FR2459204A1 - Cryolite prodn. from fluorosilicic acid - by forming alpha-aluminium fluoride soln. and digesting with slurry of crystalline sodium fluoride, followed by calcination of solid prod. - Google Patents
Cryolite prodn. from fluorosilicic acid - by forming alpha-aluminium fluoride soln. and digesting with slurry of crystalline sodium fluoride, followed by calcination of solid prod. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2459204A1 FR2459204A1 FR8013249A FR8013249A FR2459204A1 FR 2459204 A1 FR2459204 A1 FR 2459204A1 FR 8013249 A FR8013249 A FR 8013249A FR 8013249 A FR8013249 A FR 8013249A FR 2459204 A1 FR2459204 A1 FR 2459204A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- cryolite
- sodium
- fluosilicic acid
- calcination
- fluoride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- 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
- C01F7/50—Fluorides
- C01F7/54—Double compounds containing both aluminium and alkali metals or alkaline-earth metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Description
1,Procédé d'obtention de cryolithe à partir de l'acide fluosilicique et/ou du fluosilicate sodique". 1, Process for obtaining cryolite from fluosilicic acid and / or sodium fluosilicate ".
La présente invention concerne un procédé d'obtention de cryolithe à partir de l'acide fluosilicique et/ou du fluosilicate sodique, fruit de l'expérience acquise au cours des années par la demanderesse dans le domaine de la mise à profit de l'acide fluosilicique, sous-produit de certaines industries. The present invention relates to a process for obtaining cryolite from fluosilicic acid and / or sodium fluosilicate, fruit of the experience acquired over the years by the applicant in the field of the use of acid fluosilicon, a by-product of certain industries.
En effet, il s'agit de mettre à profit l'acide fluosilicique qui constitue un sous-produit des industries des phosphates et de l'acide fluorhydrique, en le faisant réagir d'une part avec un sel d'aluminium (par exemple hydrate d'alumine, bauxite, argile, etc.), en obtenant ainsi une solution de a -ALF3, dont on sépare la silice précipitée, et d'autre part en le faisant réagir avec un ou plusieurs sels sodiques (par exemple Na OH, NaCl-NaOH, Na2CO3, Na2504 -NaOH, NaCl -Na2C03, etc.) pour obtenir une pulpe de NaF cristallisé, dont on a séparé au préalable la silice sous forme soluble telle que SiO3Na2. On mélange la solution de a-AlF3 avec la pulpe de
NaF en quantités stoechiométriques, on filtre le résidu et on le calcine pour obtenir finalement la cryolithe.Indeed, it is to take advantage of fluosilicic acid which constitutes a by-product of the phosphate and hydrofluoric acid industries, by making it react on the one hand with an aluminum salt (for example hydrate alumina, bauxite, clay, etc.), thus obtaining a solution of α -ALF3, from which the precipitated silica is separated, and on the other hand by reacting it with one or more sodium salts (for example Na OH, NaCl-NaOH, Na2CO3, Na2504 -NaOH, NaCl -Na2CO3, etc.) to obtain a pulp of crystallized NaF, from which the silica was previously separated in soluble form such as SiO3Na2. The solution of a-AlF3 is mixed with the pulp of
NaF in stoichiometric quantities, the residue is filtered and calcined to finally obtain the cryolite.
Evidemment, la mise à profit de l'acide fluosilicique prend une importance chaque jour croissante; en effet, c'est un sous-produit des industries de fabrication de l'acide phosphorique, des superphosphates et de l'acide fluorhydrique dans lesquels on peut inclure des procédés de récupération qui permettent d'obtenir un acide concentré à 20% environ qui est déjà de qualité acceptable pour la fabrication de fondants fluorés. Obviously, the use of fluosilicic acid is becoming increasingly important every day; in fact, it is a byproduct of the phosphoric acid, superphosphates and hydrofluoric acid manufacturing industries in which recovery processes can be included which make it possible to obtain a concentrated acid at around 20% which is already of acceptable quality for the manufacture of fluorinated fluxes.
Par conséquent, l'intérêt de la mise à profit de l'acide fluosilicique provenant des industries en question, consiste non seulement en son aspect économique mais encore en son aspect en rapport avec la contamination du fait que sa mise à profit permet de résoudre le problème de l'évacuation des effluents des industries en question. Consequently, the advantage of taking advantage of fluosilicic acid originating from the industries in question consists not only in its economic aspect but also in its aspect in relation to the contamination because its use makes it possible to resolve the problem of the evacuation of effluents from the industries in question.
