RU2572122C1 - Способ получения особо чистого фторида водорода и/или фтороводородной кислоты - Google Patents
Способ получения особо чистого фторида водорода и/или фтороводородной кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572122C1 RU2572122C1 RU2014138515/05A RU2014138515A RU2572122C1 RU 2572122 C1 RU2572122 C1 RU 2572122C1 RU 2014138515/05 A RU2014138515/05 A RU 2014138515/05A RU 2014138515 A RU2014138515 A RU 2014138515A RU 2572122 C1 RU2572122 C1 RU 2572122C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen fluoride
- potassium
- hydrofluoric acid
- pure hydrogen
- polyhydrofluorides
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Для получения чистого фторида водорода и/или фтороводородной кислоты из неочищенного фторида водорода используют полигидрофториды калия. Способ проводят в две стадии. На первой стадии при температуре -10°С конденсируют неочищенный фторид водорода с низшим полигидрофторидом калия. Затем нагревают до 60°C, выдерживают при этой температуре в течение 8 часов и получают высшие полигидрофториды калия. На второй стадии высшие полигидрофториды калия подвергают разложению, нагревая до 100-155°C с получением чистого фторида водорода и низшего полигидрофторида калия. Чистый фторид водорода отгоняют и собирают и/или поглощают дистиллированной водой с получением фтороводородной кислоты. Полученный на второй стадии низший полигидрофторид калия может быть использован на первой стадии многократно, что не отражается на чистоте получаемого продукта. Изобретение позволяет упростить получение чистого фторида водорода. 1 з.п. ф-лы, 10 табл., 52 пр.
Description
Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способам получения особо чистого фторида водорода HF и фтороводородной (плавиковой) кислоты особой чистоты (марка ОСЧ).
Фторид водорода используется во фторорганической химии для получения хладонов и других органических фторсодержащих соединений различных классов, для синтеза фторидов металлов, фтороводородных солей аммония, аминов и т.п. Фтороводородная кислота, иначе называемая плавиковой кислотой - это водный раствор фторида водорода. Промышленностью эта кислота выпускается в виде 40% (чаще), а также 50% и 72% растворов.
В промышленности фторид водорода получают разложением фторида кальция 100%-ной серной кислотой, с последующей очисткой сырца серной кислотой и ректификацией. Полученный после ректификации HF имеет состав, в котором содержание примесей превышает допустимые показатели, см. Таблицу 1.
Для ряда производств требуются особо чистые фторид водорода и фтороводородная кислота, например состава, приведенного в Таблице 2.
Одним из способов получения фтороводородной кислоты высокой чистоты является ректификация содержащей примеси фтороводородной кислоты. Способ отличается сложным аппаратурным оформлением, а фтороводородная кислота получается недостаточно чистой. Кроме того, таким способом невозможно получить безводный фторид водорода.
Известен способ [Патент США 3140152, МПК C01B 7/19, опубл. 07.07.1964] получения и извлечения газообразного фторида водорода. Способ проводят, разлагая бифторид щелочного металла, образованный взаимодействием водного раствора фтороводородной кислоты и фторида металла, причем усовершенствование состоит в том, что
- проводят взаимодействие фтороводородной кислоты и фторида щелочного металла, для чего разбрызгивают водный раствор фтороводородной кислоты на нагретые частицы фторида щелочного металла. Мольное соотношение фторида щелочного металла к HF во фтороводородной кислоте по крайней мере 1:1, а температура взаимодействия выше 100°С, но меньше чем 280°С;
- эту температуру выдерживают в течение времени, достаточного для выпаривания по крайней мере основного количества воды из водного раствора фтороводородной кислоты и достаточного для образования бифторида щелочного металла тестообразной консистенции;
- оставшаяся вода, связанная с продуктом - бифторидом щелочного металла, будучи трудно извлекаемой фильтрацией, входит в состав бифторида щелочного металла;
- образованный таким способом сухой бифторид щелочного металла подвергается обработке нагреванием выше температуры его разложения в течение времени, достаточного для осуществления разложения, с образованием фторида щелочного металла и газообразного фторида водорода. Полученный газообразный продукт отделяют от фторида щелочного металла и извлекают газообразный фторид водорода. По этому способу фторидом и бифторидом щелочного металла предпочтительно использование соответственно фторида натрия и бифторида натрия.
Недостатки способа состоят в том, что применение бифторидов натрия ограничивает производительность процесса. Кроме того, получаемый фторид водорода не свободен от примесей и содержит остаточные количества воды, отогнанные из бифторида щелочного металла.
