RU2010003C1 - Method of calcium fluoride production - Google Patents

Method of calcium fluoride production Download PDF

Info

Publication number
RU2010003C1
RU2010003C1 SU4941059A RU2010003C1 RU 2010003 C1 RU2010003 C1 RU 2010003C1 SU 4941059 A SU4941059 A SU 4941059A RU 2010003 C1 RU2010003 C1 RU 2010003C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hexafluorosilicic acid
calcium fluoride
stage
acid
calcium carbonate
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.М. Устюгова
В.П. Харитонов
А.И. Стрекалов
Т.Ю. Суворова
Т.А. Кузнецова
Original Assignee
Пермский филиал Научно-производственного объединения "Государственный институт прикладной химии" Межотраслевого государственного объединения "Технохим"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пермский филиал Научно-производственного объединения "Государственный институт прикладной химии" Межотраслевого государственного объединения "Технохим" filed Critical Пермский филиал Научно-производственного объединения "Государственный институт прикладной химии" Межотраслевого государственного объединения "Технохим"
Priority to SU4941059 priority Critical patent/RU2010003C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2010003C1 publication Critical patent/RU2010003C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemical technology. SUBSTANCE: aqueous suspension of calcium carbonate is treated with hexafluorosilicic acid solution by two stages. At the first stage treatment is carried out with a mixture of hexafluorosilicic acid and clarified solution obtained from the second stage. Precipitate is separated and treated with hexafluorosilicic acid taken at concentration 20-50% of stoichiometrically required at 40-80 C. Obtained calcium fluoride has, wt. -% : CaF3 95.6-98.6; CaCO3 0.2-0.6, and SiO2 0.8-1.2. Utilization degree is 94.7-95.0% . Method is used in hydro- gen fluoride reprocessing. EFFECT: improved method of production. 1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии неорганических веществ, в частности фторида кальция из растворов кремнефтористоводородной кислоты. The invention relates to the technology of inorganic substances, in particular calcium fluoride from solutions of hydrofluoric acid.

Известен способ получения фторида кальция [1] , включающий взаимодействие 2,5-6,0% -ного водного раствора гексафторкремневой кислоты с измельченным карбонатом кальция при температуре 1,7-54,5оС и рН 3,5-6,7 с последующим отделением осадка фильтрацией, промывкой и сушкой. Продукт содержит 93-96% фторида кальция и 4-7% диоксида кремния.A known method of producing calcium fluoride [1], including the interaction of 2.5-6.0% aqueous solution of hexafluorosilicic acid with ground calcium carbonate at a temperature of 1.7-54.5 about With and pH 3.5-6.7 with subsequent separation of the precipitate by filtration, washing and drying. The product contains 93-96% calcium fluoride and 4-7% silicon dioxide.

Недостатком этого способа является высокое содержание диоксида кремния в готовом продукте. The disadvantage of this method is the high content of silicon dioxide in the finished product.

С целью повышения качества фторида кальция предложен способ [2] , согласно которому раствор гексафторкремниевой кислоты с концентрацией не более 4% смешивают с измельченным карбонатом кальция, взятым в количестве не более 85% от стехиометрии, при температуре 2-38оС и рН 3,5-5 в течение около 2 ч. Продукт содержит 97-99% фторида кальция и около 0,5% диоксида кремния. К недостаткам способа следует отнести низкий, не более 85% , выход по фтору.In order to improve the quality of the calcium fluoride is provided a method [2], according to which the hexafluorosilicic acid solution having a concentration of not more than 4% is mixed with pulverized calcium carbonate, taken in an amount of not more than 85% from stoichiometry, at a temperature of 2-38 ° C and pH 3, 5-5 for about 2 hours. The product contains 97-99% calcium fluoride and about 0.5% silicon dioxide. The disadvantages of the method include a low, not more than 85%, fluoride yield.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения фторида кальция [3] , по которому водную суспензию карбоната кальция смешивают с раствором 5-30% -ной гексафторкремневой кислоты, взятой в количестве 101,5-117,6% от стехиометрии, при рН среды 2-3, а на второй стадии при температуре 20оС пульпу смешивают с карбонатом кальция в количестве, необходимом для нейтрализации до 9,9% избыточной H2SiF6. Осадок отделяют от суспензии фильтрацией, промывают и сушат. Полученный продукт содержит 93-95% фторида кальция и 2-4% диоксида кремния.The closest in technical essence to the proposed is a method of producing calcium fluoride [3], in which an aqueous suspension of calcium carbonate is mixed with a solution of 5-30% hexafluorosilicic acid, taken in an amount of 101.5-117.6% of stoichiometry, at pH medium 2-3, and in the second stage at a temperature of 20 about With the pulp is mixed with calcium carbonate in an amount necessary to neutralize up to 9.9% of excess H 2 SiF 6 . The precipitate was separated from the suspension by filtration, washed and dried. The resulting product contains 93-95% calcium fluoride and 2-4% silicon dioxide.

