PL85928B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest otrzymywanie wolnych od zanieczyszczen fosforanowych roztworów fluorku amonowego i/lub sodowego, wykorzystywanych w szczególnosci w procesie wytwarzania kriolitu i fluorku glinowego, z przeznaczeniem tych ostatnich dla hutnictwa aluminium. Dopuszczalna w nich zawartosc P205 wynosi 0,01—0,02% wagowych.Sposobem wedlug wynalazku zanieczyszczenia fosforanowe wytraca sie badz z gotowych roztworów NH4F i/lub NaF badz tez z ukladów reakcyjnych prowadzacych do ich otrzymywania, a zlozonych z kwasu fluorokrzemowego lub fluorokrzemianu sodowego zanieczyszczonych fosforanami i amoniaku lub zasadowych zwiazków sodowych jak NaOH, Na2 C03, NaHC03: H2SiF6 +3Na2C03 - 6NaF + Si02 +3C02 (1) H2SiF6 +6NH3 +2H20 -? 6NH4F+Si02 Na2SiF6 +4NH3 +2H20 -? 2NaF + 4NH4F + Si02 (2) (3) Przeprowadzenie podanych reakcji wymaga osiagniecia koncowej wartosci pH okolo 9. Zanieczyszczenia fosforanowe przechodza przy tym ilosciowo do powstajacych roztworów fluorku amonowego i sodowego.Znane sa rózne sposoby usuwania fosforanów z roztworów fluorkowych. Opis patentowy St. Zjedn. Am. nr 3 201 193 przewiduje oczyszczanie fluorku amonowego od fosforanów za pomoca kationów grupy MB ukladu okresowego, zwlaszcza przez wytracenie NH4ZnP04 w zakresie pH 7,0—7,5. Wedlug opisu patentowego RFN nr 1 942925, zanieczyszczenia te usuwa sie juz w trakcie prowadzonej w obecnosci jonów Fe3+amonizacji kwasu fluorokrzemowego, która przerywa sie przy pH w zakresie 2—4 w celu odsaczenia wydzielonego FeP04. Opis patentowy St. Zjedn. Am. nr 3 563699 przewiduje oczyszczanie roztworów fluorku amonowego i sodowego —10-krotnym nadmiarem soli Fe3+ w stosunku do fosforanów.Wszystkie te sposoby wymagaja dwukrotnego odfiltrowywania osadów — osobno fosforanu metalu, osobno krzemionki — oraz przestrzegania okreslonego waskiego zakresu pH, co stanowi ich powazna wade.Sposobem wedlug wynalazku, oczyszczone od fosforanów roztwory fluorku amonowego i/lub sodowego otrzymuje sie prowadzac reakcje zanieczyszczonego fosforanami kwasu fluorokrzemowego lub fluorokrzemianu2 85 928 sodowego z amoniakiem lub zasadowymi zwiazkami sodowymi w obecnosci jonów Mn2* lub Pb2* do pH okolo 2Mn 2Pb 9, przy czym jony te dodaje sie w stosunku molowym 1—1,5 a 1,5—2. Obok krzemionki wedlug /P205 /P205 równan 1—3, powstaja równiez osady fosforanów odpowiednich kationów: MnS04 +NH4H2P04 +2NH3 -? |NH4MnP0 4 +/NH4/2S04 (4) 5Pb/N03/2 + 3H3P04 + 10NH3 + H20 -? |Pb5OH/P04/3 + 1CNH4N03 (5) Jony Mn2* lub Pb2* wprowadza sie do substratu fluorowego przed reakcja hydrolizy jonów SiF|" wedlug równan 1—3 lub do zawiesiny reakcyjnej, wzglednie do zasadowych roztworów fluorku amonowego i/lub sodowego opH w zakresie 7—11. W przypadku gdy surowiec fluorokrzemianowy przerabiany jest tylko na roztwór fluorku sodowego, wtedy do wytracania fosforanów przy uzyciu jonów Mn2* konieczny jest równiez dodatek jonów NH4 w ilosci co najmniej stechiometrycznie potrzebnej do utworzenia fazy NH4MnP04. Obydwa te jony moga byc.wprowadzane w postaci soli kompleksowej NH4MnF3 wzglednie mieszaniny soli manganu (II), jak MnS04 lub MnCI2, z sola amonowa, jak na przyklad NH4F, (NH4)2SiF6 lub (NH4)2S04. Jony NH4 mozna wprowadzac równiez w postaci wody amoniakalnej.Sposród zwiazków Pb2+ szczególnie nadaje sie Pb(N03)2 i PbSiF6 Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc oczyszczania od fosforanów roztworów fluorku amonowego i/lub sodowego o szerokim zakresie