebliche Überschuß an Amnionfluorid die Wiedergewinnung umständlich und schwierig gestaltet.From G i b s o n an, `experienced is given for the digestion of beryl in which this with ammonium fluoride is about three times the theoretically required Amount in a standing container for a long time. being the present Silicic acid evaporates as SiF, and Bervllitimfluorid together with the fluorides the accompanying metals remains. The procedure is for use in the laboratory thought and has not yet found a technical utilization; Rather, nian has Your digestion with sodium silicofluoride is preferred. This should be decisive have been. that in the case of digestion with inhalation fluoride, the predominant part of the latter is consumed for the formation of silicon tetrafluoride and aluminum chloride, which in themselves represent more usable by-products, and that too your Gibson's method requires a substantial excess of amniotic fluoride Recovery made cumbersome and difficult.
Gemäß vorliegender Erfindung wird Beryll finit Ainmonfluorid in kontinuierlichem Verfahren aufgeschlossen, wobei das gesamte nicht an <las Beryllium gebundene Fluor als Aminonfluorid wiedergewonnen und im Kreislauf verwendet wird.According to the present invention, beryl finite amine fluoride becomes in continuous Process open-minded, with all not bound to <las beryllium Fluorine is recovered as aminone fluoride and recycled.
Der Aufschluß von Beryll gemäß der Erfindung läßt sich an sich gleich gut mit neutralem und saurem Ammonfluorid durchfiihren. Da jedoch infolge der Zersetzlich-Ic=it des neutralen Salzes bei Temperaturen über .Io' C die Regeneration desselben schwieriger ist, wird der Aufschluß zweckmäßig mit dem sauren Salz durchgeffhrt. Dabei läßt sich gleichzeitig die Eigenschaft des sauren Salze, daß es beim Erhitzen zunächst in die flüssige Phase übergeht, in vorteilhafter Weise verwerten.The digestion of beryl according to the invention is basically the same do well with neutral and acidic ammonium fluoride. Since, however, as a result of the decomposable Ic = it of the neutral salt at temperatures above .Io 'C, the regeneration of the same is more difficult the digestion is expediently carried out with the acid salt. Here lets at the same time the property of the acid salt that it is initially when heated passes into the liquid phase, utilize in an advantageous manner.
Versuche, den Aufschluß durch Erhitzen eines brikettierten Gemisches von Bervll und Ainmonfluorid im Drehofen durchzuführen. haben erwiesen, daß bei fortschreitender Erhitzung ,ein Verkleben des Gutes stattfindet, wodurch seine Verarbeitung aufs äußerste erschwert, wenn nicht unmöglich gemacht wird. Es wurde daher der Weg gewählt, in einem vor den Drehofen gelegten Verdampfer das Ammonfluorid für sich zu erhitzen und dem Drehofen, in dein der feinst gemahlene Beryll in dauernder Bewegung gehalten wird. dampfförmig zuzuführen. Durch Anwendung des Vorverdampfers ist es möglich, die Verdampfung des Ainmonfluorids in bester Anpassung an die jeweils in den Drehofen eintretenden Bervllinengen zu regeln. Andererseits begünstigt der während des ganzen Verlaufs der Reaktion bestehende staubförmige Charakter des Reaktionsgutes in Verbindung mit der gründlichen Durchwirbelung mit dem ,gasförmigen Ammonfluorid den Ablauf der Reaktion. Es genügt daher die Anwendung eines io- bis 2o°/oigen Fluoridüberschusses über die theoretische Menge sowie bei einer Reaktionstemperatur von 35o bis 6oo° C eine Durchlaufzeit des Rohmaterials von i Stunde, um eine vollständige Verflüchtigung der Kieselsäure zu erzielen. Die Umsetzung verläuft nach der Gleichung 3Be0 # A1203 . 