PL56333B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.XI.1968 56333 KI. 12 1, 3/02 MKP C 01 d 3]W/ UKD 661.833.361 Wspóltwórcy wynalazku: doc. dr inz. Wladyslaw Augustyn, mgr inz.Andrzej Kossuth Wlasciciel patentu: Politechnika Slaska im. Wincentego Pstrowskiego (Katedra Chemii Ogólnej B), Gliwice (Polska) Sposób wytwarzania wodorofluorku potasowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wodorofluorku potasowego ze stopu zawiera¬ jacego wodorofluorek potasowy i wodorofluorek amonowy oraz niewielkie ilosci wody.Znane sposoby wytwarzania wodorofluorku po¬ tasowego polegaja na reakcji otrzymanego z fluorytu fluorowodoru z weglanem lub wodoro¬ tlenkiem potasowym i krystalizacji gotowego pro¬ duktu z roztworu poreakcyjnego.W sposobach tych stosuje sie drogi surowiec mineralny jakim jest fluoryt oraz konieczny do jego rozkladu kwas siarkowy.Latwiej dostepnymi surowcami mineralnymi za¬ wierajacymi fluor sa apatyt lub fosforyt. Z su¬ rowców tych przy przerabianiu ich na nawozy mozna ubocznie otrzymac fluorokrzemian pota¬ sowy z którego z kolei wytwarza sie stop zlozo¬ ny glównie z wodoirofluorku potasowego i amo¬ nowego, niewielkich ilosci obojetnego fluorku amonowego oraz niewielkich ilosci wody, przez zhydrolizowanie fluorokrzemianu potasowego wo¬ da i amoniakiem i nastepne odparowanie otrzy¬ manego roztworu po uprzednim oddzieleniu krze¬ mionki.Stwierdzono, ze stop ten nadaje sie do wytwa¬ rzania czystego wodorofluorku potasowego, gdyz w podwyzszonej temperaturze, zawarte w tym stopie wodorofluorek amonowy i obojetny fluorek amonowy przereagowuja prawie ilosciowo z we- 10 20 25 30 glanem potasowym, zgodnie z ponizszymi równa¬ niami (1) i (2) na wodorofluorek i produkty ga¬ zowe amoniak i dwutlenek wegla, wzglednie we¬ glan amonowy, które to ostatnie zwiazki opusz¬ czaja srodowisko reakcyjne.NH4HF2 + 0,5 K2COs -+ KHF2 + 0,5(NH4)2CO3 (1) 2NH4F+ 0,5 K2COs^KHF2 + 0,5 (NH4)2C03+NH3 (2) Weglan potasowy wprowadza sie do reakcji w takiej ilosci, aby stosunek molowy potasu do fluoru byl bliski 1 : 2. W czasie tych reakcji ulatnia sie równiez zawarta w niewielkich ilosciach w stopie woda.Przeprowadzone badania wykazaly, ze przy bez¬ posrednim wprowadzeniu do cieklego goracego stopu wodorofluorków krystalicznego weglanu po¬ tasowego, reakcjom tym towarzysza bardzo nie¬ pozadane zjawiska jak pylenie weglanu potaso¬ wego, gromadzacego sie na powierzchni stopu, odparowanie amonowych soli fluorowych i osta¬ tecznie zakrzepniecie mieszanki reakcyjnej przed zakonczeniem procesu. Znacznie korzystniej jest prowadzic proces dwuetapowo.Sposobem wedlug wynalazku w celu uniknie¬ cia pylenia weglanu potasowego w czasie kon¬ taktowania go ze stopem, mieszanine reagentów przyrzadza sie wylewajac ciekly stop na zimny staly weglan potasowy. Stop wypelnia wtedy przestrzenie miedzy ziarnami krystalicznymi i wy¬ twarza na jego powierzchni warstwe cieczy, któ- 563333 ra szybko krzepnie. W tych warunkach zachodzi spokojne czesciowe przereagowanie reagentów z wydzieleniem produktów gazowych. W rezultacie otrzymuje sie zestalona niejednorodna mase zlo¬ zona z wodorofluorku potasowego, obojetnego 5 fluorku potasowego, wodorofluorku amonowego, obojetnego fluorku amonowego, weglanu aniono¬ wego i weglanu potasowego.Dalsze pelne doreagowanie bez wystepowania niepozadanych zjawisk jak pylenie, odparowanie 10 fluorku amonowego i przedwczesne zakrzepniecie mieszanki reakcyjnej mozna zapewnic sposobem wedlug wynalazku przez wprowadzenie jej na powierzchnie stopionego wodorofluorku potasowe¬ go o temperaturze okolo 