JPH1087314A - 燐酸製造プロセスからフッ化ケイ素を回収する方法 - Google Patents
燐酸製造プロセスからフッ化ケイ素を回収する方法Info
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Abstract
に、しかも連続的に回収する。 【解決手段】 燐鉱石と硫酸液を接触させ燐酸を製造
するプロセスにおいて、該燐鉱石と該硫酸液を接触する
際に酸化ケイ素を加え、得られた粗燐酸を濃縮し、発生
する蒸気あるいは凝縮液中の珪フッ化水素酸を濃硫酸に
て分解し、燐酸製造プロセスからフッ化ケイ素を回収す
る方法。
Description
からフッ化ケイ素(以下、単にSiF4と記す)を回収
する方法に関する。
コン膜の原料として、あるいは光ファイバー用配線の原
料として使用されている。この製造方法も数多く知られ
ており、代表的なものとしては以下の方法が公知であ
る。
O2)を反応させる方法(特公昭59−34130号公
報)が知られている。
ム(BaSiF6)を熱分解する方法は副生物を生じな
い為、高純度のSiF4が得られるが、減圧下での熱分
解が必要で、連続的なプロセスの設計が困難で、高コス
トとなる。 Na2SiF6 → SiF4+2NaF ・・・ (2) BaSiF6 → SiF4+BaF2 ・・・ (3)
解する方法も以前から良く知られているが、珪フッ化水
素酸水溶液の濃度が、通常15〜40%であることか
ら、多量の硫酸を必要とする為、経済性や処理方法など
に問題がある。
製造プロセスからSiF4を安価に回収する方法を提供
することにある。
を重ねた結果、燐鉱石と硫酸から燐酸を製造する工程
で、酸化ケイ素を用いることにより燐酸製造プロセスか
ら排出されるSiF4を、連続的に回収し、コストの低
減を図ることを見い出した。
燐酸を製造するプロセスにおいて、該燐鉱石と該硫酸液
を接触する際に酸化ケイ素を加え、得られた粗燐酸を濃
縮し、発生する蒸気あるいは凝縮液中の珪フッ化水素酸
を濃硫酸にて分解し、フッ化ケイ素を得ることを特徴と
する燐酸製造プロセスからフッ化ケイ素を回収する方法
に関する。
本発明のSiF4の回収プロセスは、燐酸製造プロセス
が燐鉱石を原料とし、燐酸を生産する能力を有するプロ
セスにおいて有用に利用できる。燐鉱石の主成分を化学
式で示すとCa10(PO4)6F2で表され、一般的
に、この燐鉱石と硫酸液を反応槽で攪拌することによっ
て、下式(5)に示すように二水石膏と燐酸液が得られ
る。 Ca10(PO4)6F2+10H2SO4+20H2O → 10CaSO4・2H2O+6H3PO4+2HF ・・・(5)
えることによって(5)式で生成するHFを、下式
(6)に示すように珪フッ化水素酸とすることにある。 6HF+SiO2 → H2SiF6+2H20 ・・・ (6) 酸化ケイ素の使用量は、燐鉱石中の主成分(Ca
10(PO4)6F2)1モルに対して0.34モル以
下、好ましくは0.32〜0.33の範囲で加えるのが
好適である。酸化ケイ素の量が0.34モルを超える
と、副生する石膏と燐酸分の分離が悪化するので好まし
くない。
化水素酸を含む粗燐酸と石膏とに分離される。この粗燐
酸液を、エバポレーターを用い減圧下で加熱することに
よって、粗燐酸が濃縮され、また一方、水を含む珪フッ
化水素酸の蒸気が発生する。本発明は、この水を含む珪
フッ化水素酸を回収し、濃硫酸に接触させ(4)式に示
す分解反応を行う。そして濃硫酸は、図1の工程図に示
すように、水を含む珪フッ化水素酸と接触した後、フッ
化水素及び水を混在し、初期工程の燐鉱石との反応用と
して使用するので、効率よく、コストも大幅に削減でき
る。
に接触させる反応容器について説明する。反応容器の形
状は、特に限定するものではないが一般的な吸収搭また
は槽型反応器が使用できる。また、接液部、接ガス部は
フッ素樹脂でコーテングあるいはライニングすることが
望ましい。
上部より濃硫酸を散布し、また下部より水を含む珪フッ
化水素酸の蒸気を導入し、濃硫酸と接触させて塔頂部よ
り、SiF4ガスを取り出す構造である。また吸収塔内
部に充填材を充填することや棚段を設けることにより効
率は更に向上する。
ジャッケット付反応槽で、出口にコンデンサーを設置
し、20℃以下の冷媒を通液にすることにより、発生ガ
ス中のフッ化水素及び水分を抑えることができる。ま
た、図4に示す吸収塔と流通式の縦型反応器を組み合わ
せることも好適な方法である。
重量%以上のものをいい、好ましくは95重量%以上の
濃硫酸を使用する。この濃硫酸に水を含む珪フッ化水素
酸を接触するので、液相の硫酸の濃度は、幾分低下する
が、82重量%以上に保つことによって収率よくSiF
4を回収することができる。また、液相の硫酸の濃度が
75重量%以下になると、分解が進行せずSiF4の発
生がなく好ましくない。
若干の水分、フッ化水素等の不純物を含んでいるので、
必要に応じて(深冷分離)蒸留や吸着剤を用い、これら
の不純物を除去することにより、高純度のSiF4を得
ることができる。吸着剤を用い精製を行う場合、吸着剤
としては活性アルミナ、シリカ、天然または合成ゼオラ
イト、活性炭等が用いられる。
お、%は特記しないかぎり重量%を表す。 実施例1 南アフリカ産燐鉱石を主成分であるCa10(PO4)
6F2ベースで500t/Dayを主原料とし、これに