Le principe des réactions chimiques sur lesquelles est basé ce procédé est bien connu : décomposition des sels sodiques et de l'aluminium de l'acide fluosilicique. The principle of the chemical reactions on which this process is based is well known: decomposition of sodium salts and aluminum from fluosilicic acid.
H2SiF6 + 2A1(OH)3 ------- 2A1F3 + SiO2 + 4H20 (1)
H2SiF6 + 8NaOH ----------- 6NaF+SiO3Na 2+5H2O (2)
Na2SiF6+ 6NaOH ----------- 6NaF+SiO Na 2+3H20 (3)
On utilise indistinctement les réactions (2) ou (3) selon la matière première à utiliser, acide fluosilicique ou fluosilicate sodique.H2SiF6 + 2A1 (OH) 3 ------- 2A1F3 + SiO2 + 4H20 (1)
H2SiF6 + 8NaOH ----------- 6NaF + SiO3Na 2 + 5H2O (2)
Na2SiF6 + 6NaOH ----------- 6NaF + SiO Na 2 + 3H20 (3)
Reactions (2) or (3) are used without distinction depending on the raw material to be used, fluosilicic acid or sodium fluosilicate.
Pour la formation du sel sodique de l'acide fluosilicique, on peut effectuer la réaction de l'acide avec un sel sodique soluble, par exemple NaCl ou Na2S04, avec les réactions suivantes
H2SiF6 + 2NaCl ----------- Na2S iF6 + 2HC1 (4) H2SiF6 + Na S04----------- Na2SiF6 + H2SO4 (5)
Il convient d'indiquer que dans l'état actuel de la technique on connatt divers procédés pour obtenir la solution de fluorure d'aluminium (réaction 1). Par exemple, les brevets espagnols n 376 226 et 422 982 sont des procédés discontinus d'obtention de fluorure d'aluminium. Les brevets également espagnols, n 403 234 et 414 546 concernent des procédés continus pour l'obtention de fluorure d'aluminium, dans lesquels on sépare par centrifugation, ou par filtrage la silice précipitée.Finalement, le brevet britannique n 1 074 665 consiste en une amélioration de l'opération de filtrage de la silice.For the formation of the sodium salt of fluosilicic acid, the reaction of the acid with a soluble sodium salt, for example NaCl or Na2SO4, can be carried out with the following reactions
H2SiF6 + 2NaCl ----------- Na2S iF6 + 2HC1 (4) H2SiF6 + Na S04 ----------- Na2SiF6 + H2SO4 (5)
It should be noted that in the current state of the art various processes are known for obtaining the aluminum fluoride solution (reaction 1). For example, Spanish Patents Nos. 376,226 and 422,982 are discontinuous processes for obtaining aluminum fluoride. Also Spanish patents, Nos 403 234 and 414 546 relate to continuous processes for obtaining aluminum fluoride, in which the precipitated silica is separated by centrifugation or by filtration. British patent No. 1 074 665 consists finally an improvement in the silica filtering operation.
En ce qui concerne les réactions (2) et (3), il existe le brevet espagnol n 406 173, entre autres, qui concerne l'obtention de fluorure sodique à partir de l'acide fluosilicique et/ou fluosilicate sodique. With regard to reactions (2) and (3), there is Spanish Patent No. 406,173, among others, which relates to obtaining sodium fluoride from fluosilicic acid and / or sodium fluosilicate.
Dans ces conditions l'objet du présent brevet est centré sur l'obtention de la cryolithe en partant du fluorure d'aluminium et du fluorure sodique obtenus en partant de l'acide fluosilicique ou fluosilicate sodique, selon les réactions indiquées plus haut, et en accord avec l'état de la technique défini par les brevets mentionnés. Under these conditions, the subject of this patent is centered on obtaining the cryolite starting from aluminum fluoride and sodium fluoride obtained starting from fluosilicic acid or sodium fluosilicate, according to the reactions indicated above, and in agreement with the state of the art defined by the patents mentioned.
L'obtention de la cryolithe, selon le procédé qui fait l'objet de la présente invention, se réalise au moyen des phases suivantes
1. mélange de la solution de a-AlF3 et de la pulpe de
NaF cristallin en quantités stoechiométriques. Obtaining the cryolite, according to the process which is the subject of the present invention, is carried out by means of the following phases
1. mixture of the a-AlF3 solution and the pulp of
Crystalline NaF in stoichiometric amounts.
