PL5040B1 - Otrzymywanie kwasu fluorowego. - Google Patents

Description

Kwais fluorcwiodorowy otrzymuje sie diziisiiaj techmiciziniiie wylacznie z fluorytu.Fluoryt spotykany w naturze, jest po wiek¬ szej czesci zatmieczysizcziony Zazwyczaj prócz gliny barytu, weglanu i siarczanu wapnia i siarczków, zawiera kwarc. Czyste fluoryty sa skutkiem eksploataojii) ich loi- zysk coriaiz rzadsze, Powodem tej obfitej eksploatacji czystego fluorytu jest to, ze db otrzymywainiiai kwasu fluorowodorowego u- zywamia dotychczas jedynie czystego fluiory- tu. Azeby jednak móc przerabiac zianieczy- sizczoffiie fluoryty, które izmajduja sie w bar¬ dzo wielkiej ilosci, na: kwas fluorowodorom wy, trzebai bylo uwiolnic fluoryt od ziamfe- czysizczen, zapomoca zwyklych metod me- chainiicziiego oczys»ziazeniia. Ta metoda jed¬ nakie jest tylko wtedy skuteczna, gdy kwas krzemowy jest zawarty we fluorycie w wol¬ nej postaci jaiko kwarc, Jezeli jednakze kwas krzemowy jest iskladnikiem chemicz¬ nym innych mineralów, towarzyszacych fluorytowi,, lub tez polaczony jest jako chal¬ cedon, wtedy wydzieilenfe go zalpomoca [zwy¬ klych metod jest miieimioizliwe, a saim miiine- ral nie niad(aje sie do otrzymywania Ikwlaisu fluoroWoidiorowiego, Zaleznie iO'd tego bo¬ wiem, ile fluoryt zawiera kwalsu krzemowe¬ go, zdolnego dlo reakcji, ikwaisi fluorowodo¬ rowy, powstajacy przieiz ziadamie fluorytu kwasem 'siarkowym, zastaje zamieczyszicizio- ny kwasetm krzemowym a tern samem olbtniB- zia sie jego wartosc, Znaleziono jednakze, ze moima uzywac fluoryty jakiegokolwiek poichadzieniai, zau wiierajaoe wolny kwais krzemowy lub tez wpolaczeniu z lininemi mineralami, niezalez- niie ^-izaiwfflito tych izianieczysziczien do otrzymywania kwasu fluorowodorowego, N tean, ze na mieszanine kwiatu fluolnowodoro- wego i kwaisu fluorokrzemowego,, która wstaije przy noizkladlzie zanieczyszczonych fluorytów zapomoca kwasu siarkowego, dizilaila sie fiuorkieim krzemowym, skutkiem czego miieszanina ta zosta/je cala zalmieniona 'na kwas flluoroikrzeniiowy. Otrzymanym kwia_ seim fluorokrzemowym dtzJiiala1 sie mai fluorek, pnzyczem powstalje' sól kwaisu fluorokrze¬ mowego | czysty fewiais fluorowiadarowy w równowaznej ilosci. Otrzymania sól kwasu fluarokriziemowego sluzy db otrzymywania fluorku krzemowego. Postepuje sie tu w ten sposób, zef rozszczepia! sie sól w wysokiej temperaturze na fluorek metalu! i fluorek krzemowy, zapomoca którego przeiprowadlza sie ikwais fluionowodlorbwy w kwas fluoiro- krzemiowy.MoznaJ np. celem przepiitoiwadzenia tej metody zastosowac sól sodlowaj kwasu fluo¬ rokrzemowego: Rozszczepia sie sól sodowa kwasu fluo¬ rokrzemowego nia giotrajoo na fluorek krze¬ mowy 'i fluorek sodbwy. Równoczesnie dzia¬ la sie zwyklym sposdbem kwaseJm siiariko- wym na zanieczyszczony fluoryt, przyoziem powstaj e kwas' fluorcwcidbinowy. Tenzekwas jest jednakze mniej lub wiecej zanieczy¬ szczony kwasem fluionokrzi^mowym. Fluorek krzemowy, powstajacy przy rozkladizie soli soldbwej kwasu fluorokrzemowego, bierze udzial przy rozkladzie fluorytu, o którym byla* mowa wyzej, przyczem mieszanina kwaisu fluorokrzemoweigio i kwasu fluorowo¬ dorowego zotetaije calkowicie zamieniona na kwais fluorokrzemowy.Tymkwasem