PL106129B1 - Sposob oczyszczania roztworow weglanu i wodoroweglanu potasowego od jonow fluorkowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszcza¬ nia roztworów weglanu i wodoroweglanu potaso¬ wego od jonów fluorkowych.

Roztwory weglanu i wodoroweglanu potasowe¬ go otrzymane z fluorokrzemianu potasowego przez jego amoniakalna hydrolize, separacje krze¬ mionki oraz konwersje weglanem wapniowym zawieraja jony fluorkowe, które utrudniaja w znacznym stopniu dalszy ich przerób na krysta¬ liczne weglany potasowe.

Znany jest z polskiego opisu patentowego Nr 69 739 sposób oczyszczania roztworów weglanu i wodoroweglanu potasowego od jonu fluorkowe¬ go na drodze przeprowadzenia go w trudnoroz- puszczalny fluoroglinian potasowy dzialaniem soli glinianowej lub glinowej. W sposobie tym roz¬ twór ulega zanieczyszczeniu jonem glinowym lub glinianowym a pewna ilosc jonów potasowych przechodzi do fazy trudnorozpuszczalnej.

Znana jest reakcja wytracania trudnorozpusz¬ czalnej fazy fluorku wapniowego jonami wapnio¬ wymi wprowadzonymi do roztworu jonów fluor¬ kowych. Nie znany jest natomiast sposób wytra¬ cania tego zwiazku z roztworu zawierajacego obok jonów fluorkowych jony weglanowe o znacznym stezeniu. W warunkach zlozonosci ukladu reak¬ cyjnego (H20 — K+ — C032- — HCOa-— F-), jak i wielkich stezen wystepujacych w nim jonów nie mozna efektu odfluorowania przewidywac w oparciu o prawo dzialania mas wyrazone warto- sciaimi odpowiednich iloczynów rozpuszczalnosci.

Celem wynalazku jest oczyszczanie roztworów weglanu i wodoroweglanu potasowego od jonów fluorkowych.

Cel ten zostal osiagniety ma drodze przeprowa¬ dzenia jonów fluorkowych ^ znajdujacych sie w roztworze weglanu i wodoroweglanu potasowe¬ go o znacznym stezeniu we fluorek wapniowy, dzialaniem wodorotlenku wapniowego.

Nieoczekiwanie o,kazalo sie mianowicie, ze przy wprowadzeniu wodnej zawiesiny wodorotlenku wapniowego do roztworu weglanu i wodorowe¬ glanu potasowego, w pewnych warunkach, a mia¬ nowicie w niskich temperaturach nastepuje prze¬ de wszystkim znaczne wytracenie fluorku wap¬ niowego obok weglanu wapniowego. W tempe¬ raturach wyzszych wytracanie jonów fluorkowych jest mniej korzystne, poniewaz wytracanie we¬ glanu wapniowego w wiekszym stopniu przewaza nad wytraceniem fluorku wapniowego.

Wedlug wynalazku w temperaturach zblizo¬ nych do temperatury otoczenia, mozna z roztwo¬ ru weglanu i wodoroweglanu potasowego wydzie¬ lic jony fluorkowe w bardzo .wielkim stopniu, przy czym roztwór nie ulega zanieczyszczeniu jonami obcymi, nie zubaza sie w jony potasowe a tworzaca sie krystaliczna faza fluorlku wapnio¬ wego odpowiada powstajacej w glównym etapie procesu wytwarzania zasad potasowych i sztucz- 106 129 03 106 129 4 nego fluorytu, mianowicie konwersji roztworu po- hydrolitycznego weglanem wapniowym.

W wyniku badan przeprowadzonych w zakresie odfluorowywania roztworów weglanu i wodoro¬ weglanu potasowego stwierdzono, ze charakter procesu jest typowo dynamiczny. Istotne znacze¬ nie ma tu wyjsciowe stezenie jonu fluorkowego oraz nadmiary uzytego do stracania wodorotlen¬ ku wapniowego. Badania wykazaly równiez, ze wplyw stezenia jonu potasowego w zakresie 2—8 R/l oraz ulamka molowego HC08—/CO32— w za¬ kresie wartosci 0—1,5 na wydajnosc odfluorowa- nia jest stosunkowo nieznaczny.