6S102 + 18NH4F . HF - 3BeF2 +- 2AIF3 -t- 6 SiF4 + i8NH3 '-, 18H20. Die bei der Reaktion nach der zunächst erfolgenden Abspaltung von Ammoniak entstehenden Abgase, die im wesentlichen aus SiF4 und dem überschüssigen Ammonfluorid bestehen, werden nunmehr unter gleichzeitiger Kühlung auf etwa 15o° C und darunter mit Ammoniakgas im Überschuß behandelt, wobei das SiF4 in Form einer festen Verbindung, SiF, # z 1VH3, zusammen mit dem überschüssigen Ammonfluorid ausfällt. Die ausgeschiedenen festen Stoffe werden auf geeignete Weise, zweckmäßig durch mechanische oder elektrische Staubfilter, zur Abscheidung gebracht und in an sich bekannter Weise auf Ammonfluorid verarbeitet. Vorzugsweise erfolgt letzteres durch Eintragen in Wasser, Behandlung mit überschüssigem Ammoniak. Abtrennung der ausgeschiedenen Kieselsäure und Eindampfen oder Versprühen der Lösung. Dabei werden 4;. des für den Aufschluß verbrauchten Ammonfluorids nach den Gleichungen 6SiF4 -f-. 12NH3 _--- 6SW4.2NH3 6 SW4 # 2NH3 -j- 1--NH3 -f- 12H20 = 6S102 -(- 24NH4F 24NH4F -- 12NH4F # HF + 12NH3 regeneriert und in den Verdampfer zurückgeführt.Attempt the digestion by heating a briquetted mixture von Bervll and ammonium fluoride to be carried out in a rotary kiln. have proven that at As the heating progresses, the goods stick together, which means that they are processed extremely difficult, if not made impossible. It therefore became the way selected, the ammonium fluoride for itself in an evaporator placed in front of the rotary kiln to heat and the rotary kiln, in which the finely ground beryl is in constant motion is held. to be supplied in vapor form. By using the pre-evaporator it is possible, the evaporation of the ammonium fluoride in best adaptation to the respective in to regulate the Bervllinengen entering the rotary kiln. on the other hand favored the dusty character of the, which existed throughout the course of the reaction Reaction material in connection with the thorough whirling with the, gaseous Ammonium fluoride the course of the reaction. It is therefore sufficient to use an io- bis 20% excess fluoride over the theoretical amount and at a reaction temperature from 35o to 60o ° C a throughput time of the raw material of 1 hour to achieve a complete To achieve volatilization of the silica. The implementation proceeds according to the equation 3Be0 # A1203. 6S102 + 18NH4F. HF - 3BeF2 + - 2AIF3 -t- 6 SiF4 + i8NH3 '-, 18H20. Those arising in the reaction after the ammonia is initially split off Exhaust gases, which essentially consist of SiF4 and the excess ammonium fluoride, are now with simultaneous cooling to about 150 ° C and below with ammonia gas treated in excess, the SiF4 in the form of a solid compound, SiF, # z 1VH3, precipitates together with the excess ammonium fluoride. The eliminated Solid substances are appropriately, expediently by mechanical or electrical Dust filter, brought to the separation and in a known manner on ammonium fluoride processed. The latter is preferably done by adding it to water, treating with excess ammonia. Separation of the precipitated silica and evaporation or spraying the solution. There are 4 ;. the one used for the digestion Ammonium fluoride according to the equations 6SiF4 -f-. 12NH3 _--- 6SW4.2NH3 6 SW4 # 2NH3 -j- 1 - NH3 -f- 12H20 = 6S102 - (- 24NH4F 24NH4F - 12NH4F # HF + 12NH3 regenerated and returned to the evaporator.