Известно, что в системе KF-HF примеси образуют соли, в том числе комплексные, упругость паров которых в условиях разложения полигидрофторидов калия (при температуре до +15°С) на порядки ниже, чем у фторида водорода [Г. Бауэр. Руководство по неорганическому синтезу т. 1, с. 186-186. М.: «Мир», 1985 г.]. Это свойство может быть использовано для получения фторида водорода высокой чистоты.
Наиболее близким техническим решением является способ получения фторида водорода превращением бифторида калия [И.Г. Рысс. Химия фтора и его неорганических соединений, с. 119-121. М.: Госхимиздат, 1955 г/], который проводят при температуре 250°С в аппаратуре из платины, с применением медных коммуникаций.
Недостатком этого способа является необходимость работы при высоких температурах, использование дорогостоящей платины (Pt) в качестве материала реактора, меди (Cu) для изготовления коммуникаций. При этом способ характеризуется низким выходом целевого продукта (теоретически 25,6%, на практике не более 20 мас. %) и загрязненностью полученного фторида водорода ионами платины и меди.
Задача, стоящая перед авторами предлагаемого изобретения, состоит в разработке способа получения особо чистого фторида водорода и фтороводородной кислоты высокой чистоты из технического фторида водорода, с использованием полигидрофторидов калия, экономичного и простого в технологическом исполнении. Эта задача решается за счет проведения реакций превращения:
- сначала низших фтороводородов с присоединением неочищенного фторида водорода,
- затем высших полигидрофторидов калия в низшие с выделением чистого фторида водорода.
Высшими полигидрофторидами калия в данном случае называются полигидрофториды, которые содержат от 3,5 и более молей фторида водорода на 1 моль KF, а низшими - до 3,5 моль соответственно.
Сущность изобретения состоит в том, что разработан способ получения чистого фторида водорода и/или фтороводородной кислоты из неочищенного фторида водорода с использованием фторидов калия, отличающийся тем, что используют полигидрофториды калия, при этом способ проводят в две стадии:
- на первой стадии при температуре -10°C конденсируют неочищенный фторид водорода с низшим полигидрофторидом калия, затем нагревают до 60°C, выдерживают при этой температуре в течение 8 часов и получают высшие полигидрофториды калия,
- на второй стадии полученные высшие полигидрофториды калия подвергают разложению, нагревая до 100-155°C, с получением чистого фторида водорода и низшего полигидрофторида калия, чистый фторид водорода отгоняют и собирают и/или поглощают дистиллированной водой с получением фтороводородной кислоты.
Полученный на второй стадии низший полигидрофторид калия снова используют на первой стадии.
В этом способе стадию конденсации проводят при температуре от 0°C и ниже (обычно при -10°C), при этом неочищенный фторид водорода осаждается на твердом полигидрофториде, затем смесь нагревают до 60°C и выдерживают при этой температуре 8 часов, при этом происходит присоединение исходного загрязненного фторида водорода с превращением низшего полигидрофторида калия в высший.
На стадии разложения образовавшиеся высшие полигидрофториды калия разлагают нагреванием до 100-155°С. Выделяющийся особо чистый фторид водорода отгоняют, и либо конденсируют с получением практически безводного фторида водорода, либо поглощают дистиллированной водой и получают фтороводородную кислоту; возможен вариант одновременного получения фторида водорода и фтороводородной кислоты.
В предлагаемом способе для получения особо чистого фторида водорода и фтороводородной кислоты высокой чистоты используется свойство фторидов и гидрофторидов калия образовывать высшие полигидрофториды с фтороводородом, а затем при сравнительно низких температурах выделять его, что не характерно для фторидов других металлов.
Контакт низшего полигидрофторида с загрязненным HF при температуре 60°С в течение 8 часов приводит к образованию высших полифторидов, содержащих примеси, находившиеся во фториде водорода.
Полученные высшие полигидрофториды калия общей формулы KF·(m+n)НF, где m может быть от 0 до 3,5 а n - от 3,5 до 15 (оптимально n=7-12), нагревают от 100 до 155°С, при этом происходит их разложение с выделением особо чистого фторида водорода, который выводят из реактора.
Разложение проходит с образованием низших полигидрофторидов KF·(m)·НF со степенью присоединения HF до 3,5 моль на 1 моль фторида калия.
Взаимодействие проводят в одном и том же реакторе, в котором затем проводят стадию разложения.
Стадия разложения проходит по схеме:
KF·(m+n)НF → KF·(m)·НF+nHF, где m=0-3,5; n=1-15
При этом примеси, содержащиеся в загрязненном фториде водорода, остаются в составе образовавшегося высшего полигидрофторида, и не отгоняются от твердого вещества, а остаются в реакторе, накапливаясь в составе низшего полигидрофторида, который после 25 циклов использования заменяется на свежий состав.
Верхний уровень температуры нагревания ограничен 155°С из-за нестойкости выше этой температуры материала реактора фторопласта-4.