Недостатком способа является высокое содержание примеси SiO2.The disadvantage of this method is the high content of impurities SiO 2 .

Целью изобретения является снижение содержания примесей в продукте при сохранении высокой степени использования фтора. The aim of the invention is to reduce the content of impurities in the product while maintaining a high degree of fluorine utilization.

Поставленная цель достигается двухстадийной обработкой водной суспензии карбоната кальция раствором гексафторкремневой кислоты, на первой стадии обработку ведут смесью гексафторкремневой кислоты и осветленного раствора со второй стадии, а затем осадок с первой стадии обрабатывают при температуре 40-80оС гексафторкремневой кислотой, взятой в количестве 20-50% от стехиометрии при общем расходе гексафторкремневой кислоты 103-105% .The goal is achieved a two-step treatment with aqueous calcium carbonate solution geksaftorkremnevoy acid slurry in the first stage treatment is carried out with a mixture geksaftorkremnevoy acid and the clarified solution from the second stage, and then the precipitate from the first stage is treated at a temperature of 40-80 ° C geksaftorkremnevoy acid taken in an amount of 20- 50% of stoichiometry with a total consumption of hexafluorosilicic acid 103-105%.

При температуре менее 40оС на второй стадии процесса существенно возрастает длительность процесса, а при температуре выше 80оС возрастают потери гексафторкремневой кислоты со сдувками. Снижение расхода гексафторкремневой кислоты менее 20% на вторую стадию не приводит к улучшению качества получаемого фторида кальция, а увеличение расхода выше 50% от стехиометрического к исходному карбонату кальция приводит к увеличению энергозатрат на подогрев гексафторкремневой кислоты.At temperatures below 40 C in a second process stage the processing time increases significantly, and at a temperature above 80 ° C increase loss geksaftorkremnevoy acid with purge. A decrease in the consumption of hexafluorosilicic acid less than 20% in the second stage does not improve the quality of the resulting calcium fluoride, and an increase in the flow rate above 50% from stoichiometric to the initial calcium carbonate leads to an increase in energy consumption for heating hexafluorosilicic acid.

Технологические параметры первой стадии процесса обусловлены необходимостью стабилизации золя кремневой кислоты, образующегося в процессе, и принципиально не отличаются от условий аналогов и прототипа. The technological parameters of the first stage of the process are due to the need to stabilize the silicic acid sol formed in the process and do not fundamentally differ from the conditions of analogues and prototype.

Отделение осадков на стадиях технологического процесса осуществляют известными методами - отстоем либо фильтрацией, а сушку осадка проводят при температуре 110-160оС. Полученный продукт содержит 95-98% фторида кальция, 0,5-1,0% диоксида кремния и 0,2-0,5% карбоната при степени использования фтора 94,5-95% .Branch precipitation at stages of the process carried out by known methods - sludge or filtration and drying the precipitate is carried out at a temperature of 110-160 C. The product obtained contains 95-98% of calcium fluoride, 0.5-1.0% silicon dioxide and 0.2 -0.5% carbonate with a degree of fluorine utilization of 94.5-95%.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются обработка карбоната кальция на первой стадии смесью гексафторкремневой кислоты и осветленного раствора с второй стадии, обработка осадка, полученного на первой стадии, гексафторкремневой кислотой, взятой в количестве 20-50% от стехиометрии, при температуре 40-80оС.The distinctive features of the proposed method is the treatment of calcium carbonate in the first step a mixture geksaftorkremnevoy acid and clarified solution with the second-stage treatment of sludge produced in the first step, geksaftorkremnevoy acid taken in an amount of 20-50% of stoichiometry, at a temperature of 40-80 ° C.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом и другими известными техническими решениями показало, что аналогичные признаками не известны, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed technical solution with the prototype and other known technical solutions showed that similar features are not known, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