fluorckrzemowym dzialasie na wyzej odpadajacy fluorek sodu!, przycziem piowstaje ilosciowo sól sodowa kwasu fluo¬ rokrzemowego i równJoicizielsniile kwas fluoro- wodbrowy. Otrzymany kwals fluorowodoro¬ wy odznacza sie najwyzszym .stopniem czy¬ stosci; jest calkowicie wolny od kwasu fluorakrzemowega Prziebieg ten da sie wy¬ razic nastepu-acenii reakcjami wedlug rów¬ nan: ' p—- Na2 Si F6 + cieplo = (2x-6V)2NaFJt2x-6ysiPi 2) (x Ca F2 +.y 57 OJ + x H, S0A+ (2x^~6^ SiF, = x Ca SOL + 2x ~4y H2 Si F6 + 2y H2 0 3) r2x-4yJ H2 SiF, + (2x~4y) 2 NaF = (2x-4y) 2HpJr (2x-4y) ^ &. ^ Teoretycznie nalezy wiec w celu odcia¬ gniecia cailego kwasu fluorokrzieniowego do¬ dac db otrzymanego w równaniu 1) fluorku sodowego jeszcze 2y fluodku sodowego. Je¬ zeli jednakze przy 1) pracuje sie z (2x-4y) fluorkami tsadowo-krzemioiwemi to w dal¬ szym przebiegu jest y Si F4 w nadmiarze, które nalezy zamienic na kwas fluorolaize- mlowy i kwas krzemowy albo naliezy je za¬ mienic ii zuzyc w inny sposób. W ostatnim wypadku izyskuje sie prócz czystego kwasu fluorowodorowego jeszcze kwasi fluorokrze- miowy i ob,jietosciiowo kwaisi krzemowy jiak — 2 —produkty-' pobócznef bez narasizenfei aasirinal- uego przebiegu reakcji.W ten sani sposób snetada ta moze byc przeprowadzona przy tiizyciilu llwirku krize- mlowopoLaisiowelgo i krzetmowobarowego ii in^ mych. Ta metotdla udalo sie wi^c otrzymac kwas fhwowioidoflpowy, który zdobywa co¬ raz wieksze znaiazenlie, z batfdizo 'Zlanfeozy- szczonych fluorytów, które diziis jako nieu¬ zyteczne odtozuica sne. Oczywiscie miiniejjsiza metode mozna w razie potrzeby polaczyc z Lnnemi sposobami przeróbki iluorytów.Wreszcie udaje sie tym sposobem nie- tylko przeróbka1, fluorytów naturalnie ziai- nieczys-zcizicinych kwalsem krzemowym, ale takze innych kruszców,, zawierajacych flu¬ or, apatyti, seMait, coceryn, mineraly gru¬ py kryodiiowety a! t. icL. Takze ze sztucznych zwiazków chemicznych, iszczególnie ze szla¬ ki odpadajacej przy "procesach metalurgicz¬ nych, mozna otrzymac zapomoca niniej¬ szego sposobu fluor w postaci kwasu fluora- Wodotrowega, nawet przy bardzo wysokiej zawartscii kwasu krzemowego.Oczyszczanie kwasu fluorowodorowego zapomoca kwaisu krzemofluiorowodorowego jest wskazane, poniewaz kwias fluorokrze¬ mowy powstaje tutaj z kwasu krzemowego podczaJs przebiegu procesu. Mozna; tez uzyc do teigti procesu oczyszczania innych kom¬ pleksowych kwasów krzemowych. Do mie¬ szaniny kwasu fluorowodorowego i kwaisu krzemofluorowodoriowego, która to mieiszai- nina powstaje mjaljpierw, dbdaje sie np. fluor¬ ku Jbioru, lub tez dodaje sie fluorku boru podbziais procesu rozpuszczania, Wtedy o- trzymuje sie mieszianiiine kwaisu fluorokrze¬ mowego i borofluorowodór. Mieszanina ta daje takze z sola flulorowa pozadany czysty kwas fluorowodorowy, z fluorkiem alkal- jów, np. fluorek sodowokrzeimowy i fluorek scdiowoborowy.Przez ogrzanie tej mieszaniny cial, two¬ rzy sie napowrót potrzebny fluorek sodowy i wydzielaja sie fluorek krzemu ii boru, któ¬ re znowu wchodza w reakcja.Skrócona «tao#a iw*we?j mebcidy oazy- 9zcz?3uniia polega na ton, ze mfieszanina fluo¬ rowodoru r^te która po- w.staje po procesie rozpuszczenia, dziajla sie bezposrednio na sóil fluorowa. Ta