PL58678B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 04.VI.1964 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 29.XI.1969 58678 KI. 12 m, 7/54 MKP C 01 f tfsi lUKD 661.862.361.9 + + 661.862.369 Wspóltwórcy wynalazku: Wolfgang Kolling, Walter Wolfrom Wlasciciel patentu: VEB Chemiewerk Coswig, Coswig (Niemiecka Repu¬ blika Demokratyczna) Sposób wytwarzania czystego kriolitu Kriolit (Na3AliF6) stosuje sie w przemysle alu¬ miniowym w duzych ilosciach jako topnik w pro¬ cesie elektrolizy tlenku glinowego. Zawartosc kwa¬ su krzemowego w kriolicie ma znaczny wplyw na jakosc otrzymywanego aluminium.Przy wytwarzaniu istopów aluminiowych zawie¬ rajacych krzem, wieksza zawartosc Si02 praktycz¬ nie nie wywiera wplywu na jakosc aluminium, na¬ tomiast przy wytwarzaniu aluminium przeznaczo¬ nego na przewody elektryczne stawia sie wysokie wymagania co do czystosci kriolitu.W tym ostatnim przypadku maksymalna zawar¬ tosc Si02 w kriolicie moze wynosic 0,25%.W ostatnich latach jako surowiec wyjsciowy do wytwarzania kriolitu zastosowano kwas szescio- fluorokrzemowy uzyskiwany przez absorpcje ga¬ zów odlotowych z procesu wytwarzania superfo- sfatu, zawierajacych SiF4. Wiadomo, ze w wyniku reakcji kwasu szesciofluorowodorowego z wegla¬ nem sodowym lub wodzianem tlenku glinu otrzy¬ muje sie odpowiednio roztwór fluorku sodowego, wzglednie roztwór fluorku glinowego, przez pola¬ czenie których w stosunku 3 :1 otrzymuje sie kriolit. Reakcje otrzymywania kriolitu prowadzi sie zwykle w temperaturze 30—80°C, korzystnie 50—60°C.Wytwarzany ta metoda kriolit zawiera jednak¬ ze okolo 0,6—0,8% Si02.Wiadomo tez, ze przez zakwaszenie roztworu fluorku sodowego unika sie w znacznej mierze wy- 10 15 tracenia krzemionki przy stracaniu kriolitu, a za¬ wartosc Si02 w kriolicie spada do 0,2—0,3%. Za¬ kwaszenie roztworu fluorku isodowego prowadzi jednak w przypadku reakcji wymiany z roztwo¬ rem fluorku glinowego do wytracenia kriolitu w postaci zelu zle saczacego sie.Poza tym wiadomo, ze kriolit mozna otrzymac równiez na drodze reakcji wodnej zawiesiny nie¬ rozpuszczalnych wodzianów fluorku glinowego z fluorkiem sodowym. Tego rodzaju wodziany fluor¬ ku glinowego otrzymuje sie zwykle na drodze re¬ akcji tlenku glinowego z kwasem fluorowodoro¬ wym, przy czym mieszanina reakcyjna zastyga w postaci stalego bloku z nierozpuszczalnego wodzia- nu fluorku glinowego, lub otrzymuje sie ja na dro¬ dze dlugotrwalego procesu krystalizacji z pozornie stalych roztworów fluorku glinowego.Celem wynalazku jest otrzymanie syntetycznego krolitu, wolnego od kwasu krzemowego i posiada¬ jacego dobre wlasciwosci filtracyjne, z kwasu sze- sciofluorokrzemowego poprzez fluorki glinu i so¬ du.Stwierdzono, ze w reakcji pozornie stalego roz¬ tworu fluorku glinowego, wynikajacej z reakcji kwasu szesciofluorokrzemowego z' wodorotlenkiem glinowym, otrzymuje sie bardzo czysty kriolit o doskonalych wlasciwosciach filtracyjnych, jezeli do reakcji roztworu fluorku glinowego ze stalym flu¬ orkiem sodowym w stosunku 'molowym A1F3 : 30 :JNaF = 1 : 3 prowadzonej w temperaturze 30— 25 58 6T83 80°C, zwlaszcza 50—60°C, zastosuje sie roztwór flu¬ orku glinowego wykazujacy wartosc pH=2,5—4,0, korzystnie 3,5.Nastawienie zadanej