Примеси, загрязнявшие исходный фторид водорода, остаются в низших полигидрофторидах калия, где за многократные циклы разложения (примерно до 25) накапливаются, после чего отработанные полигидрофториды отправляют на утилизацию.
Разработанный способ позволяет достичь максимального выхода НF до 66 мас.%, при этом оптимальный выход - до 60 мас.%. В результате получают очищенный фторид водорода, который или конденсируют, или растворяют в воде, получая фтороводородную кислоту нужной концентрации.
Образующийся фторид водорода характеризуется высокой чистотой (марки ОСЧ), см. Таблицу 2.
Преимущество способа состоит также в том, что первоначально загруженные низшие полигидрофториды или бифторид калия могут быть использованы многократно (не менее 24 раз), что не отражается на чистоте получаемого продукта. Проведение процесса в одном реакторе также способствует удешевлению и упрощению технологии.
Таким образом, решена задача, стоявшая перед авторами предлагаемого технического решения: разработан способ получения особо чистого фторида водорода и фтороводородной кислоты высокой чистоты с использованием полигидрофторидов калия и неочищенного технического фторида водорода, экономичный и простой в технологическом исполнении.
ПРИМЕРЫ ПРОВЕДЕНИЯ СПОСОБА
Пример 1. Заявляемый способ получения особо чистого фторида водорода
В реактор, изготовленный из фторопласта-4, объемом 0,35 л и снабженный вентилем, также изготовленным из фторопласта-4, загружают 58,3 г фторида калия следующего состава: массовая доля хлоридов не более 0,002%, массовая доля сульфатов не более 0,005%, массовая доля железа не более 0,001%, массовая доля свинца, марганца, меди не более 0,001%, массовая доля кремния не более 0,005%, вакуумируют при 0,1-1 мм Нg. Температура 145°С поддерживается в течение 12 часов. Масса фторида калия после вакуумирования составляет 58,0 г. Затем реактор охлаждают до -10°С и конденсируют туда 240 г фторида водорода. После окончания конденсации реактор нагревают до 60°С и выдерживают при этой температуре 8 часов. Образовавшийся полигидрофторид KF·12НF нагревают до 100°С, при этом начинается его разложение и отгонка фторида водорода, который собирается в ловушку из фторопласта-4, охлаждаемую до -10°С. Температуру реактора в процессе отгонки поднимают до 130°С. Через 2,5 часа отгоняется 184 г фторида водорода. Из остатка (114 г, состава KF·2,8НF) при увеличении температуры реактора до 155°С через 2,5 часа отгоняют еще 22 г особо чистого НF и в реакторе остается 92 г соли состава KF.1,7 НF.
Пример 2. Получение особо чистого фторида водорода
В реактор, описанный в примере 1, загружают 79,2 г бифторида калия состава: массовая доля хлоридов не более 0,01%, массовая доля сульфатов не более 0.02%, массовая доля железа не более 0,004%, массовая доля кремния не более 0,02%, массовая доля свинца, марганца, меди не более 0,001%. Реактор вакуумируют при 120°С в течение 16 часов для предварительной сушки, после чего масса бифторида калия составляет 78,0 г. В реактор конденсируют 180 г технического фторида водорода. Реактор нагревают до 60°С и выдерживают при этой температуре 8 часов. Затем производят отгонку НF, поднимая температуру от 100 до 155°С. При этом отгоняется 144 г и 22 г НF соответственно. Остаток: 92 г KF·1,7 НF.
Пример 3. Получение фтороводородной (плавиковой) кислоты
Опыт проводят так же как в примере 2, с тем отличием, что отгоняющийся фторид водорода собирают не в ловушку, а в дистиллированную воду (100 мл), налитую в полиэтиленовую емкость, объемом 250 мл и охлаждаемую до 0°С. Отгонку заканчивают при 130°С. Через 2,5 часа получают 244 г фтороводородной кислоты с концентрацией 59,0% мас. Нагревание выше 130°С далее не применяют, так как в промышленных условиях эксплуатация фторопласта-4 выше 130°С не рекомендуется.
Примеры 4-18. Использование фторида калия KF.(mНF, где m=0)
В реактор, описанный в примерах 1-3, загружают 58,3 г марки «Ч», сушат его в вакууме, как описано в примере 1. Последовательно проводят циклы превращения полигидрофторидов и выделения особо чистого фторида водорода. Результаты представлены в Таблице 3, а в Таблице 4 показан состав полученного фторида водорода, соответствующий предъявляемым требованиям.
Примеры 19-32. Многократное использование исходного полигидрофторида с получением фтороводородной (плавиковой) кислоты.