Die bei dieser Zersetzung anfallende, fast chemisch reine Kieselsäure ist ein vorzügliches Rohmaterial für die Herstellung von Silikagel, Wasserglas u. dgl.The almost chemically pure silica resulting from this decomposition is an excellent raw material for the production of silica gel, water glass, etc. like
Die Aufarbeitung des beim Aufschluß hinterbleibenden Gemisches von Berylliumfluorid, Aluminiumfluorid und Eisenoxyd geschieht in bekannter Weise durch Herauslösen des Berylliumfluorids mit Wasser -und Eindampfen auf Berylliumoxyfluorid oder weitere Umsetzung zu Berylliumhydroxyd bzw. Berylliumsalzen.@ Aus dem im wesentlichen aus Aluminiumfluorid und Eisenoxyd bestehenden getrockneten Rückstand wird auch das Aluminiumfluorid auf Ammonfluorid verarbeitet. Zweckmäßig geschieht dies, indem durch Behandlung mit konzentrierter Schwefelsäure unter Zusatz von Kieselsäure in an sich bekannter Weise zunächst SiF4 freigemacht und dieses mit den Ofenabgasen vereinigt wird, worauf es finit diesen zusammen durch Umsetzung mit Ammoniak auf Ammonfluorid \-erarbeitet wird.The work-up of the mixture of remaining in the digestion Beryllium fluoride, aluminum fluoride and iron oxide are carried out in a known manner Dissolve the beryllium fluoride with water and evaporate on beryllium oxyfluoride or further conversion to beryllium hydroxide or beryllium salts. @ From the essentially The dried residue consisting of aluminum fluoride and iron oxide is also used processed the aluminum fluoride on ammonium fluoride. This is expediently done by by treatment with concentrated sulfuric acid with the addition of silica in In a manner known per se, SiF4 is first freed and this with the furnace exhaust gases is combined, whereupon it finitely these together by reaction with ammonia Ammonium fluoride is worked out.
Das bei der Regeneration zunächst gebildete neutrale Ammonfluorid wird dann in bekannter Weise durch Erhitzen in das saure Salz übergeführt, das für einen neuen Aufschluß dient, während das hierbei abgespaltene Ammoniakgas für die Abscheidung des in den Ofenabgasen enthaltenen und des aus der Zersetzung des Aluminiumfluorids stammenden Si F4 verwendet wird. Auf diese Weise ist es möglich, auch das gesamte im Verfahren benötigte Ammoniakgas im Kreislauf zu führen, wobei nur die betriebsmi-ißigen Verluste entstehen.The neutral ammonium fluoride initially formed during regeneration is then converted into the acid salt in a known manner by heating, which is used for a new digestion is used, while the ammonia gas split off here for the Separation of that contained in the furnace exhaust gases and that from the decomposition of aluminum fluoride originating Si F4 is used. In this way it is possible to do the whole too to circulate the ammonia gas required in the process, only the operational ones Losses arise.
Beispiel In der Übersicht ist in schematischer Weise der Gang des Aufschlusses und der des Kreislaufes der beim Aufschluß verwendeten Stoffe wiedergegeben. Der in der Mühle a staubfein gemahlene Beryll fällt zunächst in einen Silo b, von dem er dem eisernen, auf etwa 5oo° C erwärmten Drehofen c in bemessener Menge zugeführt wird. Aus dem Verdampfer d wird dem Drehofen dampfförmiges saures Ammonfluorid in etwa z0 °/oigein überSChuß über die dem eingebrachten Beryll entsprechende Menge zugeleitet. Die Üewegung des Gutes durch den Drehofen wird so geregelt, daß nach etwa einstündiger Behandlung das aufgeschlossene Gut in die auf etwa 4oo° C erhitzte Kammer e austritt und sich hier von den Reaktionsgasen scheidet. Die letzteren werden in eine zweite, auf etwa i 5o' gekühlte Kammer f weitergeleitet, der gleichzeitig noch Ammoniakgas zugeführt wird, so daß sich nicht nur das zur Reaktion im Überschuß angewandte Ammonfluorid kondensiert, sondern auch das S' F4 durch Anlagerung an Ammoniak in fester Form niedergeschlagen wird. Die festen Bestandteile werden nunmehr dem Rührbottich g zugeleitet, dem auch das bei der Niederschlagung nicht verbrauchte Ammoniakgas zugeführt wird. Dabei scheidet sich Kieselsäure aus, die in dem Filter 1a von der Lösung getrennt wird. Die letztere wird endlich im Verdampfer i konzentriert und auf saures Ammonfluorid verarbeitet, das wiederum dem \'erdampfer d zugeführt wird, während das überschüssige und das aus dem neutralen Fluorid abgespaltene Ammoniakgas zur Kamtner f geleitet wird.Example The overview shows the course of the Digestion and that of the cycle of the substances used in digestion are shown. The beryl, which is finely ground in the mill a, first falls into a silo b, from to which it is fed in measured quantities to the iron rotary kiln c, which is heated to about 500 ° C will. From the evaporator d is the rotary kiln gaseous acidic ammonium fluoride in about z0% excess over the amount corresponding to the beryl introduced forwarded. The movement of the goods through the rotary kiln is regulated so that after about one hour treatment the digested material in the heated to about 400 ° C Chamber e exits and separates here from the reaction gases. The latter will be passed into a second chamber f, cooled to about i 50 ', which simultaneously nor ammonia gas is fed in, so that not only that is used to react in excess applied ammonium fluoride condenses, but also the S 'F4 by addition Ammonia is precipitated in solid form. The solid components are now fed to the stirring vat g, which was also not used up during the precipitation Ammonia gas is supplied. Silica precipitates out in the filter 1a is separated from the solution. The latter is finally concentrated in the evaporator i and processed on acid ammonium fluoride, which in turn is the \ 'steamer d is supplied, while the excess and that split off from the neutral fluoride Ammonia gas is passed to the Kamtner f.
Die festen Rückstände des Aufschlusses, bestehend aus Be F., A1 F3 und Fe. O, werden 7unächst im Rührbottich k mit Wasser ausgezogen und im Filter l in eine BeF=-haltige Lösung und einen festen, ausA1F3 und Fe.O.; bestehenden Rückstand zerlegt. Die Lösung wird in dem Verdampfer na auf BeF. verarbeitet, während die Rückstände bei n mit Schwefelsäure und einem Teil der aus dem Filter Ir stammenden Kieselsäure behandelt «erden, wobei unter Abspaltung von gasförmigem Si F, das mit den Ofengasen vereinigt und der Kammer f zugeführt wird, Aluminium- und Eisensulfat gebildet werden.The solid residues of the digestion, consisting of Be F., A1 F3 and Fe. O, are first extracted with water in the stirring vat k and in the filter 1 in a BeF = -containing solution and a solid one made of A1F3 and Fe.O .; existing residue decomposed. The solution is Na on BeF in the evaporator. processed, while the residues at n are treated with sulfuric acid and part of the silica from the filter Ir , whereby aluminum and iron sulfate are formed with the elimination of gaseous Si F, which is combined with the furnace gases and fed to chamber f.
Die Ausbeute an Bervlliumfluorid betragt etwa 9o bis 95 °/o der theoretischen :Menge.The yield of Bervlliumfluorid is about 90 to 95% of the theoretical :Lot.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEI42313D DE567270C (en) | 1931-08-14 | 1931-08-14 | Manufacture of beryllium fluoride |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEI42313D DE567270C (en) | 1931-08-14 | 1931-08-14 | Manufacture of beryllium fluoride |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE567270C true DE567270C (en) | 1933-01-07 |
Family
ID=7190754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEI42313D Expired DE567270C (en) | 1931-08-14 | 1931-08-14 | Manufacture of beryllium fluoride |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE567270C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE949735C (en) * | 1950-06-20 | 1956-09-27 | Union Miniere Du Haut Katanga | Process for the production of pure uranium tetrafluoride |
-
1931
- 1931-08-14 DE DEI42313D patent/DE567270C/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE949735C (en) * | 1950-06-20 | 1956-09-27 | Union Miniere Du Haut Katanga | Process for the production of pure uranium tetrafluoride |
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