PL53286B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 30. X. 1963 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 20. VI. 1967 53286 KI. 12 i, 33/12 MKP C 01 b UKD 661.68:546.284 Wspóltwórcy wynalazku: Walter Wolfram, Wolfgang Kólling Wlasciciel patentu: VEB Chemiewerk Coswig (Anh) Niemiecka Republi¬ ka Demokratyczna) Sposób otrzymywania krzemionki o regulowanej wartosci ciezaru nasypowego w granicach 80-400 g/l Wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania krze¬ mionki o regulowanej wartosci ciezaru nasypowego w granicach 80—400 g/l, stanowiacej produkt u- boczny w procesie wytwarzania fluorku glinowego na drodze reakcji kwasu szesciofluorokrzemowego z wodorotlenkiem glinowym.Znany jest sposób przeprowadzenia tej reakcji ze stechiometrycznymi ilosciami wzglednie z nadmia¬ rem wodorotlenku glinowego. Otrzymywany przy tym kwas krzemowy zanieczyszczony jest zmien¬ nymi ilosciami wodorotlenku glinowego i trudno rozpuszczalnego fluorku glinowego a tym samym jest technicznie bezuzyteczny.Wiadomo poza tym, ze przy reakcji kwasu szes¬ ciofluorokrzemowego z mniejsza od stechiometrycz- nej iloscia wodorotlenku glinowego moze byc otrzy¬ many stosunkowo czysty kwas krzemowy.Wedlug wynalazku reakcje miedzy kwasem szes- ciofluorokrzemowym i wodorotlenkiem glinowym prowadzi sie w ten sposób, aby ciezar nasypowy krzemionki otrzymywanej z wytracajacego sie w czasie reakcji kwasu krzemowego mógl byc re¬ gulowany w dosc szerokim zakresie, a otrzymy¬ wana krzemionka zawierala przynajmniej 98% Si02 a najwyzej 1% A1203 i byla wolna od roz¬ puszczalnych polaczen fluoru.Stwierdzono, ze ciezar nasypowy krzemionki otrzymywanej w reakcji kwasu szesciofluorokrze¬ mowego wodorotlenkiem glinowym, moze byc regulowany w zakresie 80—400 g/l przez dobranie 2 stezenia wyjsciowego kwasu szesciofluorokrzemo¬ wego w granicach 8—20% wagowych.Zaleznosc ciezaru nasypowego kwasu krzemo¬ wego od stezenia kwasu szesciofluorokrzemowego 5 przedstawiona jest na rysunku w postaci wykresu.Zgodnie z wykresem bardzo lekkie proszki Si02 o cierzaze nasypowym 80—90 g/l otrzymuje sie przy zastosowaniu okolo 8-procentowego kwasu, zas przy zastosowaniu kwasu 20-procentowego otrzy- 10 muje sie krzemionke o ciezarze nasypowym 380— 400 g/l.Przy wytracaniu kwasu krzemowego postepuje sie w ten sposób, ze wodny roztwór kwasu szes¬ ciofluorokrzemowego ogrzewa sie do temperatury 15 60°C i nastepnie wprowadza wodorotlenek glinowy.Wskutek wydzielajacego sie ciepla reakcji, tem¬ peratura podnosi sie do okolo 75°C. Pod koniec procesu nalezy jeszcze troche ciepla doprowadzic.Jednak temperatura reakcji musi byc utrzymana 20 ponizaj 80°C. W temperaturach powyzej 80°C pow¬ staly fluorek glinowy przeksztalca sie z latwo rozpuszczalnej w wodzie postaci a w trudno roz¬ puszczalna postac B9 która wydziela sie czesciowo z osadem kwasu krzemowego jako trójwodzian. 25 Zwiazek ten nie daje sie juz praktycznie odmyc.Oddzielany od mieszaniny reakcyjnej osad kwasu krzemowego zawiera w przeliczeniu na sucha ma¬ se okolo 20% rozpuszczalnego fluorku glinowego, który usuwa sie przez kilkakrotne przemycie zim- 80 na woda. Pozostala zawartosc fluorku glinowego 5328653286 3 w ilosci okolo 1% stanowi trudno rozpuszczalna postac fi. Przemyty kwas krzemowy suszy sie i pra¬ zy nastepnie w temperaturze 700—800°C, przy czym w celu usuniecia z niego obecnego jeszcze fluoru w postaci fluorku konieczna jest obecnosc pary wodnej. Rozklad fluorku glinowego zaczyna sie w temperaturze 400°C, zas w temperaturze 700— 800°C zachodzi calkowicie w ciagu 30 minut. W ten sposób obniza sie zawartosc fluoru w wyprazonym produkcie do ponizej 0,1%. Pozostaly w produkcie fluor zwiazany jest w postaci nierozpuszczalnych zasadowych fluorków glinowych typu Al(OH)2F i Al(OH)F2, które powstaja w procesie prazenia obok A1203 wskutek hydrolizy A1F3. Powstajacy przy tym równoczesnie fluorowodór reaguje na¬ tychmiast z kwasem krzemowym i ulatnia sie ja¬ ko SiF4.Produkt koncowy posiada nastepujacy sklad: okolo 98% Si02 okolo 1% A1203 maks. 0,1% F (w postaci nierozpuszczalnej) Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest to, ze krzemionka otrzymywana dotad jako zbedny pro¬ dukt