Примеры проводят с KF·mНF, оставшимся в реакторе после проведения примеров 4-18, аналогично, при этом отгоняющийся фторид водорода пропускают в дистиллированную воду (100 мл), залитую в полиэтиленовую банку, объемом 250 мл, охлаждаемую до 0°С. Результаты экспериментов приведены в Таблице 5.
Состав полученной фтороводородной кислоты приведен в Таблице 6.
Примеры 33-46. Многократное использование исходного полигидрофторида с получением особо чистого фтороводорода
Примеры проводят аналогично опытам 4-18, однако в качестве исходного материала применяют полигидрофторид калия KF. mНF, использованный неоднократно в предыдущих опытах. Результаты опытов 33-46 приведены в таблицах 7 и 8.
Примеры 47- 52
иллюстрируют возможность многократного использования фторидов калия для получения фтороводородной кислоты.
Опыты проводят с исходным KF·mНF, оставшимся после опытов 33-46, аналогично примерам 33-46, но отличие в том, что отгоняющийся фторид водорода пропускают в дистиллированную воду (100 мл), залитую в полиэтиленовую тару. Результаты поведенных опытов 47-52 приведены в Таблице 9, которая иллюстрирует возможность получения фтороводородной кислоты после многократного использования фторидов калия, а в Таблице 10 показан состав получаемой кислоты.
| ТАБЛИЦА 1. Состав исходного фторида водорода | ||
| № п/п | Наименование показателей | Требуемые показатели |
| 1 | Массовая доля SO3, % не более | 0,004 |
| 2 | Массовая доля Н2SO4,% не более | 0,005 |
| 3 | Массовая доля Н2SiO4, % не более | 0,005 |
| 4 | Массовая доля остатка после прокаливания в виде сульфатов, % не более | 0,007 |
| 5 | Массовая доля вещества, восстанавливающих (КМnО4), % не более | 0,005 |
| 6 | Массовая доля хлоридов (Сl),% не более | 0,001 |
| 7 | Массовая доля фосфатов(РО4), % не более | 0,001 |
| ТАБЛИЦА 2. Требования к фториду водорода марки ОСЧ и фтороводородной кислоте | |||||
| № п/п |
Массовая доля примесей, % не более |
Требуется | № п/п |
Массовая доля примесей, % не более | Требуется |
| 1 | Алюминий (Al) | 3·10-6 | 14 | Мышьяк (As) | 5·10-6 |
| 2 | Барий (Ва) | 2·10-6 | 15 | Натрий (Na) | 1·10-5 |
| 3 | Бор (В) | 3·10-7 | 16 | Никель (Ni) | 3·10-7 |
| 4 | Висмут (Вi) | 2·10-6 | 17 | Свинец (Pb) | 5·10-7 |
| 5 | Железо (Fe) | 2·10-6 | 18 | Серебро (Ag) | 1·10-7 |
| 6 | Золото (Au) | 1·10-7 | 19 | Сурьма (Sb) | 5·10-7 |
| 7 | Калий (K) | 1·10-5 | 20 | Титан (Тi) | 5·10-7 |
| 8 | Кальций (Са) | 5·10-6 | 21 | Фосфор (Р) | 3·10-6 |
| 9 | Кобальт (Со) | 5·10-7 | 22 | Хром (Cr) | 3·10-7 |
| 10 | Кремний (Si) | 1·10-3 | 23 | Цинк (Zn) | 1·10-6 |
| 11 | Магний (Mg) | 1·10-6 | 24 | Общая сера (S) | 1·10-4 |
| 12 | Марганец (Mn) | 1·10-6 | 25 | Хлориды | 5·10-5 |
| 13 | Медь (Сu) | 2·10-7 | 26 | Вещества, восстанавливающие KMnO4(в пересч. на О) | 4·10-4 |
| 27 | Остаток после прокаливания | 5·10-4 | |||
| ТАБЛИЦА 3. Примеры 4-5 проведения способа | |||||||||
| № примера |
Исх. Полифто рид, масса, г |
Подан НF, г |
Получено Полифторида, масса, г |
получено НF, масса, г |
№ Приме ра |
Исх. полифторид масса, г |
Подано НF, г |
Получен полифторид, масса, г | получено НF, масса,г |
| . | |||||||||
| 4 | KF·5,80 | 200 | KF·10HF 258 |
144,0 | 12 | KF·2,95HF 117 |
150 | KF·10,45HF 267 |
143,0 |
| 5 | KF·2,8HF 114 |
144 | KF·10HF 258 |
138,0 | 13 | KF·3,3HF 124 |
140 | KF·10,3HF 264 |
155,0 |
| 6 | KF·3,1HF 120 |
155 | KF·10,85HF 275 |
152,0 | 14 | KF·2,55HF 109 |
135 | KF·9,3HF 244 |
132,0 |
| 7 | KF·3,25HF 123 |
140 | KF·10,25HF 263 |
155,0 | 15 | KF·2,7HF 112 |
152 | KF·10,3HF 264 |
144,0 |
| 8 | KF·2,5HF 108,0 |
160 | KF·10,05HF 268 |
154,0 | 16 | KF·3,1HF 120 |
158 | KF·10HF 278 |
149,0 |
| 9 | KF·2,8HF 114 |
148 | KF·10,02HF 262 |
146,0 | 17 | KF·3,55HF 129 |
140 | KF·10,55HF 269 |
150,0 |
| 10 | KF·2,9HF 116 |
147 | KF·10,25HF 263 |
149,0 | 18 | KF·3,056HF 119 |
148 | KF·10,45HF 267 |
145,0 |
| 11 | KF·2,8HF 114 |
168 | KF·11,2HF 282 |
165,0 | |||||
| ТАБЛИЦА 4. Состав полученного особо чистого фторида водорода | ||||||
| № п/п |
Массовая доля примесей, % не более |
Требуется | примеры 4-15 |
пример 16 |
пример 17 |
пример 18 |
| 1 | Алюминий (Al) | 3·10-6 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 2 | Барий (Ва) | 2·10-6 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 3 | Бор (В) | 3·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 |
