RU2492142C1 - Method of producing sodium silicofluoride - Google Patents
Method of producing sodium silicofluoride Download PDFInfo
- Publication number
- RU2492142C1 RU2492142C1 RU2012117924/05A RU2012117924A RU2492142C1 RU 2492142 C1 RU2492142 C1 RU 2492142C1 RU 2012117924/05 A RU2012117924/05 A RU 2012117924/05A RU 2012117924 A RU2012117924 A RU 2012117924A RU 2492142 C1 RU2492142 C1 RU 2492142C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sodium
- acid
- sio2
- hydrofluoric acid
- silicofluoride
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к получению соединений фтора и может быть использовано в производстве кремнефторида натрия (КФН) из кремнефтористоводородной кислоты (КФВК).The invention relates to the production of fluorine compounds and can be used in the production of sodium silicofluoride (KFN) from hydrofluoric acid (KFVK).
Известен способ получения кремнефторида натрия из кремнефтористоводородной кислоты, содержащей избыток тетрафторида кремния SiF4 или коллоидно-растворенную кремниевую кислоту, путем нейтрализации карбонатом натрия с введением незначительного избытка плавиковой кислоты [И.Г. Рысс. Химия фтора и его неорганических соединений. Государственное научно-техническое издательство химической литературы. Москва. 1956, с.401]. Способ позволяет получить легкофильтрующиеся кристаллы кремнефторида, целевой продукт с малым содержанием примеси диоксида кремния.A known method of producing sodium silicofluoride from hydrofluoric acid containing an excess of silicon tetrafluoride SiF 4 or colloidal dissolved silicic acid by neutralizing sodium carbonate with the introduction of a slight excess of hydrofluoric acid [I.G. Ryss. Chemistry of fluorine and its inorganic compounds. State scientific and technical publishing house of chemical literature. Moscow. 1956, p.401]. The method allows to obtain easily filtered crystals of silicofluoride, the target product with a low content of impurities of silicon dioxide.
Недостатком способа является использование плавиковой кислоты - дефицитного и относительно дорогого реагента.The disadvantage of this method is the use of hydrofluoric acid - a scarce and relatively expensive reagent.
Известен способ получения кремнефтористого натрия [Авторское свидетельство СССР №859293, кл. С01В 33/10, B01D 53/14, опубл. 30.08.1981] путем нейтрализации КФВК содой или едким натром, отстаивания полученных кристаллов, их отделения и сушки, причем нейтрализацию ведут при рН 0,2-3 в течение 0,25-1 ч. Способ позволяет повысить скорость отстаивания кристаллов КФН с 3 до 5-7 м/ч. Кроме того, способ позволяет использовать исходную кремнефтористоводородную кислоту, загрязненную диоксидом кремния.A known method of producing sodium silicofluoride [USSR Author's Certificate No. 859293, class. СВВ 33/10, B01D 53/14, publ. 08/30/1981] by neutralizing CPVC with soda or sodium hydroxide, settling the obtained crystals, separating and drying them, and neutralization is carried out at a pH of 0.2-3 for 0.25-1 hours. The method allows to increase the rate of settling of CFN crystals from 3 to 5-7 m / h. In addition, the method allows the use of the original hydrofluoric acid contaminated with silicon dioxide.
Недостатком известного способа является необходимость предварительной фильтрации КФВК, а также низкая фильтруемость целевого продукта из-за значительного содержания диоксида кремния.The disadvantage of this method is the need for preliminary filtration KFVK, as well as low filterability of the target product due to the significant content of silicon dioxide.
Известен способ получения кремнефтористых солей [Патент РФ №2024429, кл. С01В 33/10, опубл. 15.12.1994], включающий смешивание кремнефтористоводородной кислоты со щелочными соединениями аммония, или натрия, или калия до заданного рН раствора, а смешивание реагентов проводят до рН 1,5-3,0 не более чем за 3 с. Способ позволяет снизить содержание диоксида кремния в солях.A known method of producing silicofluoride salts [RF Patent No. 2024429, class. СВВ 33/10, publ. 12/15/1994], including mixing hydrofluoric acid with alkaline compounds of ammonium, or sodium, or potassium to a predetermined pH of the solution, and mixing the reagents is carried out to a pH of 1.5-3.0 in no more than 3 seconds. The method allows to reduce the content of silicon dioxide in salts.