П р и м е р 1. В реактор вместимостью 2 м3 с перемешивающим устройством загружают 100 кг мела, содержащего 98,5% СаСО3, подают техническую воду и готовят суспензию Т: Ж = 1: 4. Затем подают 645,42 л осветленного раствора, содержащего 0,4% Н2SiF6 и 172,33 л 20% -ного раствора гексафторкремневой кислоты и перемешивают в течение 30 мин при температуре 20оС. Полученную суспензию сгущают в отстойнике до Т: Ж = 1: 2, осветленную часть направляют на нейтрализацию, а нижний слив подают в другой реактор и подвергают обработке в течение 30 мин при температуре 80оС 40,55 л 20% -ного раствора гексафторкремневой кислоты, что составляет 20% от стехиометрически необходимого в расчете на исходный карбонат кальция. Пульпу сгущают в отстойнике до Т: Ж = 1: 2 и репульпируют с 500 л оборотной воды с целью отмывки осадка, после фильтрации осадок подвергают сушке при температуре 120оС.PRI me R 1. In a reactor with a capacity of 2 m 3 with a mixing device, 100 kg of chalk containing 98.5% CaCO 3 are charged, industrial water is supplied and a suspension of T: L = 1: 4 is prepared. Then, 645.42 l are supplied clarified solution containing 0.4% H 2 SiF 6 and the 172.33 l of 20% geksaftorkremnevoy acid solution and stirred for 30 min at 20 C. The resulting suspension was concentrated in a settling tank to T: l = 1: 2, the clarified part is sent to neutralization, and the lower discharge is fed to another reactor and subjected to processing for 30 minutes at a temperature of 80 about 40.55 l of 20% a solution of hexafluorosilicic acid, which is 20% of the stoichiometrically necessary calculated on the basis of the initial calcium carbonate. The pulp is thickened in a sump to T: W = 1: 2 and repulped with 500 l of circulating water in order to wash the sludge, after filtering the sludge is dried at a temperature of 120 o C.

Осветленную часть со стадии повторной обработки карбоната кальция гексафторкремневой кислотой и фильтрат со стадии репульпации смешивают с 20% -ным раствором Н2SiF6 и направляют на первую стадию получения фторида кальция. В результате получают 77,533 кг синтетического фторида кальция с содержанием СаF2 98,5% , SiО2 0,9% , СаСО3 - 0,2% . Степень использования фтора составляет 95,08% . Общий расход 20% -ного раствора гексафторкремневрой кислоты составил 212,88 л при плотности 1,166 кг/л или 49,644 кг 100% -ной H2SiF6, что составляет 105% от стехиометрически необходимого для превращения карбоната кальция в исходном сырье.The clarified part from the stage of repeated treatment of calcium carbonate with hexafluorosilicic acid and the filtrate from the stage of repulpation are mixed with a 20% solution of H 2 SiF 6 and sent to the first stage of obtaining calcium fluoride. The result is 77.533 kg of synthetic calcium fluoride with a content of CaF 2 98.5%, SiO 2 0.9%, CaCO 3 - 0.2%. The degree of fluorine use is 95.08%. The total consumption of a 20% solution of hexafluorosilicic acid was 212.88 L at a density of 1.166 kg / L or 49.644 kg of 100% H 2 SiF 6 , which is 105% of the stoichiometrically necessary for the conversion of calcium carbonate in the feed.

Опыты 2-7 проведены по аналогичной методике, результаты представлены в таблице. Experiments 2-7 were carried out by a similar method, the results are presented in the table.

Опыт 8 проведен по способу-прототипу для сравнения качества получаемого продукта. Experiment 8 was conducted according to the prototype method for comparing the quality of the resulting product.

Сопоставление результатов, представленных в таблице, показывает, что качество фторида кальция, полученного заявляемым способом, выше, чем продукта по способу-прототипу, так содержание основного вещества составляет 95,6-98,6% против 92,3% , примесь SiO2 снижается до 0,9-2,2% против 4,8% , в то время как степень использования фтора остается на уровне способа-прототипа (94,7-98,0, против 94,3). (56) 1. Патент США N 2780521, кл. С 01 F 11/22, 1957.A comparison of the results presented in the table shows that the quality of calcium fluoride obtained by the claimed method is higher than the product of the prototype method, since the content of the basic substance is 95.6-98.6% versus 92.3%, the impurity of SiO 2 decreases up to 0.9-2.2% against 4.8%, while the degree of fluorine use remains at the level of the prototype method (94.7-98.0, against 94.3). (56) 1. U.S. Patent No. 2,780,521, cl. C 01 F 11/22, 1957.

2. Патент США N 2780523, кл. С 01 F 11/22, 1957. 2. US patent N 2780523, CL. C 01 F 11/22, 1957.