prze- nwainia prowadzi z jedrnej strony do czyste¬ go kwlasu fluorowodotroweigo, z drugiej steio^ ny da soli kwasu krzemofluoirowadioirQwego, która przy nadimilarzef fluorku jest z nim zmieszana. Np. kwas fluioirowcidtatfowy i flu¬ orokrzemowy, dzialajac na fluorek sodto- wy, dlaija z jedrnej strony czysty Jcwias flu- onowcidorowy, iz drugiej strony fluorek soi- dowokrzejmowy. A z ostatniego przez roz¬ szczepienie powstalje znów pozadany Auto¬ rek sodu, podczais igdty- fluorek Jerzemu od¬ padla.Nadmiar fluorku krzemowego moze zire- tfzta takze wynikac z innych njetadi a t!o prowadzi db tego, zeiby nibfleijszy sposób po¬ laczyc z takiiemii metodattiw!, przy których skutkiem uzycia fluorku krzemowego, flu¬ orki metailokrzemiowie1, które sa potrzebne do wykonania nowej metody, otrzymuje sie na innej -drodze anizeli nfa tej, która podla¬ no wyzej. Mozna nip. nadknialr fluorku krze¬ mowego zuzyc db oltoymywainiila' flulorku so- dlowokrzemowego z chlorku isoidowego i flu¬ orytu w obecnosci malej ilosci kwasu kon¬ taktowego w rozczynie wodnym. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Metoda otrzymywania kwasu fluoro¬ wodorowego z sulbsitancyj wszelkiego rodza¬ ju zawieraijapych kwas fluorowodlorowy i krzemowy, znianiiennia tern, ze mieszanina kwasu fluorowodorowego ;l fluorokrzemowe¬ go powstajaca przy rozkladzie substancyj, zawierajacych kwais flulorowodorowy i krze¬ mowy, zapomoca kwasów, przez dzialanie fluorku krzemowego calkowicie zostaje przepirowadzona w kwtas fluorokrzemowy, ten przetworzony ma fluorek zostaje zamie¬ niony na czysty kwas fluorowodorowy, a z soli kwasu fluorokrzemowego, powstajacej - 3 —stad skutkiem (rozszcjzepienNa, powstaje na- powrót z jednej sitrony fluorek, iz drugiej strony pozadany w metodzie, fluorek krze- mlowy.
2. 2. Sposób wykonania metody wedlug zaistrz. 1, znamienny tern, ze sól sodowa kwasu krzemofluonowodomowego rozklada sie ma fluorek krzemowy i sodowy i równo¬ czesnie fluoryt, zawierajacy kwas krzemo- wy, rozpuisizczai sie kwasiem siarkowym, przy diziialaniiu poprzednio otrzymanego fluorku krzemowego; w celu utworzenia kwasu flu¬ orokrzemowego, kwasem tym dziala s;e na powstajacy fluorek sodowy, prowadzac re¬ akcje w specjalny sposób, przyczem po¬ wstaje czysty kwas fluorowodorowy pod¬ czas wytwarzania sie napowrót soli sodowej kwasu fluorokrzemowego.
3. 3. Sposób wykonania metody wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tern, ze zamiast i obok kwasu fluorokrzemowego powstaja in¬ ne kompleksowe kwasy fluorowodorowe, przez dbprowadzemiie niewielkich ilosci ibh przy rozpuszczaniu,
4. 4. Sposób wylkomania metody wedlug zastrz, 1, zniamiieininy tern, ze mieszanina kwasu fluorowodioroweigoi fluorokrzemowe¬ go, powslajajce przy rozkladzie suibstaneyj, zawierajacych kwas fluorowodorowy1 i krze¬ mowy zapomoca kwasów, priziez podstawie¬ nie fluorkiem bezposrednio zostalje zamie- nibnia na czysty kwlas fluorowodiorowy, przy- czem pozostaje sóll kwasu fluorokrzemowe¬ go, w tym wypadku zi fluorkiem, która to sól przez rozszczeipienie przy ogrzaniu zo¬ staje napowrót fzaimiieniiionial ria potrzebny fluorek. Max Buchner. Zastepca: M. Kryzan, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL