DE833952C

DE833952C - Verfahren zur Gewinnung von Aluminium-Fluor-Verbindungen aus sulfathaltigen Alkalifluoriden

Info

Publication number: DE833952C
Application number: DEP5361A
Authority: DE
Inventors: Artur Gross; Hans Messing; Dr Helmut Ruderer
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-03-13

Description

Verfahren zur Gewinnung von Aluminium-Fluor-Verbindungen aus sulfathaltigen Alkalifluoriden Bei verschiedenen Prozessen, insbesondere bei der Schmelzflußelektrolyse von Aluminium, fallen bei der Reinigung der aus den Öfen abgezogenen Abgase durch Waschen mit alkalicarbonat-, alkalibicarbonat- oder alkalihy droxydhaltigen Flüssigkeiten Lösungen von Alkalifluorid an, die daneben auch mehr oder minder große 'Mengen an Alkalisulfat enthalten.
Es ist bekannt, aus diesen Waschlaugen das Fluor als Alkali-Alumin.ium-Fluorid durch Umsatz mit Tonerdehydrat oder Aluminatlauge und Einleiten von Kohlensäure im offenen Gefäß nach folgenden Formeln zu eewinnen: 6NaF+AI(OH)s+3C02 =Na, AIF0+3 NaHC03 (i) 6NaF+ A1(ONa)a+6C0z+3H.=O = Na. A1 F" + 6 Na H C 0s. (2) Der Prozeß nach Formel 2 kann auch bereits beim Waschen der Gase vor sich gehen, indem Muminatlauge vorgelegt wird. Die Kohlensäure stammt dabei aus den zu waschenden Gasen.
Es ist weiterhin bekannt, Alkalifluoride mit Tonerdehydrat und Ammoniumcarbonat oder unter Einleiten von CO, im Autoklaven zuAluminiumfluorid umzusetzen.
Enthalten, wie das meistens der Fall ist, die Waschlaugen neben Alkalifluorid auch Sulfate, so fallen bei den angeführten Prozessen die Aluminium-Fluor-Verbindungen stark mit Sulfat verunreinigt an (6% S 04 und mehr). Trotz Anwendung der verschiedensten Fällungsbedingungen gelingt es nicht, die Mitfällung des Sulfates zu verhindern, ebensowenig wie es gelingt, es nachträglich durch Waschung zu entfernen.
Dieser Sulfatgehalt der Aluminium-Fluor-Ver- Bindungen wirkt sich außerordentlich störend bei ihrer weiteren Verwendung aus und vermindert dadurch stark ihren Wert.
Es wurde nun gefunden, daß man bei der Fällung aus der sulfathaltigenAlkalifluorlösungAluminium-Fluor-Verbindungen mit einem sehr geringen .;tilfatgehalt erhält, wenn man zum Fällen an Stelle voll C O, oder neutralem -,'-,mmoncarbonat Alkalibicarbonate verwendet nach der Gleichung

0 Na F+ A1203-1-6 Na HC03

--# 2 A1 F3 + 6 Nag C 03 + 3 H20

Das verwendete Alkalibicarbonat ist billiger zu beschaffen als Ammoncarbonat und hat den Vorzug, als Sodalösung zu der Herstellung der AlkaIifluoridlösung in den Prozeß zurückkehren zu können. Die l,' ällung kann sowohl im offenen Gefäß als auch in Druckgefäß erfolgen. Es gelingt hierbei, das 'litausfällen von Sulfat weitgehendst zu vermindern. Bei Fällung im offenen Gefäß ist der '--,ulfatgehalt in der ausgefällten Fluorverbindung nicht nur von der Fällungstemperatur abhängig in (lern Sinne, daß der Sulfatgehalt mit sinkender Temperatur geringer wird, sondern auch von der Reihenfolge, in der die einzelnen Komponenten zui;animetigebracht werden, und zwar hat es sich z. B. ltei der Bildung von Aluminiumfluoriden als zweckmäßig erwiesen, zuerst die Alkalifluoridlösung und .\luminatlösung zu vermischen und dann die Alkalibicarhonatlösung zweckmäßig sehr rasch unter kräftigem Rühren in wäßriger Aufschwemmung zuzusetzen.
Noch reinere Produkte werden erhalten durch Unisatz der sulfathaltigen Alkalifluoridlösung mit "Conerde oder Tonerdehvdrat und Natriumbicarbonat im Druckgefäß.
Einige Ausführungsbeispiele mögen die: veranschaulichen. Als Ausgangsstoffe wurden verwendet: NaF-Lösung, enthaltend 29,70g NaF und 27,50 g Nag S 04 im Liter, Aluminatlauge als Träger für A1, 03 mit i 15,5g :112O3 utlcl 280,o g \ a., 0 im Liter.
Beispiel i Es wurden Na F -Lösung und Na H C 03 zuerst vermengt und dann Aluminatlauge zugegeben. Fällungstemperatur 6o° C, Fluorausbeute 89,o%, SO4-Gehalt 4.300/0.
Beispiel e N'aF-Lösung und Aluminatlauge werden zuerst vermengt und dann Na H C 03 in wäßriger Aufschlämmung schnell zugegeben. Fällungstemperatur ioo° C, Fluorausbeute 84,10;o, S04 Gehalt 2.940/0. Beispiel 3 Arbeitsweise wie in Beispiel 2, jedoch Fällungstemperatur 17° C, Fluorausbeute 8o,5 °/o, S04-Gehalt 1,17%.
Be ispie14 Umsatz von NaF-Lösung mit Tonerdehydrat und Bicarbonat im Druckgefäß bei 17o° C durchgeführt. Reaktionszeit i Stunde. Fluorausbeute 90,00/0,S 04 Gehalt o,510/0.
Beispiel 3, verglichen mit Beispiel e, zeigt den Einfluß der Temperatur auf den Sulfatgelialt. Beispiel 2 und 3, verglichen mit Beispiel i, zeigt den Einfluß durch die verschiedene Reihenfolge der Vermischung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von stilfatarmen Aluminium-Fluor-Verbindungenaus sulfathaltigen Alkalifluoridlösungen, die vorzugsweise durch @,#'aschung fluorhaltiger Ausgangsstoffe mit Alkalicarbonaten und/oder _@lkalihv droxvden gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Fluor-Verbindungen unter Zusatz von Alkalibicarbonat gefällt Nverden.-
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Fällung zuerst die Alkalifluoridlösung mit Aluminatlauge vermengt und dann Alkalibicarbonat zweckmäßig in wäßriger Aufschlämmung, vorzugsweise unter starkem Rühren, zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei niederer Temperatur, vorzugsweise bei Raumtemperatur. erfolgt. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß unter Druck bei erhöhter Temperatur gearbeitet wird.