3. Заявка ФРГ N 2307897, кл. С 01 F 11/22, 1974. 3. Application of Germany N 2307897, cl. C 01 F 11/22, 1974.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДА КАЛЬЦИЯ , включающий обpаботку суспензии каpбоната кальция pаствоpом гексафтоpкpемниевой кислоты, взятой в количестве 103 - 105% от стехиометpически необходимого, отделение, пpомывку и сушку пpодукционного осадка, отличающийся тем, что, с целью снижения содеpжания пpимесей в пpодукте пpи сохpанении высокой степени использования фтоpа, обpаботку ведут в две стадии: сначала суспензию каpбоната кальция обpабатывают гексафтоpкpемниевой кислотой, взятой в смеси с осветленным pаствоpом с втоpой стадии обpаботки, отделяют осадок, а затем последний обpабатывают гексафтоpкpемниевой кислотой, взятой в количестве 20 - 50% от стехиометpически необходимого, пpи 40 - 80oC, после чего пpодукционный осадок отделяют, а осветленный pаствоp напpавляют на пеpвую стадию обpаботки.METHOD FOR PRODUCING CALCIUM FLUORIDE, including treating a suspension of calcium carbonate with a solution of hexafluorosilicic acid, taken in an amount of 103 - 105% of stoichiometrically necessary, separating, washing and drying the product sludge, characterized in that, in order to reduce the high content of the content fluorine and treatment are carried out in two stages: first, a suspension of calcium carbonate is treated with hexafluorosilicic acid, taken in a mixture with a clarified solution from the second stage of treatment, the precipitate is separated, and ATEM last obpabatyvayut geksaftopkpemnievoy acid taken in an amount of 20 - 50% of stehiometpicheski necessary, at 40 - 80 o C, after which ppoduktsionny precipitate is separated and clarified pastvop shall send at step obpabotki appeared first.
SU4941059 1991-06-03 1991-06-03 Method of calcium fluoride production RU2010003C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4941059 RU2010003C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Method of calcium fluoride production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4941059 RU2010003C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Method of calcium fluoride production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2010003C1 true RU2010003C1 (en) 1994-03-30

Family

ID=21577072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4941059 RU2010003C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Method of calcium fluoride production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2010003C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100422086C (en) * 2006-12-25 2008-10-01 张远 Synthotic fluospar
RU2718080C2 (en) * 2015-04-02 2020-03-30 Флуорсид С.П.А. High purity synthetic fluorite, method of its production and installation for implementation of method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100422086C (en) * 2006-12-25 2008-10-01 张远 Synthotic fluospar
RU2718080C2 (en) * 2015-04-02 2020-03-30 Флуорсид С.П.А. High purity synthetic fluorite, method of its production and installation for implementation of method
US11851341B2 (en) 2015-04-02 2023-12-26 Fluorsid S.P.A. High purity synthetic fluorite, process for preparing the same and apparatus therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3764655A (en) Process for purifying phosphoric acids by neutralization with an alkali metal hydroxide and/or carbonate
US4298586A (en) Recovery of hydrofluoric acid from fluosilicic acid
SU664554A3 (en) Method of obtaining calcium fluoride
RU2010003C1 (en) Method of calcium fluoride production
US3584996A (en) Manufacture of calcium hypochlorite
JPH05237481A (en) Treatment of waste water containing fluorine and silicon
US4529578A (en) Production of calcium hypochlorite
US5219551A (en) Process for preparing hydrogen fluoride
JP2001137864A (en) Method for treating waste water containing hydrofluoric acid
RU2412116C1 (en) Method of producing high-purity strontium carbonate
RU2085509C1 (en) Method of alkaline sewage treatment, inorganic coagulant for alkaline sewage treatment and method of its preparing
RU2412906C1 (en) Method of producing high-purity barium carbonate
RU2188794C1 (en) Method of processing soda-sulfate mixture
SU1261997A1 (en) Method of producing paper filler
SU945076A1 (en) Process for purifying phosphogypsum
SU1428746A1 (en) Method of comprehensive processing of apatite-nephelite ores
SU1516465A1 (en) Method of producing calcium bromide
SU1654259A1 (en) Method for obtaining attacked phosphoric acid
SU1765119A1 (en) Method of preparing cryolite from fluoride-containing sewage
SU1421695A1 (en) Method of producing cryolite
SU827396A1 (en) Method of cryolite production
RU2144501C1 (en) Method of preparing potassium sulfate
SU1171433A1 (en) Method of extracting calcium fluoride from fluorine- and phosphorus-containing waste water
RU2200703C1 (en) Sodium tripolyphosphate production process
SU899466A1 (en) Method for activating bentonite clay