W sposobie wedlug wynalazku do roztworu weglanu i wodoroweglanu potasowego zawieraja¬ cego jony fluorkowe, wytworzonego z fluorokrze¬ mianu potasowego poprzez jego amoniakalna hy¬ drolize, separacje krzemionki i konwersje wegla¬ nem wapniowym dodaje sie w temperaturze ko¬ rzystnie bliskiej 20°C wodna stezona zawiesine wodorotlenku wapniowego, przy znacznym nad¬ miarze w stosunku do fluoru zawartego w roz¬ tworze.

Zawiesine reakcyjna miesza sie intensywnie przez okolo 30 minut i po odseparowaniu fazy stalej uzyskuje sie roztwór, w którym stezenie jonu fluorkowego wynosi od 1,2—0,5 g/l, w za¬ leznosci od wyjsciowego stezenia fluoru w roz¬ tworze i zastosowanego stechiometrycznego nad¬ miaru wodorotlenku wapniowego, a takze szyb¬ kosci mieszania i intensywnosci dodawania. .

W odfluorowywanym roztworze przy dodaniu wodorotlenku wapniowego zachodza nastepujace reakcje: 1) 2KF + Ca(OH)2 2) K2COs + Ca(OH)2 3) 2KHC08 + Ca(OH)2 CaF2 + 2KOH CaCOg + 2KOH CaC08 + K2C08 + 2H20 40 w temperaturach niskich przewaza reakcja law podwyzszonych reakcja 2 i 3.

Najkorzystniejsze dla przeprowadzenia reakcji sa rpztwory o wysokim stezeniu obydwu wegla¬ nów potasowych w granicach 350—500 g/l. W ko¬ rzystnych warunkach tzn. w temperaturze zblizo¬ nej do 20°C i przy nadmiarze wodorotlenku wap¬ niowego bliskim 200% nietrudne jest otrzymanie roztworów, w których zawartosc fluoru wynosi ok. 0,2% w stosunku do krystalicznego weglanu potasowego.

Przyklad. Zastosowano 1 1 roztworu otrzy¬ manego przez amoniakalna hydrolize fluorokrze¬ mianu potasowego, konwersje weglanem wapnio¬ wym i odparowanie do 60% pozostalosci, którego sklad byl nastepujacy 380 g K2COg, 70 g KHC08 i KF 16,6' g.

Do roztworu oziebionego do temperatury 20°C wprowadzono przy intensywnym mieszaniu 40 ml zawiesiny wodorotlenku wapniowego zawierajacej g CaO. Po oddzieleniu osadu otrzymano roz¬ twór o objetosci okolo 1 1 o nastepujacym ste¬ zeniu: 386 g K2C08, 68 g KHC08, zawierajacego fluoru 0,59 g/l.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób oczyszczania roztworów weglanu i wo¬ doroweglanu potasowego od jonu fluorkowego otrzymanych z fluorokrzemianu potasowego przez jego amoniakalna hydrolize, odseparowanie krze¬ mionki od roztworu pohydrolrtyczriego i konwer¬ sje weglanem wapniowym, znamienny tym, ze do roztworu pokonwersyjnego dodaje sie w tempe¬ raturze nizszej od 50°, a korzystnie 20° przy cia¬ glym mieszaniu wodna stezona zawiesine wodo¬ rotlenku wapniowego, korzystnie w nadmiarze kilkudziesieciu do kilkuset procent, po czym od¬ dziela sie wytracona faze stala od roztworu we¬ glanu i wodoroweglanu potasowego w wysokim stopniu wolnego od fluoru. PZGraf. Koszalin D-1494 90 egz. A-4 Cena 45 il