Pierwszenstwo: Opublikowano: 26.IX.1963 (P 102 630) 49485 22.VI.1965 KI 12 i, 10 MKP C 01 b UKD Wspóltwórcy wynalazku: doc. dr Wladyslaw Augustyn, mgr inz. Jadwiga Chmiel, mgr inz. Marian Grobelny, mgr Da¬ nuta Rózydka • .Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Nieorganicznej, Gliwice (Polska) Sposób wytwarzania kriolitu Przedmiotem patentu nr 46986 jest sposób wy¬ twarzania kriolitu z fluorokrzemianu sodowego.Flourokrzemian poddaje sie hydrolizie amoniakal¬ nej otrzymujac staly fluorek sodowy i roztwór fluorku amonowego. Stezone roztwory flourku so- 5 dowego i fluorku amonowego rpo usunieciu krze¬ mionki oraz stezony roztwór metagliniamu sodowe¬ go daja w wyniku reakcji kriolit, przy czym wy¬ dziela sie amoniak.Dalsze badania nad przejsciem od fluorokrzemia- i0 nu sodowego do kriolitu wykazaly, ze nie jest ko¬ nieczne dazenie do poslugiwania sie bardzo stezo¬ nymi roztworami, których stosowanie wynika z opi¬ su patentowego nr 46986. Okazalo sie, ze kriolit mozna równiez otrzymac w tej samej reakcji przy 15 uzyciu substratów w roztworach o znacznie niz¬ szym stezeniu. [Poslugiwanie sie stezonymi roztwo¬ rami wszystkich trzech suibstratóiw, a nawet stoso¬ wanie najtrudniej rozpuszczalnego fluorku sodowe¬ go w zawiesinie, ma szereg zalet jak np. latwosc 2o odpedzania wydzielajacego sie amoniaku, jednakze znacznie wieksze korzysci, wyjasnione ponizej, osiaga sie przy stosowaniu roztworów rozcienczo¬ nych.Sposób wedlug patentu nr 46986 oparto na zna- 25 nym z patentu nr 38170 sposobie przeprowadzania hydrolizy fluorokrzemianu sodowego amoniakiem gazowym. Stwierdzenie, ze wysokie stezenie cieczy reakcyjnej przy wyltiwarzariiu kriolitu nie jest nie¬ zbedne, poddalo w watpliwosc slusznosc tego spo- 30 sobu hydrolizy w przypadkach, gdy produkty hy¬ drolizy przeznaczone sa wylacznie do wytwarzania kriolitu. Amoniak gazowy poza wytwórnia amonia¬ ku syntetycznego jest drozszy i mniej wygodny w poslugiwaniu sie niz woda amoniakalna. Wobec tego przeprowadzono doswiadczenia nad przebie¬ giem hydrolizy fluorokrzemianu sodowego woda amoniakalna o róznych stezeniach.Okazalo sie, ze hydroliza ta przebiega praktycz¬ nie ilosciowo nawet pod dzialaniem bardzo rozcien¬ czonej wody amoniakalnej na zawieszony w niej fluorokrzemian sodowy w temperaturze 25—30° i wymaga jedynie alby amoniak byl w ilosci ste- chiometrycznej z malym nadmiarem. Ponadto oka¬ zalo sie, ze jezeli na 1 kg fluorokrzemianu sodowe¬ go przylpada 17—18 litrów wody, fluorek sodowy nie wytraca sie podczas reakcji lecz pozostaje w roztworze bliskim nasyceniu. Roztwór obu fluor¬ ków o stezeniu odpowiadajacym tej ilosci wody po oddzieleniu krzemionki nadaje sie bezposrednio do reakcji z metaglinianem sodowym, w której daje bardzo czysty kriolit z wysoka wydajnoscia.Wynalazek wprowadza uproszczenia procesu i aparatury wynikajace ze stosowania wody amo¬ niakalnej zamiast amoniaku gazowego oraz korzysc dodatkowa, która wynika z jakosci otrzymywanej krzemionki.Podczas reakcji hydrolizy prowadzonej woda amoniakalna, wytraca sie krzemionka albo w po¬ staci aktywnej, albo w posltaci malo aktywnej 4948549485 i latwej do saczenia. Na wlasciwosc wytraconej krzemionki ma wplyw stezenie jonu fluorokrzemia- nowego, o którym w Oibecnosci zawiesiny fluoro¬ krzemianu sodowego decyduje przede wszystkim stezeniu fluorku sodowego w roztworze. Mianowi¬ cie okazalo sie, ze jezeli roztwór podczas wytraca¬ nia krzemionki jest nasycony lub bliski nasycenia fluorkiem sodowym powstaje krzemionka malo aktywna, dobrze odsaczalna, a jezeli nie jest nasy¬ cony, powstaje krzemionka a!ktywrna znacznie trud¬ niejsza do odsaczenia. Stwarza to mozliwosc pro¬ wadzenia procesu hydrolizy w dwóch odmianach.W razie zapotrzebowania na krzemionke aktyw¬ na, sporzadza sie zawiesine fluorokrzemianu sodo¬ wego albo od razu w calej ilosci wody amoniakal¬ nej zawierajacej amoniak w stosunku stechiome- trycznym z malym nadmiarem i okolo 17—18 li¬ trów wody na 1 kg fluorokrzemianu sodowego, albo wprowadza wode amoniakalna stopniowo, jednakze wyprzedzajac powstawanie fluorku sodowego tak, aby roztwór przez caly okres wytracania krzemion¬ ki nie byl nasycony fluorkiem sodowym. Nasycenie to moze roztwór osiagnac dopiero w koncu reakcji, gdy praktycznie cala ilosc krzemionki jest juz wy¬ tracona.W razie celowosci wytwarzania krzemionki nisko aktywnej, która jest pozadana do róznych celów, tworzy sie zawiesine fluorokrzemianu sodowego w malej ilosci wody amoniakalnej, a nastepnie do¬ daje sie wode amoniakalna stopniowo w miare przebiegu reakcji, utrzymujac stan nasycenia po¬ wstajacym w reakcji fluorkiem sodowym. Dodatek wody amoniakalnej moze nastepowac w sposób ciagly lub malymi porcjami. Ogólem wlprowadza sie te sama ilosc wody amoniakalnej jak wyzej.W obu odmianach procesu, oddziela sie wydzie¬ lona krzemionke od roztworu przez sedymentacje, a nastepnie przez odsaczenie reszty roztworu z za¬ geszczonej zawiesiny, a roztwór otrzymany majacy 15 20 30 35 w obu odmianach to samo stezenie koncowe, sto¬ suje sie do reakcji z metaglinianem, do której to reakcji nadaje sie on doskonale bez dalszego za¬ geszczania. PL