Недостатком известного способа является использование скоростной мешалки пропеллерного типа, значительные энергозатраты. Целевой продукт характеризуется низкой фильтруемостью.The disadvantage of this method is the use of high-speed stirrer propeller type, significant energy consumption. The target product is characterized by low filterability.
Известен способ кремнефторида натрия [Патент РФ №2226502, кл. С01В 33/10, опубл. 10.04.2004] путем взаимодействия кремнефтористоводородной кислоты с гидроксидом натрия, отделение от маточного раствора осадка и его сушку, причем взаимодействие осуществляют при мольном отношении фтора и кремния 6:1 и изменении рН до одного из значений в интервале 5,0-6,5. При избытке фторид-иона в раствор предварительно вводят метасиликат натрия или аморфный диоксид кремния, а при его недостатке - фтористый водород или фторид натрия. Способ обеспечивает получение высококачественного легкофильтруемого кремнефторида натрия.A known method of sodium silicofluoride [RF Patent No. 2226502, class. СВВ 33/10, publ. 04/10/2004] by the interaction of hydrofluoric acid with sodium hydroxide, the precipitate is separated from the mother liquor and dried, the interaction being carried out at a molar ratio of fluorine and silicon of 6: 1 and changing the pH to one of the values in the range of 5.0-6.5. With an excess of fluoride ion, sodium metasilicate or amorphous silicon dioxide is preliminarily introduced into the solution, and with its lack, hydrogen fluoride or sodium fluoride. The method provides high-quality easily-filtered sodium silicofluoride.
Недостатками известного способа являются необходимость предварительной корректировки состава кремнефтористоводородной кислоты, использование относительно дорогих реагентов, как фтористый водород и фторид натрия.The disadvantages of this method are the need for preliminary adjustment of the composition of hydrofluoric acid, the use of relatively expensive reagents such as hydrogen fluoride and sodium fluoride.
Известен способ получения кремнефторида натрия [Патент РФ №2356933, кл. С01В 33/10, опубл. 27.05.2009], включающий нейтрализацию кремнефтористоводородной кислоты содой в присутствии бикарбоната натрия при рН 0,2-3 в течение 0,25-1 ч при массовом соотношении сода: бикарбонат натрия, равном 1:1-4, отстаивания полученных кристаллов, их отделения и сушки. Способ позволяет повысить скорость отстаивания кристаллов за счет увеличения доли кристаллов с размером частиц 60-70 мкм.A known method of producing sodium cremofluoride [RF Patent No. 2356933, class. СВВ 33/10, publ. May 27, 2009], including the neutralization of hydrofluoric acid with soda in the presence of sodium bicarbonate at a pH of 0.2-3 for 0.25-1 h at a mass ratio of soda: sodium bicarbonate equal to 1: 1-4, sedimentation of the obtained crystals, their separation and drying. The method allows to increase the rate of sedimentation of crystals by increasing the proportion of crystals with a particle size of 60-70 microns.
Недостатком известного способа является относительно низкая фильтруемость целевого продукта, а также относительно невысокое содержание основного вещества в продукте (98,5-99,2% Na2SiF6).The disadvantage of this method is the relatively low filterability of the target product, as well as the relatively low content of the main substance in the product (98.5-99.2% Na 2 SiF 6 ).
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения кремнефторида натрия [Патент РФ №2411183, кл. С01В 33/10, опубл. 10.02.2011] путем нейтрализации кремнефтористоводородной кислоты содой в присутствии соли натрия при рН 0,2-3 в течение 0,25-1 ч, отстаивания полученных кристаллов, их отделения и сушки, при этом в качестве солей натрия используют сульфат натрия, взятого в массовом соотношении сода: сульфат натрия, равном 1:0,1-0,4. Данный способ позволяет повысить выход готового продукта, снизить остаточное содержание фтора в сточных водах.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of producing sodium cremofluoride [RF Patent No. 2411183, cl. СВВ 33/10, publ. 02/10/2011] by neutralizing hydrofluoric acid with soda in the presence of a sodium salt at a pH of 0.2-3 for 0.25-1 h, sedimenting the obtained crystals, separating and drying them, using sodium sulfate taken as the mass ratio of soda: sodium sulfate, equal to 1: 0.1-0.4. This method allows to increase the yield of the finished product, to reduce the residual fluorine content in wastewater.