odpadkowy przy wytwarzaniu fluorku gli¬ nowego z uzyskiwanego przy produkcji superfos- fatu kwasu szesciofluorokrzemowego, moze znalezc przemyslowe zastosowanie, przy czym latwa mo¬ zliwosc regulowania jej ciezaru nasypowego poz¬ wala na wielostronne zastosowanie tej krzemionki.Na przyklad wytwarzanie ladunków zabezpiecza¬ jacych do butli acetylenowych wymaga proszku Si02 o ciezarze nasypowym 80—100 g/1. Przy za¬ stosowaniu krzemionki jako pomocniczego mate¬ rialu filtracyjnego w blotniarkach pozadane sa cie¬ zary nasypowe 150—250 g/l, a jako nosnika do ka¬ talizatorów stosowane sa proszki Si02 o ciezarze nasypowym 250—500 g/l.Przyklad I. W mieszalniku, zaopatrzonym w wezownice parowa i chlodzaca, ogrzewa sie 1000 czesci wagowych 8 procentowego kwasu szescio¬ fluorokrzemowego do temperatury 60°C i nastepnie dodaje 84 czesci wagowe wodorotlenku glinowego, zawierajacego 98% Al(OH)3 (95% ilosci stechio- metrycznej). Wskutek egzotermicznej reakcji na¬ stepuje szybkie podwyzszenie temperatury. Przez chlodzenie mieszaniny reakcyjnej utrzymuje sie temperature 75°C. Jezeli w miare postepu reakcji temperatura spada, wylacza sie chlodzenie i przez ogrzewanie utrzymuje sie mieszanine w tempera¬ turze 75°C. Po okolo 70^80 minutach reakcja jest zakonczona i meszanina reakcyjna wykazuje za¬ wartosc okolo 0,5% H2SiF6. Nastepnie oddziela sie natychmiast szlam kwasu krzemowego przez od¬ saczenie. Placek filtracyjny przemywa sie trzykrot¬ nie, kazdorazowo 250 czesciami wagowymi wody.Przesacz z pierwszego przemycia dolacza sie do 4 roztworu fluorku glinowego, podczas gdy pozostale roztwory z przemycia odrzuca sie. Przemyty osad kwasu krzemowego prazy sie nastepnie w tempe¬ raturze 750°C w atmosferze, zawierajacej pare B wodna. Otrzymuje sie 3p czesci wagowych Si02 o ciezarze nasypowym 80 g/l. Roztwór fluorku gli¬ nowego (okolo 1200 czesci wagowych) poddaje sie krystalizacji w naczyniu krystalizacyjnym. Po pieciogodzinnym mieszaniu w temperaturze 95°C 10 oddziela sie wydzielone krysztaly od lugów ma¬ cierzystych przez saczenie, suszy je i prazy w tem¬ peraturze 550°C. Otrzymuje sie 77 czesci wagowych A1F3, co odpowiada 84% wydajnosci fluoru.Przyklad II. W mieszalniku, zaopatrzonym 19 w wezownice parowa i chlodzaca, ogrzewa sie 1000 czesci wagowych 13 procentowego roztworu kwasu szesciofluorokrzemowego do 60°C i nastepnie do¬ daje 137 czesci wagowych wodorotlenku glinowego, zawierajacego 98% Al(OH)3 (95% ilosci stechiomet- 20 rycznej) i prowadzi reakcje w warunkach okreslo¬ nych w przykladzie I. Powstaly szlam kwasu krze¬ mowego po odzieleniu przez odsaczenie, przemyciu trzykrotnym kazdorazowo 400 czesciami wagowymi wody, jak równiez przesacz, zawierajacy fluorek 25 glinowy po dolaczeniu przesaczu z pierwszego prze¬ mycia kwasu krzemowego woda, przerabia dalej w sposób okreslony w przykladzie I. Otrzymuje sie 50 czesci wagowych proszku Si02 o ciezarze na¬ sypowym 240 g/l oraz 127 czesci wagowych A1F3, 30 co odpowiada 84% wydajnosci fluorku.Przyklad III. Proces prowadzi sie podobnie jak w przykladzie I z tym, ze stosuje sie 1000 czesci wagowych 20 procentowego roztworu kwasu szesciofluorokrzemowego oraz 210 czesci wago- 35 wyeh wodorotlenku glinowego, zawierajacego 98% Al(OH)3 (95% ilosci stechiometrycznej). Reakcja przebiega okolo 25 minut. Otrzymuje sie 75 cze¬ sci wagowych proszku Si02 o ciezarze nasypowym 400 g/l, oraz 198 czesci wagowych A1F3, co odpo- 40 wiada wydajnosci 85% fluoru. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania krzemionki o regulowa- 45 nej wartosci ciezaru nasypowego w granicach 80—400 g/l, stanowiacej produkt uboczny w pro¬ cesie wytwarzania fluorku glinu na drodze re¬ akcji kwasu szesciofluorokrzemowego z wodoro¬ tlenkiem glinowym, uzytym ponizej ilosci stechio- 50 metrycznej, znamienny tym, ze wodorotlenkiem glinowym dziala sie na kwas szesciofluorokrze- mowy o stezeniu 8—20% wagowych przy czym przez zwiekszenie stezenia kwasu w granicach uprzednio podanych, powoduje sie wzrost ciezaru M nasypowego produktu koncowego, a wytracony kwas krzemowy przeprowadza sie w krzemionke w znany sposób na drodze prazenia w obecnosci pary wodnej. $KL. 12 i, 33/12 53286 MKP C 01 b 400 300 ICO. *%&$ PL