| 4 | Висмут (Вi) | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 |
| 5 | Железо (Fe) | 2·10-6 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 |
| 6 | Золото (Au) | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 7 | Калий (K) | 1·10-5 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 |
| 8 | Кальций (Ca) | 5·10-6 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 |
| 9 | Кобальт (Со) | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 10 | Кремний (Si) | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 |
| 11 | Магний (Mg) | 1·10-6 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 |
| 12 | Марганец (Mn) | 1·10-6 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 |
| 13 | Медь (Сu) | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 14 | Мышьяк (As) | 5·10-6 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 15 | Натрий (Na) | 1·10-5 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 16 | Никель (Ni) | 3·10-7 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 |
| 17 | Свинец (Pb) | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 18 | Серебро (Ag) | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 19 | Сурьма (Sb) | 5·10-7 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 |
| 20 | Титан (Тi) | 5·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 21 | Фосфор (Р) | 3·10-6 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 |
| 22 | Хром (Cr) | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 |
| 23 | Цинк (Zn) | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 |
| 24 | Общая сера (S) | 1·10-4 | 1·10-5 | 1·10-5 | 1·10-5 | 1·10-5 |
| 25 | Хлориды | 5·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 |
| 26 | Вещества, восстанавливающие KMnO4 (в пересчете на О) |
4·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 |
| 27 | Остаток после прокаливания | 5·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 |
| 28 | вода | 2·10-4 | 1·10-4 | 2·10-4 | 3·10-4 | 4·10-4 |
| ТАБЛИЦА 5. Концентрация полученной кислоты | |||||
| № примера | Получено кислоты HF, масса, г |
Концентрация кислоты HF, % |
пример | Получено кислоты HF, масса, г |
Концентрация кислоты HF, % |
| 19 | 244 | 59,0 | 26 | 247 | 59,51 |
| 20 | 246 | 59,35 | 27 | 248 | 59,68 |
| 21 | 239 | 58,15 | 28 | 244 | 59,0 |
| 22 | 250 | 60,0 | 29 | 236 | 57,62 |
| 23 | 248 | 59,68 | 30 | 240 | 58,33 |
| 24 | 234 | 57,26 | 31 | 249 | 59,83 |
| 25 | 208 | 51,92 | 32 | 246 | 59,34 |
| ТАБЛИЦА 6. Состав полученной фтороводородной кислоты | ||||||
| № п/п |
Массовая доля примесей, % не более |
Требуется | примеры 19-29 |
пример 30 |
пример 31 |
пример 32 |
| 1 | Алюминий (Al) | 3·10-6 | 210-7 | 210-7 | 210-7 | 210-7 |
| 2 | Барий (Ва) | 2·10-6 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 3 | Бор (В) | 3·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 |
| 4 | Висмут (Вi) | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 |
| 5 | Железо (Fe) | 2·10-6 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 |
| 6 | Золото (Au) | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 7 | Калий (K) | 1·10-5 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 |
| 8 | Кальций (Са) | 5·10-6 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 |
| 9 | Кобальт (Со) | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 10 | Кремний (Si) | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 |
| 11 | Магний (Mg) | 1·10-6 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 |
| 12 | Марганец (Mn) | 1·10-6 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 |
| 13 | Медь (Сu) | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 14 | Мышьяк (As) | 5·10-6 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 15 | Натрий (Na) | 1·10-5 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 16 | Никель (Ni) | 3·10-7 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 |
| 17 | Свинец (Pb) | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 18 | Серебро (Ag) | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 19 | Сурьма (Sb) | 5·10-7 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 |