Недостатком известного способа является низкая фильтруемость продукта.The disadvantage of this method is the low filterability of the product.
Цель изобретения - получение легкофильтрующегося целевого продукта - кремнефторида натрия.The purpose of the invention is the preparation of a easily-filtrated target product - sodium silicofluoride.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения кремнефторида натрия путем нейтрализации кремнефтористоводородной кислоты содой в присутствии соли натрия при рН 0,2-3 в течение 0,25-1 ч, отстаивания полученных кристаллов, их отделения и сушки, при этом в качестве солей натрия используют осадок фторида натрия, выделенный из реакционной смеси, полученной разложением расчетного количества кремнефтористоводородной кислоты раствором гидроксида натрия при рН 11,5-12,5 при температуре 85-95°C. Расчетное количество кремнефтористоводородной кислоты (N), направляемой на получение осадка фторида натрия, определяется исходя из концентрации кислоты
где
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Кремнефтористоводородная кислота, получаемая из фторсодержащих газов производства экстракционной фосфорной кислоты, как правило, содержит определенное количество растворимого диоксида кремния. Данная КФВК концентрации 16-20% H2SiF6 содержит до 1,8% SiO2. Получаемый кремнефторид натрия на основе данной кислоты содовым методом с последующим отстаиванием полученной суспензии, отделения кристаллов КФН в виде пульпы и сушки содержит диоксид кремния и характеризуется низкой фильтруемостью. Присутствие даже незначительного количества диоксида кремния резко снижает фильтруемость целевого продукта - кремнефторида натрия.Fluorosilicic acid obtained from fluorine-containing gases produced by extraction phosphoric acid, as a rule, contains a certain amount of soluble silicon dioxide. This CPVC concentration of 16-20% H 2 SiF 6 contains up to 1.8% SiO 2 . The resulting sodium silicofluoride based on this acid by the soda method, followed by sedimentation of the resulting suspension, separation of CFN crystals in the form of pulp and drying, contains silicon dioxide and is characterized by low filterability. The presence of even an insignificant amount of silicon dioxide sharply reduces the filterability of the target product - sodium silicofluoride.
Исключение содержания диоксида кремния в целевом продукте и улучшение его фильтрующих свойств достигается в предлагаемом способе получения кремнефторида натрия путем нейтрализации КФВК содой в присутствии фторида натрия, при этом фторид натрия получают разложением кислоты гидроксидом натрия. В предлагаемом способе исходная кислота, содержащая диоксид кремния, делится на два потока. Одна, расчетная часть кислоты, направляется на разложение раствором гидроксида натрия для получения фторида натрия, который выделяется в виде осадка. Жидкая фаза представляет собой раствор силиката натрия. Осадок фторида натрия отделяется от раствора силиката натрия и смешивается с основной частью КФВК. При этом фторид натрия реагирует КФВК с образованием кремнефторида натрия и плавиковой кислоты. В свою очередь, плавиковая кислота реагирует с диоксидом кремния, содержащимся в исходной КФВК, с образованием кремнефтористоводородной кислоты. Количество осадка фторида натрия достаточно для полного перевода примеси диоксида кремния в кремнефтористоводородную кислоту. Далее перевод КФВК в кремнефторид натрия обеспечивается за счет реакции нейтрализации кислоты содой.The exclusion of the content of silicon dioxide in the target product and the improvement of its filtering properties is achieved in the proposed method for producing sodium silicofluoride by neutralizing CPVA soda in the presence of sodium fluoride, while sodium fluoride is obtained by decomposing the acid with sodium hydroxide. In the proposed method, the starting acid containing silicon dioxide is divided into two streams. One, calculated part of the acid, is sent for decomposition with a sodium hydroxide solution to produce sodium fluoride, which is precipitated. The liquid phase is a sodium silicate solution. The precipitate of sodium fluoride is separated from the solution of sodium silicate and mixed with the main part of KFVK. In this case, sodium fluoride reacts with CPVC to form sodium silicofluoride and hydrofluoric acid. In turn, hydrofluoric acid reacts with the silica contained in the initial CPVC to form hydrofluoric acid. The amount of sodium fluoride precipitate is sufficient to completely transfer the impurity of silicon dioxide into hydrofluoric acid. Further, the conversion of CPVC to sodium silicofluoride is ensured by the reaction of acid neutralization with soda.
Требуемое количество КФВК для получения осадка фторида натрия, достаточного для полного перевода примеси диоксида кремния, присутствующего в исходной кислоте, определяется расчетным путем, с учетом концентрации кремнефтористоводородной кислоты и содержания примеси диоксида кремния.The required amount of CPVC to obtain a sodium fluoride precipitate sufficient to completely transfer the silica impurity present in the starting acid is determined by calculation, taking into account the concentration of hydrofluoric acid and the content of silica impurity.
Протекающие процессы описываются следующими химическими уравнениями:The ongoing processes are described by the following chemical equations:
H2SiF6+8NaOH=6NaF↓+Na2SiO3+5H2OH 2 SiF 6 + 8NaOH = 6NaF ↓ + Na 2 SiO 3 + 5H 2 O
6NaF+3H2SiF6=6HF+3Na2SiF6 6NaF + 3H 2 SiF 6 = 6HF + 3Na 2 SiF 6
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2OSiO 2 + 6HF = H 2 SiF 6 + 2H 2 O
H2SiF6+Na2CO3=Na2SiF6↓+2H2O+CO2↑H 2 SiF 6 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiF 6 ↓ + 2H 2 O + CO 2 ↑
Проведение процесса получения кремнефторида натрия в указанных пределах технологических показателей обеспечивает выпуск легкофильтрующегося целевого продукта с высоким содержанием основного вещества.The process of obtaining sodium silicofluoride in the specified range of technological parameters ensures the release of easily filtering target product with a high content of the main substance.
Расход расчетного количества КФВК, равного согласно соотношению
Способ иллюстрируется следующим примером.The method is illustrated by the following example.
Пример 1. Кремнефтористоводородная кислота концентрацией 18% H2SiF6 и содержащая 1,5% SiO2 в количестве 1000 кг подается на нейтрализацию содой. КФВК содержит 180 кг H2SiF6 и 15 кг SiO2. Определяется расчетное количество кислоты, направляемое на разложение для получения осадка фторида натрия, по формуле
Определение фильтруемости целевого продукта проводили на стендовой установке при разрежении 0,4 атм. и на воронке Бюхнера с диаметром 14,8 см. Суспензию готовили добавлением 100 г продукта к 100 мл дистиллированной воды. За продолжительность фильтрации суспензии продукта принимали время от начала фильтрации до момента появления "зеркальной поверхности" осадка в воронке Бюхнера. Продолжительность фильтрации суспензии продукта составила 20 сек.Determination of the filterability of the target product was carried out on a bench at a vacuum of 0.4 atm. and on a Buchner funnel with a diameter of 14.8 cm. A suspension was prepared by adding 100 g of product to 100 ml of distilled water. For the duration of the filtration of the product suspension, the time was taken from the start of filtration until the appearance of a "mirror surface" of the precipitate in the Buchner funnel. The duration of the filtration of the suspension of the product was 20 seconds.
Способ позволяет получить легкофильтрующийся целевой продукт - кремнефторид натрия с высоким содержанием основного вещества.The method allows to obtain easily filtering the target product is sodium silicofluoride with a high content of the main substance.