2. Précipitation de la cryolithe selon la proportion de mélange, par la réaction du NaF cristallin en grain fin et des ions de F - et A13+. 2. Precipitation of the cryolite according to the proportion of mixture, by the reaction of the crystalline NaF in fine grain and the ions of F - and A13 +.
3. Formation de la cryolithe par la réaction du
AlF3.3H2O cristallisé et du NaF libre, par calcination à une température supérieure à 5000C et inférieure à 7000C. 3. Formation of the cryolite by the reaction of
AlF3.3H2O crystallized and free NaF, by calcination at a temperature above 5000C and below 7000C.
4. Au cours du processus de calcination, de préférence dynamique, du résidu obtenu par le mélange du paragraphe (1), il se produit une pyrohydrolyse avec une perte appréciable du
SiO2 que pourrait comporter le résidu, et il reste un produit final qui comporte environ 0,3S; de cette impureté de silice.4. During the calcination process, preferably dynamic, of the residue obtained by the mixture of paragraph (1), pyrohydrolysis occurs with an appreciable loss of
SiO2 that the residue could contain, and there remains a final product which comprises approximately 0.3S; of this silica impurity.
La bibliographie en rapport avec l'obtention de cryolithe à partir de l'acide fluosilicique est abondante. L'hydrolysel par vole sodique, est décrite dans le brevet espagnol nO 375 325 et dans le brevet USA nO 3 061 411, ainsi que dans l'article de A.S. Korobitsyn et G.N. Bagachov, Zh. Prikl. Khim. The bibliography related to obtaining cryolite from fluosilicic acid is abundant. Hydrolysel by sodium hydroxide is described in Spanish patent No. 375,325 and in US patent No. 3,061,411, as well as in the article by A.S. Korobitsyn and G.N. Bagachov, Zh. Prikl. Khim.
(Léningrad) 44, 1 635 - 1 640 (1970) avec Na2C03 et CO2, etc.(Leningrad) 44, 1,635 - 1,640 (1970) with Na2C03 and CO2, etc.
L'utilisation de NaF cristallin et d'une solution de AlF3 > en quatre phases et à échelle de laboratoire, est décrite dans le travail de C.N. Bogachov (Tr. Ural. Nauch. Issled Khim,
Inst., 1968, 17, 92-5). Un autre article, plus récent, est celui de Marian Globelny (Journal of Fluorine Chemistry, 8 (1976) 133-144), qui concerne les recherches des conditions de formation de la cryolithe, de la chilite et d'autres fluorures doubles d'aluminium et de sodium.The use of crystalline NaF and a solution of AlF3> in four phases and on a laboratory scale, is described in the work of CN Bogachov (Tr. Ural. Nauch. Issled Khim,
Inst., 1968, 17, 92-5). Another, more recent article is that of Marian Globelny (Journal of Fluorine Chemistry, 8 (1976) 133-144), which relates to research into the conditions for the formation of cryolite, chilite and other double fluorides of aluminum and sodium.
Le brevet des Etats-Unis nO 2 996 355 utilise l'acide fluosilicique en solution dans l'acide fluorhydrique, comme matière première fluorée. US Patent No. 2,996,355 uses fluosilicic acid in solution in hydrofluoric acid as the fluorinated raw material.
Dans l'état actuel de la technique, on pourrait penser qu'il existe un procédé industriel résumant ou simplifiant les méthodes décrites. En réalité, il existe différentes méthodes, basées comme celle-ci sur l'hydrolyse du sel sodique ou ammonique, mais qui ont l'inconvénient de donner lieu à l'obtention de cryolithe contenant une proportion importante de silice ou de phosphore. In the current state of the art, one would think that there is an industrial process summarizing or simplifying the methods described. In reality, there are different methods, based like this one on the hydrolysis of the sodium or ammonium salt, but which have the disadvantage of giving rise to the obtaining of cryolite containing a significant proportion of silica or phosphorus.
Précisémment, l'avantage de la méthode préconisée dans ce brevet est l'obtention de cryolithe sodique qui peut être utilisée comme fondant dans l'industrie de l'aluminium ou dans toute autre industrie qui exige l'utilisation de ce produit fluoré, avec un pourcentage d'impuretés de silice très réduit. Precisely, the advantage of the method recommended in this patent is the obtaining of sodium cryolite which can be used as flux in the aluminum industry or in any other industry which requires the use of this fluorinated product, with a very low percentage of silica impurities.