| 20 | Титан (Тi) | 5·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 21 | Фосфор (Р) | 3·10-6 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 |
| 22 | Хром (Cr) | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 |
| 23 | Цинк (Zn) | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 |
| 24 | Общая сера (S) | 1·10-4 | 1·10-5 | 1·10-5 | 1·10-5 | 1·10-5 |
| 25 | Хлориды | 5·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 |
| 26 | Вещества, восстанавливающие KMnO4 (в пересчете на О) |
4·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 |
| 27 | Остаток после прокаливания | 5·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 |
| ТАБЛИЦА 7. Использование в качестве исходного материала KF·mНF разного состава. | |||||||||
| № Оп |
Исх. Полифторид, масса, г |
Подан НF, г |
Получен Полифторид, масса, г |
Отогнан НF, г |
№ Оп. |
Исх. Полифторид масса, г |
Подано НF, г. |
Получен полифторид, масса, г. | Отогнан НF,г |
| 33 | KF.HF, 78 |
1800 | KF·10HF 258 |
144,0 | 40 | KF·3,2HF 122 |
144 | KF·10,4HF 266 |
143,0 |
| 34 | KF·2,8HF 114 |
166 | KF·11,1HF 280 |
152,0 | 41 | KF·3,25HF 123 |
151 | KF·10,8HF 274 |
145,0 |
| 35 | KF·3,5HF 128 |
160 | KF·11,5HF 288 |
142,0 | 42 | KF·3,55HF 129 |
140 | KF·10,5HF 269 |
146,5 |
| 36 | KF·4,45HF 146 |
130 | KF·11,0HF 278 |
147,0 | 43 | KF·3,2HF 122,5 |
130 | KF·9,7HF 252,5 |
140,5 |
| 37 | KF·3,6HF 108,0 |
125 | KF·9,9HF 256 |
148,0 | 44 | KF·2,7HF 112 |
152 | KF·10,3HF 264 |
139,0 |
| 38 | KF·2,5HF 108 |
155 | KF·10,25HF 263 |
151,0 | 45 | KF·3,4HF 125 |
131 | KF·9,9HF 256 |
141,0 |
| 39 | KF·2,7HF 112 |
158 | KF·10,6HF 270 |
148,0 | 46 | KF·2,85HF 115,0 |
138 | KF·9,75HF 253 |
146,0 |
| ТАБЛИЦА 8. Состав фторида водорода, полученного из многократно использованных полифторидов | ||||||
| № п/п |
Массовая доля примесей, % не более |
Требуется | примеры 33-43 |
пример 44 |
пример 45 |
Оп. № 46 |
| 1 | Алюминий (Al) | 3·10-6 | 2·10-7 | 210-7 | 210-7 | 210-7 |
| 2 | Барий (Ва) | 2·10-6 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 3 | Бор (В) | 3·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 |
| 4 | Висмут (Вi) | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 |
| 5 | Железо (Fe) | 2·10-6 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 |
| 6 | Золото (Au) | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 7 | Калий (K) | 1·10-5 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 |
| 8 | Кальций (Са) | 5·10-6 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 |
| 9 | Кобальт (Со) | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 10 | Кремний (Si) | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 |
| 11 | Магний (Mg) | 1·10-6 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 |
| 12 | Марганец (Mn) | 1·10-6 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 |
| 13 | Медь (Сu) | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 14 | Мышьяк (As) | 5·10-6 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 15 | Натрий (Na) | 1·10-5 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 16 | Никель (Ni) | 3·10-7 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 |
| 17 | Свинец (Pb) | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 18 | Серебро (Ag) | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 19 | Сурьма (Sb) | 5·10-7 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 |
| 20 | Титан (Тi) | 5·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 21 | Фосфор (Р) | 3·10-6 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 |
| 22 | Хром (Cr) | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 |
| 23 | Цинк (Zn) | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 |
| 24 | Общая сера (S) | 1·10-4 | 1·10-5 | 1·10-5 | 1·10-5 | 1·10-5 |
| 25 | Хлориды | 5·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 |
| 26 | Вещества, восстанавливающие KMnO4 (в пересчете на О) |
4·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 |
| 27 | Остаток после прокаливания | 5·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 |
| 28 | вода | 2·10-4 | 1,5·10-4 | 2·10-4 | 3·10-4 | 4·10-4 |
| ТАБЛИЦА 9. Возможность получения фтороводородной кислоты после многократного использования фторидов калия | |||||
| № Оп | Получено фтороводородн. кислоты, масса, г | Концентр., % | % Оп. | Получено фтороводородн. кислоты, масса, г | Концентр., % |
| 47 | 245 | 59,78 | 53 | 248 | 59,68 |
| 48 | 246 | 59,35 | 54 | 234 | 57,26 |
| 49 | 249 | 59,83 | 55 | 250 | 60,0 |
| 50 | 236 | 57,62 | 56 | 236 | 57,62 |
| 51 | 244 | 59,0 | 57 | 247 | 59,51 |
| 52 | 220 | 54,45 | 58 | 239 | 58,15 |
| ТАБЛИЦА 10. Состав полученной фтороводородной кислоты | ||||||
| № п/п |
Массовая доля примесей, % не более |
Требуется | Оп. № 47÷55 |
Оп. № 56 |
Оп. № 57 |
Оп. № 58 |
| 1 | Алюминий (Al) | 3·10-6 | 210-7 | 210-7 | 210-7 | 210-7 |
| 2 | Барий (Ва) | 2·10-6 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 3 | Бор (В) | 3·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 | 1,5·10-7 |
| 4 | Висмут (Вi) | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 | 2·10-6 |
| 5 | Железо (Fe) | 2·10-6 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 | 1,8·10-8 |
| 6 | Золото (Au) | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 7 | Калий (K) | 1·10-5 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 | 1,9·10-6 |
| 8 | Кальций (Са) | 5·10-6 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 | 5,5·10-7 |
| 9 | Кобальт (Со) | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 10 | Кремний (Si) | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 | 1·10-3 |
| 11 | Магний (Mg) | 1·10-6 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 | 1,8·10-7 |
| 12 | Марганец (Mn) | 1·10-6 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 | 1,2·10-8 |
| 13 | Медь (Сu) | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 14 | Мышьяк (As) | 5·10-6 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 15 | Натрий (Na) | 1·10-5 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 16 | Никель (Ni) | 3·10-7 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 | 9,2·10-8 |
| 17 | Свинец (Pb) | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 | 5·10-7 |
| 18 | Серебро (Ag) | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 | 1·10-7 |
| 19 | Сурьма (Sb) | 5·10-7 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 | 1,3·10-6 |
| 20 | Титан (Тi) | 5·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 | 2·10-7 |
| 21 | Фосфор (Р) | 3·10-6 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 | 6,9·10-7 |
| 22 | Хром (Cr) | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 | 3·10-7 |
| 23 | Цинк (Zn) | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 | 1·10-6 |
| 24 | Общая сера (S) | 1·10-4 | 1·10-5 | 1·10-5 | 1·10-5 | 1·10-5 |
| 25 | Хлориды | 5·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 | 4·10-5 |
| 26 | Вещества, восстанавливающие KMnO4 (в пересчете на О) |
4·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 | 3·10-4 |
| 27 | Остаток после прокаливания | 5·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 | 2·10-4 |
| 28 | ||||||
Claims (2)
1. Способ получения чистого фторида водорода и/или фтороводородной кислоты из неочищенного фторида водорода с использованием фторидов калия, отличающийся тем, что используют полигидрофториды калия, при этом способ проводят в две стадии:
- на первой стадии при температуре -10°С конденсируют неочищенный фторид водорода с низшим полигидрофторидом калия, затем нагревают до 60°C, выдерживают при этой температуре в течение 8 часов и получают высшие полигидрофториды калия,
- на второй стадии полученные высшие полигидрофториды калия подвергают разложению, нагревая до 100-155°C с получением чистого фторида водорода и низшего полигидрофторида калия, чистый фторид водорода отгоняют и собирают и/или поглощают дистиллированной водой с получением фтороводородной кислоты.
- на первой стадии при температуре -10°С конденсируют неочищенный фторид водорода с низшим полигидрофторидом калия, затем нагревают до 60°C, выдерживают при этой температуре в течение 8 часов и получают высшие полигидрофториды калия,
- на второй стадии полученные высшие полигидрофториды калия подвергают разложению, нагревая до 100-155°C с получением чистого фторида водорода и низшего полигидрофторида калия, чистый фторид водорода отгоняют и собирают и/или поглощают дистиллированной водой с получением фтороводородной кислоты.