Claims (1)
где
Where
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117924/05A RU2492142C1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Method of producing sodium silicofluoride |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117924/05A RU2492142C1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Method of producing sodium silicofluoride |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2492142C1 true RU2492142C1 (en) | 2013-09-10 |
Family
ID=49164854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012117924/05A RU2492142C1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Method of producing sodium silicofluoride |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2492142C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106430223A (en) * | 2016-10-17 | 2017-02-22 | 金正大诺泰尔化学有限公司 | Method for preparing white carbon black with high specific surface area from fluorosilicate |
CN111024684A (en) * | 2018-10-10 | 2020-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | SiO in white carbon black emulsion polymerized butadiene styrene rubber2Content determination method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU628086A1 (en) * | 1976-09-01 | 1978-10-15 | Предприятие П/Я А-1619 | Method of obtaining sodium silicon fluoride |
RU2024429C1 (en) * | 1991-01-18 | 1994-12-15 | Череповецкое акционерное общество открытого типа "Аммофос" | Method of fluosilicate salts producing |
RU2411183C1 (en) * | 2009-07-16 | 2011-02-10 | Ахат Газизьянович Мустафин | Method for synthesis of sodium silicofluoride |
-
2012
- 2012-04-28 RU RU2012117924/05A patent/RU2492142C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU628086A1 (en) * | 1976-09-01 | 1978-10-15 | Предприятие П/Я А-1619 | Method of obtaining sodium silicon fluoride |
RU2024429C1 (en) * | 1991-01-18 | 1994-12-15 | Череповецкое акционерное общество открытого типа "Аммофос" | Method of fluosilicate salts producing |
RU2411183C1 (en) * | 2009-07-16 | 2011-02-10 | Ахат Газизьянович Мустафин | Method for synthesis of sodium silicofluoride |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106430223A (en) * | 2016-10-17 | 2017-02-22 | 金正大诺泰尔化学有限公司 | Method for preparing white carbon black with high specific surface area from fluorosilicate |
CN106430223B (en) * | 2016-10-17 | 2018-11-02 | 金正大诺泰尔化学有限公司 | A method of preparing high-specific surface area white carbon using fluosilicate |
CN111024684A (en) * | 2018-10-10 | 2020-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | SiO in white carbon black emulsion polymerized butadiene styrene rubber2Content determination method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106830012B (en) | Method for producing high-quality sodium fluoride by using fluorine-containing wastewater as raw material | |
JPH0255365B2 (en) | ||
US4308244A (en) | Process for producing fluorine compounds and amorphous silica | |
RU2492142C1 (en) | Method of producing sodium silicofluoride | |
US9764963B2 (en) | Method for the production of free flowing synthetic calcium fluoride and use thereof | |
US11873229B2 (en) | Process for preparing calcium fluoride from fluosilicic acid | |
RU2641819C2 (en) | Method of disposing production waste containing fluorosilicates | |
CN103112873B (en) | A kind of potassium fluosilicate prepares the method for high-purity potassium fluoride co-producing white carbon black | |
US4031193A (en) | Process for preparing calcium fluoride from hexafluoro silicic acid | |
US3506394A (en) | Method for producing sodium silicofluoride from wet process phosphoric acid | |
MX2013013956A (en) | Dihydrate-hemihydrate process for producing phosphoric acid. | |
RU2429199C1 (en) | Method of cleaning fluorine-containing rare-earth concentrate | |
US2920938A (en) | Method for manufacture of aluminum fluoride | |
FI71113C (en) | FOERFARANDE FOER UTVINNING AV NYTTIGA PRODUKTER UR AVFALLSPRODUKTER ERHAOLLNA VID FRAMSTAELLNING AV ALUMINIUMFLORORID | |
US4264563A (en) | Preparation of calcium fluoride from fluosilicic acid solutions | |
US5910297A (en) | Alkaline earth fluoride manufacturing process | |
RU2513200C1 (en) | Method of producing sodium fluoride | |
WO2015150907A2 (en) | High purity synthetic fluorite and process for preparing the same | |
RU2614770C1 (en) | Method for producing ammonium silicon fluoride | |
RU2604236C1 (en) | Method for production of sodium silicofluoride | |
RU2564361C2 (en) | Method of obtaining highly dispersed silicon dioxide | |
US3021193A (en) | Production of sodium fluoride | |
US3056650A (en) | Preparation of fluorine compounds | |
CN103739010A (en) | Method for deep desilication in acid system by silica sol | |
Gelmboldt | FLUOROSILICIC ACID: SECONDARY RAW MATERIAL AND REAGENT IN TECHNOLOGICAL PRACTICE AND PREPARATIVE SYNTHESIS (A REVIEW). |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150429 |