硫酸を98%換算で496t/Day 水520t/D
ay、酸化ケイ素を9.9t/Dayを反応槽で混合
し、石膏及び珪フッ化水素酸を含む40%粗燐酸液を得
た。該粗燐酸液を濃縮工程に導き、エバポレーターにて
缶液温度80℃、圧力100torrの条件で燐酸濃度
を75%まで濃縮した。ここで発生した蒸気は、おおよ
そ水分が300t/Day、珪フッ化水素酸24t/D
ayであった。次に図2に示す吸収塔(0.4mφ×5
m)を用い、フィード管1より該蒸気の一部2t/Da
yを導入した。同時に濃硫酸フィード管3より98%硫
酸を20t/Dayで散布し、塔頂のガス出口管2より
SiF4ガス100kg/Dayを回収した。濃硫酸が
珪フッ化水素酸と接触後、フッ化水素及び水分を含むお
よそ90%濃度の硫酸を液相出口管4より抜液し、燐鉱
石と硫酸液を接触させる初期工程に戻し、粗燐酸を得る
ための硫酸として再使用した。
に導いた。ここでも同条件で濃縮し、ここで発生する蒸
気の一部を冷却し凝縮させた。図3に示す流通型反応槽
(容積100L)を用い、凝集した珪フッ化水素酸水溶
液2t/Dayをフィード管1より添加した。同時に濃
硫酸フィード管3より98%硫酸を20t/Dayで供
給し、攪拌機9で混合した。また反応槽のジャケット部
及びコンデンサ−部に5℃の冷却水を循環し、反応熱の
除熱並びにガスに同伴する水分を除去した。この時の液
相の温度は25℃であった。この方法により、ガス出口
管2よりSiF4ガス100kg/Dayを回収した。
液相は、液相出口管4より抜液し、燐鉱石と硫酸液を接
触させる初期工程に戻し、粗燐酸を得るための硫酸とし
て再使用した。
化水素酸を副生させ、これに濃硫酸を接触させてSiF
4を回収する方法である。また本発明は、燐鉱石中のフ
ッ素の利用法の一つとして、連続プロセスを実用化し、
コストの低減を図るものである。
一例
Claims (2)
- 【請求項1】 燐鉱石と硫酸液を接触させ燐酸を製造
するプロセスにおいて、該燐鉱石と該硫酸液を接触する
際に酸化ケイ素を加え、得られた粗燐酸を濃縮し、発生
する蒸気あるいは凝縮液中の珪フッ化水素酸を濃硫酸に
て分解し、フッ化ケイ素を得ることを特徴とする燐酸製
造プロセスからフッ化ケイ素を回収する方法。 - 【請求項2】 珪フッ化水素酸を濃硫酸にて分解した
後、フッ化水素及び水分を含む硫酸を、燐鉱石と硫酸液
を接触させる初期工程に戻し、粗燐酸を得るための硫酸
として再使用する請求項1記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24289196A JP3449675B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 燐酸製造プロセスからフッ化ケイ素を回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP24289196A JP3449675B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 燐酸製造プロセスからフッ化ケイ素を回収する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1087314A true JPH1087314A (ja) | 1998-04-07 |
JP3449675B2 JP3449675B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=17095769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24289196A Expired - Lifetime JP3449675B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 燐酸製造プロセスからフッ化ケイ素を回収する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3449675B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110723860A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-01-24 | 四川恒泽建材有限公司 | 一种速凝剂的废水处理装置 |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP24289196A patent/JP3449675B2/ja not_active Expired - Lifetime
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CN110723860A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-01-24 | 四川恒泽建材有限公司 | 一种速凝剂的废水处理装置 |
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JP3449675B2 (ja) | 2003-09-22 |
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