2. Способ по п. 1 или 2, при котором на первой стадии используют полученный на второй стадии низший полигидрофторид калия.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014138515/05A RU2572122C1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Способ получения особо чистого фторида водорода и/или фтороводородной кислоты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014138515/05A RU2572122C1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Способ получения особо чистого фторида водорода и/или фтороводородной кислоты |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2572122C1 true RU2572122C1 (ru) | 2015-12-27 |
Family
ID=55023492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014138515/05A RU2572122C1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Способ получения особо чистого фторида водорода и/или фтороводородной кислоты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2572122C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616715C1 (ru) * | 2016-04-20 | 2017-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Химический завод фторсолей" | Способ переработки отработанного бифторида калия |
| CN113800470A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-17 | 苏州金宏气体股份有限公司 | 一种氨化法制备氟化氢的装置及工艺 |
| CN115487522A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-12-20 | 内蒙古东岳金峰氟化工有限公司 | 氟化氢提纯系统及工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU379533A1 (ru) * | 1965-09-25 | 1973-04-20 | Авторы изобретени | Способ очистки технической плавиковой кислоты |
| US4089936A (en) * | 1973-08-20 | 1978-05-16 | Goulding Chemicals Limited | Production of hydrogen fluoride |
| RU2179148C2 (ru) * | 1995-10-10 | 2002-02-10 | Империал Кемикал Индастриз ПЛС | Способ извлечения фтороводорода |
| RU2194007C2 (ru) * | 1997-04-09 | 2002-12-10 | Инеос Флуор Холдингз Лимитед | Способ извлечения фтористого водорода |
-
2014
- 2014-09-23 RU RU2014138515/05A patent/RU2572122C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU379533A1 (ru) * | 1965-09-25 | 1973-04-20 | Авторы изобретени | Способ очистки технической плавиковой кислоты |
| US4089936A (en) * | 1973-08-20 | 1978-05-16 | Goulding Chemicals Limited | Production of hydrogen fluoride |
| RU2179148C2 (ru) * | 1995-10-10 | 2002-02-10 | Империал Кемикал Индастриз ПЛС | Способ извлечения фтороводорода |
| RU2194007C2 (ru) * | 1997-04-09 | 2002-12-10 | Инеос Флуор Холдингз Лимитед | Способ извлечения фтористого водорода |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РЫСС И.Г., Химия фтора и его неорганических соединений, Москва, Госхимиздат, 1955, сс. 119-121. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616715C1 (ru) * | 2016-04-20 | 2017-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Химический завод фторсолей" | Способ переработки отработанного бифторида калия |
| CN113800470A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-17 | 苏州金宏气体股份有限公司 | 一种氨化法制备氟化氢的装置及工艺 |
| CN115487522A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-12-20 | 内蒙古东岳金峰氟化工有限公司 | 氟化氢提纯系统及工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5101121B2 (ja) | フッ化水素酸およびケイフッ化水素酸を含有する廃液から酸成分を分離・回収する方法およびその装置 | |
| JP5143440B2 (ja) | フッ化水素酸、塩酸およびケイフッ化水素酸を含有する廃液から酸成分を分離・回収する方法およびその装置 | |
| RU2572122C1 (ru) | Способ получения особо чистого фторида водорода и/или фтороводородной кислоты | |
| WO2010004925A1 (ja) | けい素、チタンおよびふっ素の回収方法 | |
| CN109264749A (zh) | 含锂氟化渣的综合回收方法 | |
| EP0506050A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer von Fremdhalogenen gereinigten Salzsäure | |
| US4206189A (en) | Method of producing hydrogen fluoride and silicon dioxide from silicon tetra-fluoride | |
| JP6728731B2 (ja) | フッ化水素酸と硝酸の回収方法 | |
| CA1288212C (en) | Process for the recovery of ammonia and fluoride values from ammonium fluoride solutions | |
| JPS60212288A (ja) | アンモニウムイオンとフツ素イオンを含む廃水の処理法 | |
| JP4174708B2 (ja) | フッ素を含む副生混合塩からフッ化カルシウムを回収及び精製方法 | |
| US2584894A (en) | Treatment of fluoric effluents to | |
| US5853685A (en) | Process for the production of high purity silica from waste by-product silica and hydrogen fluoride | |
| EP0796226B1 (en) | Treatment of a chemical | |
| US3101254A (en) | Production of silica free hydrogen fluoride | |
| JP5043836B2 (ja) | 四フッ化ジルコニウムをリサイクルしてジルコニアを形成するための方法 | |
| RU2289638C1 (ru) | Способ регенерации отработанных травильных кислотных растворов, образующихся при обработке титановых сплавов | |
| JPS61151002A (ja) | フツ化水素酸の精製法 | |
| KR102218342B1 (ko) | Hpo 추출 구역으로부터 배출된 무기 공정 액체의 스팀 스트리핑 및 응축 열의 이용 | |
| US3310369A (en) | Process for producing anhydrous ammonium bifluoride from an aqueous solution of ammonium fluoride | |
| JPS6020378B2 (ja) | ラクタムの製法 | |
| US4083937A (en) | Process for preparing pure phosphoric acid | |
| US2787527A (en) | Method for recovering boron values | |
| US3645681A (en) | Production of gaseous hydrogen fluoride | |
| DE1467131A1 (de) | Verfahren zum Aufschliessen von Phosphatmineralen mit Salpetersaeure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170924 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190925 |