250°C, utrzymujac przy 15 tym temperature stopu reagujacego nie nizsza od temperatury topnienia czystego wodorofluorku po¬ tasowego.Pozadana temperature utrzymuje sie na drodze ogrzewania przeponowego. W tych warunkach 20 mieszanina reakcyjna pochodzaca ze stopnia pier¬ wszego reaguje spokojnie utrzymujac sie na po¬ wierzchni cieczy z pelnym wydzieleniem produk¬ tów gazowych, dajac ciekly wodorofluorek pota¬ sowy. Dwuetapowy proces korzystnie prowadzi sie 25 w sposób ciagly.Przyklad I. Zastosowano 1 kg stopu o skla¬ dzie 69% KHF2; 18% NH4HF2; 9%NH4F; 4*/o H20.Stop wytworzono z fluorokrzemianu potasowego kolejno przez zhydrolizowanie woda amoniakalna 30 i nastepne odparowanie otrzymanego roztworu, po uprzednim oddzieleniu krzemionki, pod cisnie¬ niem zwyklym ogrzewajac stopniowo az do osiag¬ niecia temperatury 160°C. Stop o temperaturze okolo 140°C wylano na krysztaly weglanu pota- 35 sowego uzyte w ilosci 310 g, rozmieszczone na ta¬ cy aluminiowej o powierzchni 10 dcm2.Zestalona mase poreakcyjna skruszono i wolno dozowano w ciagu okolo 1/2 godziny na powierz¬ chnie cieklego wodorofluorku potasowego o tern- 40 peraturze 252° znajdujacego sie w ilosci 500 g w naczyniu miedzianym, ogrzewanym z zewnatrz palnikiem gazowym, utrzymujac temperature w przyblizeniu w stanie niezmiennym. Po zakon¬ czeniu reakcji to jest po pelnym sklarowaniu sto- 45 pu produkt wylano do formy aluminiowej chlo¬ dzonej woda w celu skrystalizowania. Otrzymano 1550 g produktu którego analiza wykazala zawar¬ tosc 98,5o/o KHF2. 4 Przyklad II. Zastosowano 1 kg stopu o skla¬ dzie 50,3% KHF2, 40,5»/o NH4HF2, 8,2°/o NH4F i l»/o H20.Stop ten wytworzono przez odparowanie fluor¬ ku potasowego i anionowego o stosunku molo¬ wym potasu do fluorku K/F = 0,22 pod zmniej¬ szonym cisnieniem 0,7 atmosfery do temperatury 160°C. Stop o temperaturze 145° wylano na kry¬ staliczny weglan potasowy w ilosci 556 g znajdu¬ jacy sie na tasmie przesuwnej.Zestalona mase poreakcyjna skruszono i wolno dozowano w ciagu okolo 45 minut na powierzch¬ nie cieklego wodorofluorku potasowego o tempe¬ raturze 252° znajdujacego sie w ilosci 1000 g w naczyniu miedzianym ogrzewanym z zewnatrz pal¬ nikiem gazowym, utrzymujac temperature w przy¬ blizeniu w stanie niezmiennym. Po zakonczeniu reakcji to jest po pelnym sklarowaniu stopu pro¬ dukt wylano do formy aluminiowej w celu skry¬ stalizowania. Otrzymano 2150 g produktu, którego analiza wykazala zawartosc 98,5l3/o KHF2. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wodorofluorku potasowe¬ go znamienny tym, ze ciekly stop zlozony z wodorofluorku potasowego i wodorofluorku amonowego, fluorku amonowego i niewielkich ilosci wody uzyskany przez zhydrolizowanie fluorokrzemianu potasowego woda amoniakalna i nastepne odparowanie otrzymanego roztworu po uprzednim oddzieleniu krzemionki, poddaje sie reakcji w podwyzszonej temperaturze z kry¬ stalicznym weglanem potasowym uzytym w ta¬ kiej ilosci, aby stosunek potasu do fluoru byl bliski 1 :2 i prowadzac proces tak, aby konco¬ wa temperatura mieszaniny reakcyjnej byla nie nizsza od temperatury topnienia czystego wodorofluorku potasowego.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze ciekly stop nalewa sie na krystaliczny weglan potasowy, uzyskana zakrzepnieta mase roz- krusza sie i wprowadza na powierzchnie cie¬ klego wodorofluorku potasowego, utrzymujac temperature reagujacego stopu nie nizsza od temperatury topnienia czystego wodorofluorku potasowego, po czym uzyskany wodorofluorek potasu krystalizuje sie przez ochlodzenie. WDA-l. Zam. 1171. Nakl. 270 egz. PL