La séparation de la silice dans les réactions (1), (2) et (3) est acceptable et elle diminue substantiellement lorsque l'on calcine le produit humide à une température comprise entre 500 et 7O00C, de préférence à 5800C. The separation of the silica in reactions (1), (2) and (3) is acceptable and it decreases substantially when the wet product is calcined at a temperature between 500 and 70 ° C., preferably at 5800 ° C.
Un autre avantage supplémentaire de cette méthode est la possibilité d'adapter l'installation pour produire simultanément ou séparément les produits fondants : cryolithe, fluorure sodique et fluorure d'aluminium, en utilisant une matière première économique et abondante, comme l'acide fluosilicique etc le fluosilicate sodique. Another additional advantage of this method is the possibility of adapting the installation to simultaneously or separately produce the fluxing products: cryolite, sodium fluoride and aluminum fluoride, using an economical and abundant raw material, such as fluosilicic acid, etc. sodium fluosilicate.
Les réactions (1), (2) et (3) peuvent être réalisées de façon discontinue bien quelles soient susceptibles d'être réalisées par un procédé continu, au moyen d'une cascade de trois, ou plus, réacteurs. Reactions (1), (2) and (3) can be carried out discontinuously although they are capable of being carried out by a continuous process, by means of a cascade of three or more reactors.
La solution de fluorure d'aluminium obtenue dans la réaction (1) a une concentration comprise entre 120 et 200g/l, de préférence 150 g/l, et réagit dans une cuve de digestion avec de la pulpe de fluorure sodique, qui a une concentration de solides de 30 à 50%, de préférence 45%. The aluminum fluoride solution obtained in reaction (1) has a concentration of between 120 and 200 g / l, preferably 150 g / l, and reacts in a digestion tank with sodium fluoride pulp, which has a concentration of solids from 30 to 50%, preferably 45%.
Le temps de digestion est au moins de 60 minutes, à une température comprise entre 400 et 800C, de préférence 600C, et ensuite on filtre et on calcine à une température supérieure à 500 C et inférieur à 7000C, de- préférence 5800C. The digestion time is at least 60 minutes, at a temperature between 400 and 800C, preferably 600C, and then filtered and calcined at a temperature above 500 C and below 7000C, preferably 5800C.
L'humidité de la pulpe obtenue après la filtration qui est introduite dans le four doit être supérieure à 30%, pour que se produise la pyrohydrolyse, avec la perte importante correspondante de SiO2 sous forme de SiF4. The humidity of the pulp obtained after filtration which is introduced into the oven must be greater than 30%, for pyrohydrolysis to occur, with the corresponding significant loss of SiO2 in the form of SiF4.
Un autre des avantages de ce procédé est la récupération du sodium qui se produit dans les réactions d'obtention de NaF. Les eaux mères comportent du sodium dissous sous forme de silicate sodique, de fluorure sodique et même d'hydroxyde sodique, qu'il peut être intéressant de récupérer par un procédé traditionnel quelconque. Another advantage of this process is the recovery of the sodium which occurs in the reactions for obtaining NaF. The mother liquors contain sodium dissolved in the form of sodium silicate, sodium fluoride and even sodium hydroxide, which it may be advantageous to recover by any traditional process.
Ces eaux mères sont traitées avec de la chaux pour produire la précipitation de Si03Ca et CaF2, selon les réactisons
Si03Na - Ca(OH)2 ------ SiOCa + ?NaOH (6)
2NaF + Ca(OH)2 --------------- CaF2 + 2NaOH (7)
Le sodium récupéré sous forme dthydroxyde sodique est recyclé dans le processus de production de fluorure sodique.These mother liquors are treated with lime to produce the precipitation of Si03Ca and CaF2, depending on the reactions.
Si03Na - Ca (OH) 2 ------ SiOCa +? NaOH (6)
2NaF + Ca (OH) 2 --------------- CaF2 + 2NaOH (7)
The sodium recovered in the form of sodium hydroxide is recycled in the process of production of sodium fluoride.