wartosci pH roztworu flu¬ orku glinowego odbywa sie korzystnie przez za- 5 chowanie odpowiednich warunków reakcji kwasu szesciofluorokrzemowego z wodorotlenkiem glino¬ wym, na przyklad przez przerwanie reakcji, przez szybkie ochlodzenie srodowiska po osiagnieciu za¬ danej wartosci pH, lub uzycie nieco mniejszej ilo- 10 sci wodorotlenku glinowego w stosunku do ilosci potrzebnej teoretycznie.Otrzymany roztwór A1F3 wykazuje wartosc pH = = 2,7 — 3,5 i zawiera 0,08% Si02. Poza tym zada¬ na wartosc pH mozna równiez nastawic przez do- 15 danie kwasu mineralnego do roztworu fluorku gli¬ nowego.Korzystne jest stosowanie fluorku sodowego otrzymanego przez reakcje roztworu fluorku amo¬ nowego z lugiem sodowym. Roztwór fluorku amo- 20 nu mozna latwo otrzymac przez reakcje wymiany kwasu szesciofluorokrzemowego z amoniakiem.Produkt uzyskany w sposobie wedlug wynalazku odznacza sie duza czystoscia i zawiera jedynie 0,1 — 0,2% Si02. Nalezy jednak zwrócic uwage na to, 25 aby stosowany NaF byl cbojetny i nie zawieral zaadsorbowanego lugu sodowego, poniewaz przy zmianie wartosci pH zawiesiny reakcyjnej kriolit wytraca sie w trudnej do saczenia postaci.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie 30 kriolit o doskonalych wlasciwosciach filtracyjnych, odpowiadajacy swym skladem chemicznym wzoro¬ wi Na3AlF6 i zawierajacy ponizej 0,1% Si02.Przyklad. 2440 czesci wagowych roztworu kwasu szesciofluorokrzemowego o zawartosci 35 14,4% H2SiF6 poddaje sie reakcji z 395 czesciami wagowymi wodzianu tlenku glinu (98% Al (OH)3) mieszajac w temperaturze ponizej 75°C. 4 Aby nie przekroczyc temperatury reakcji 75°C mieszanine reakcyjna ewentualnie chlodzi sie. Po uplywie okolo 60 minut wartosc pH zawiesiny wy¬ nosi okolo 3,0. Reakcje przerywa sie i wydziela sie wytracona krzemionke.Otrzymuje sie 2500 czesci wagowych roztworu fluorku glinu. Szlam zawierajacy krzemionke prze¬ mywa sie 335 czesciami wagowymi wody i wode z przemywania dodaje sie do przesaczu A1F3.Otrzymuje sie 2835 czesci wagowych roztworu flu¬ orku glinowego o zawartosci 14,1% A1F3.Po ochlodzeniu roztworu A1F3 do temperatury 50°C dodaje sie do roztworu 610 czesci czystego fluorku sodowego o zawartosci 0.,2% Si02, w po¬ staci stalej obojetnej soli.Wskutek egzotermicznej reakcji zachodzi natych¬ miast podwyzszenie temperatury do 60°C. Po 20 minutowym okresie mieszania zawiesiny mieszani¬ na reakcyjna nie wykazuje obecnosci wolnego flu¬ orku glinu. Wytracony kriolit odsacza sie.Otrzymuje sie 2000 czesci wagowych latwo sa¬ czacego sie wilgotnego kriolitu, który po wysusze¬ niu w temperaturze 300°C daje 1000 czesci wago¬ wych kriolitu o zawartosci 32% Na, 13% Al, 53% F i zawartosci Si02 ponizej 0,1%. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe iSposób wytwarzania czystego kriolitu przez reak¬ cje fluorku sodowego z kwasnym roztworem flu¬ orku glinowego otrzymanym z reakcji wodzianu tlenku glinu z kwasem szesciofluorokrzemowym przy zachowaniu stosunku molowego A1F3 : NaF = = 1:3, w temperaturze 30—8i0°C, zwlaszcza 50— 60°C, znamienny tym, ze do reakcji wprowadza sie roztwór fluorku glinowego wykazujacy wartosc pH = 2,5 — 4,0, zwlaszcza 3,5 oraz fluorek sodo¬ wy o odczynie obojetnym. Bltk 2588/69 r. 240 szt. A4 PL