stezenia i pH, do zawartosci w nich P205 mniejszej od 0,1 g/l.Roztwory te oczyszcza sie dodajac do nich jony Mn2+ lub Pb2* w czasie mieszania, przykladowo przez 0,5—2 godz. i utrzmujac pH w zakresie 7—11, zwlaszcza 8—10, i temperature 20—80°C a nastepnie odsaczajac wydzielony osad fosforanu manganawo-amonowego lub zasadowego fosforanu olowiu.W przypadku stosowania jonów Pb2* , stezenie roztworów fluorkowych moze sie wahac w szerokich granicach, dochodzacych do okolo 500 g NHL- F w litrze. Jony Mn2* nadaja sie raczej do oczyszczania niezbyt stezonych roztworów, nie przekraczajacych okolo 150 g/l NH4F.Szczególowo sposób wedlug wynalazku przedstawiony jest w przykladach.Przyklad I. 50 g Na2SiF6 o zawartosci 0,1% P2Os mieszano w 1000 ml 3% wody amoniakalnej w temperaturze 30°C wciagu 2 godzin. Do otrzymanej w ten sposób zawiesiny krzemionki w roztworze fluorków: amonowego i sodowego o pH 9,3 i stezeniu F 30 g/l oraz P205 0,5 g/l wprowadzono 2,5 MnS04*5H30 [ Pn]lff 1,5 po czym mieszano przez 30 minut. Po odsaczeniu osadu, w przesaczu oznaczono 0,05 g/l P205 i 0,03 g/l Mn2*.Przyklad II. Do 1000 ml roztworu NaF o stezeniu 35 g/l i zawartosci P205 1 g/l dodano 1 g NH4F, 4g MnS04 -5H20 [ p] = 1,2 i amoniaku do pH 8,9 a nastepnie mieszano wciagu 60 minut w temperaturze pokojowej. Po odsaczeniu osadu NH4MnP04 filtrat zawieral P2Os 0,02 g/l i Mn 0,01 g/l.Przyklad III. Do 1000 ml roztworu NH4F o stezeniu 100 g/l izawartosci P205 3 g/l (NH4H2P04 4,86 g/l) wprowadzono 15,3 g MnS04 *5H20 a nastepnie zamonizowano do pH 8,9 i mieszano w temperaturze pokojowej przez 2 godziny. W klarownym przesaczu oznaczono P205 0,07 g/l.Przyklad IV. W 1000 ml H2SiF6 o stezeniu 200 g/l izawartosci P2Os 3,0 g/l (w postaci H3P04) rozpuszczono 18,6 g PbO[ pb] = 2 a nastepnie do roztworu o temperaturze 80°C wprowadzano gazowy amoniak az do uzyskania pH 9,7. Po odsaczeniu wydzielonego osadu otrzymano roztwór NH4F o stezeniu 300 g/l i zawartosci P2 05 0,03 g/l i Pb 0,32 g/l.Przyklad V. Do 1000 ml NaF 38 g/l o zawartosci 1,0 g NaH2P04 (P205 0,5 g/l) i pH 5, dodano 4,65 g Pb(N03)2, zalkalizowano do pH = 7,4 a nastepnie mieszano w ciagu 2 godzin w temperaturze pokojowej.Po odsaczeniu osadu oznaczono w filtracie Pb 0,02 g/l sladowe ilosci P205, nie dajace sie oznaczyc analitycznie przez wytracenie w postaci fosforomolibdenianu.Przyklad VI. Do 1000 ml roztworu fluorku amonowego o stezeniu NH4F 500 g/l, zawierajacego 4,86 g NH4H2P04 (P205 3 g/l) i posiadajacego pH 9,1 dodano 28 g Pb/N03/2 [Ppb] = 2, po czym mieszano przez 2 godziny. Po odsaczeniu osadu oznaczono w roztworze P205 0,06 g/l i Pb 0,65 g/l. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania roztworów fluorku amonowego i/lub sodowego oczyszczonych od zanieczyszczen fosforanowych, z n,a m i e n ,y tym, ze wprowadza sie do nich podczas mieszania w zakresie pH 7—11 jony Mn2* lub Pb2* w ilosci odpowiedniej do wytracenia jonów fosforanowych, po czym oddziela osad w znany sposób. 2. Sposób wedlug zastrz. 1; znamienny tym, ze jony fosforanowe usuwa sie podczas otrzymywania roztworów fluorku amonowego i/lub sodowego w wyniku reakcji kwasu fluorokrzemowego lub fluorokrzemianu85 928 3 sodowego z amoniakiem lub zasadowymi zwiazkami sodowymi w obecnosci jonów Mn * lub Pb + , przy czym stosunek molowy tych jonów do PO4 " wynosi od 1 do
2. 2.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze jony fosforanowe z roztworów fluorku sodowego usuwa sie jonami Mn2+ w obecnosci jonów NH
4. 4. PL