Bien entendu, diverses moficications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédé qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the processes which have just been described solely by way of nonlimiting example, without departing from the scope of the invention.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES481600A ES481600A0 (en) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | PROCEDURE FOR OBTAINING CRYOLITE FROM FLUOSILICIC ACID AND-OR SODIUM FLUOSILICATE. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2459204A1 true FR2459204A1 (en) | 1981-01-09 |
FR2459204B1 FR2459204B1 (en) | 1984-08-31 |
Family
ID=8478471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8013249A Granted FR2459204A1 (en) | 1979-06-15 | 1980-06-13 | Cryolite prodn. from fluorosilicic acid - by forming alpha-aluminium fluoride soln. and digesting with slurry of crystalline sodium fluoride, followed by calcination of solid prod. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
ES (1) | ES481600A0 (en) |
FR (1) | FR2459204A1 (en) |
IT (1) | IT1148834B (en) |
MA (1) | MA18862A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE734992C (en) * | 1939-10-14 | 1943-05-04 | Ig Farbenindustrie Ag | Production of complex fluorides |
DE2131859A1 (en) * | 1971-03-20 | 1973-01-11 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Complex aluminium fluorides prodn - from aluminium chloride and hydrofluosilicic acid |
-
1979
- 1979-06-15 ES ES481600A patent/ES481600A0/en active Granted
-
1980
- 1980-05-29 MA MA19060A patent/MA18862A1/en unknown
- 1980-06-02 IT IT22499/80A patent/IT1148834B/en active
- 1980-06-13 FR FR8013249A patent/FR2459204A1/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE734992C (en) * | 1939-10-14 | 1943-05-04 | Ig Farbenindustrie Ag | Production of complex fluorides |
DE2131859A1 (en) * | 1971-03-20 | 1973-01-11 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Complex aluminium fluorides prodn - from aluminium chloride and hydrofluosilicic acid |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
CA1969 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES8301453A1 (en) | 1982-12-01 |
IT8022499A0 (en) | 1980-06-02 |
ES481600A0 (en) | 1982-12-01 |
IT1148834B (en) | 1986-12-03 |
FR2459204B1 (en) | 1984-08-31 |
MA18862A1 (en) | 1980-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3949047A (en) | Method of precipitating radium to yield high purity calcium sulfate from phosphate ores | |
US5427757A (en) | Process for the production of phosphoric acid and hydrogen fluoride from phosphate rock and fluosilicic acid | |
US3764655A (en) | Process for purifying phosphoric acids by neutralization with an alkali metal hydroxide and/or carbonate | |
US2816818A (en) | Process for the preparation of ammonium fluoride | |
US4160012A (en) | Process of refining sodium hexafluorosilicate containing gypsum | |
US11873229B2 (en) | Process for preparing calcium fluoride from fluosilicic acid | |
US4738836A (en) | Preparation of high bulk density anhydrous sodium carbonate crystals | |
US3842161A (en) | Method of refining the fluorine obtained as a by-product in the fertilizer industry | |
EP0210937A1 (en) | Process for the preparation of calcium fluosilicate as a starting material for obtaining pure calcium fluoride and a pure fluosilicic acid | |
US2584894A (en) | Treatment of fluoric effluents to | |
US3506394A (en) | Method for producing sodium silicofluoride from wet process phosphoric acid | |
FR2459204A1 (en) | Cryolite prodn. from fluorosilicic acid - by forming alpha-aluminium fluoride soln. and digesting with slurry of crystalline sodium fluoride, followed by calcination of solid prod. | |
NO137232B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF HYDROGEN FLUORIDE | |
US4710366A (en) | Method for producing stabilized wet process phosphoric acid with low content of magnesium and aluminum | |
CA1115483A (en) | Preparation of monocalcium phosphate and phosphoric acid | |
US3800029A (en) | Process for recovering sodium fluosilicate from wet process phosphoric acid | |
US3021193A (en) | Production of sodium fluoride | |
GB2267083A (en) | Removing aluminium contamination from phosphoric acid | |
CA3072408A1 (en) | Method for etching a phosphate source using acid | |
US3056650A (en) | Preparation of fluorine compounds | |
CH525840A (en) | Aluminium fluoride mfe - from ammonium (bi) fluoride and aluminium salt, suitable for aluminium mfe | |
RU2742987C1 (en) | Method for defluorination and isolation of anhydrous sodium sulphate from working gas cleaning solutions of aluminum electrolysers | |
US3676061A (en) | Manufacturing method for high purity synthetic cryolite from crude wet process phosphoric acid | |
SU882929A1 (en) | Method of producing fluoroaluminates | |
FR2476054A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING HYDROGEN FLUORIDE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |