RU2617398C1 - Method of processing waste potassium bifluoride - Google Patents

Method of processing waste potassium bifluoride Download PDF

Info

Publication number
RU2617398C1
RU2617398C1 RU2016104845A RU2016104845A RU2617398C1 RU 2617398 C1 RU2617398 C1 RU 2617398C1 RU 2016104845 A RU2016104845 A RU 2016104845A RU 2016104845 A RU2016104845 A RU 2016104845A RU 2617398 C1 RU2617398 C1 RU 2617398C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
potassium
bifluoride
hours
filtered
filtrate
Prior art date
Application number
RU2016104845A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Алексеевна Биспен
Станислав Евгеньевич Котельников
Дмитрий Дмитриевич Молдавский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Химический завод фторсолей"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Химический завод фторсолей" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Химический завод фторсолей"
Priority to RU2016104845A priority Critical patent/RU2617398C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2617398C1 publication Critical patent/RU2617398C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/02Fluorides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B9/00General methods of preparing halides
    • C01B9/08Fluorides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: exhaust potassium bifluoride (EBFP) is crushed, mixed with aqueous potassium hydroxide or potassium carbonate, or potassium bicarbonate, taken in stoichiometric ratio to the content of potassium bifluoride in EBFP. The resulting slurry is hold with stirring at 80-90°C for 20-24 hours, then it is filtered. A portion of the filtrate is directed to evaporation at a temperature of 120-135°C to get potassium fluoride dihydrate. Another portion of the filtrate is directed to a hydrofluorination stage where it is passed through the hydrogen fluoride to achieve pH 2. The resulting solution is stirred for another 2-3 hours, then cooled from 10 to 0°C. Potassium bifluoride precipitated crystals are filtered and dried at 130°C.
EFFECT: invention allows to recycle the spent potassium bifluoride to products having a demand in the industry, to obtain potassium hydrogen bifluoride and potassium fluoride dihydrate with qualifications not lower than pure.
11 ex

Description

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к переработке отработанного бифторида калия с получением кислого бифторида калия и/или двуводного фторида калия.The invention relates to inorganic chemistry, namely to the processing of spent potassium bifluoride to produce acid potassium bifluoride and / or potassium fluoride dichloride.

Отработанный бифторид калия (ОБФК) после использования представляет собой твердую, напоминающую мрамор массу, медленно растворимую в воде.Spent potassium bifluoride (OBFK) after use is a solid, marble-like mass, slowly soluble in water.

Бифторид калия (БФК) используется для получения элементного фтора, как мягкий фторирующий агент, в качестве катализатора во фторорганическом синтезе и при консервации древесины.Potassium bifluoride (BFC) is used to produce elemental fluorine, as a soft fluorinating agent, as a catalyst in organofluorine synthesis and in the conservation of wood.

Двуводный фторид калия применяется в качестве солевой добавки в криолит, при электролитическом получении фтора и калия; применяется при изготовлении кислотоупорных замазок и флюсов для пайки и сварки, для введения фтора в органические соединения.Potassium fluoride is used as a salt additive in cryolite, in the electrolytic production of fluorine and potassium; it is used in the manufacture of acid-resistant putties and fluxes for soldering and welding, for introducing fluorine into organic compounds.

ОБФК на 80% состоит из соединения KF⋅nHF, где n=0,6-0,9, остальное - примеси, включающие фториды и оксифториды меди, железа и других металлов, а также фтор- и оксифторсиликаты. Из-за высокой кислотности и токсичности, а также вследствие растворимости в воде уничтожение ОБФК представляет собой сложную и дорогостоящую задачу.OBFK consists of 80% KF⋅nHF compound, where n = 0.6-0.9, the rest are impurities, including fluorides and oxyfluorides of copper, iron and other metals, as well as fluorine and oxyfluorosilicates. Due to the high acidity and toxicity, as well as due to solubility in water, the destruction of OBFK is a complex and expensive task.

Известен способ регенерации отработанного продукта, основанный на получении бифторида калия путем взаимодействия гидроксида (или карбоната) калия с фторидом водорода (см. Н.П. Галкин, А.Б. Крутиков. Технология фтора. - М.: Атомиздат, 1968 г. ). По этому способу кислый расплав фторида калия нейтрализуют водным раствором гидроксида калия, затем фильтруют, полученный фильтрат насыщают фторидом водорода (HF) до выпадения кристаллов бифторида калия, которые отделяют, сушат и направляют на приготовление кислого расплава фторида калия с необходимым содержанием фторида водорода.A known method of regeneration of the spent product, based on obtaining potassium bifluoride by the interaction of potassium hydroxide (or carbonate) with hydrogen fluoride (see NP Galkin, A.B. Krutikov. Fluorine technology. - M .: Atomizdat, 1968) . In this method, the acidic potassium fluoride melt is neutralized with an aqueous potassium hydroxide solution, then filtered, the filtrate is saturated with hydrogen fluoride (HF) until crystals of potassium bifluoride precipitate, which are separated, dried and sent to prepare an acidic melt of potassium fluoride with the required content of hydrogen fluoride.

Отфильтрованный осадок (кек) с нутч-фильтра, состоящий в основном из соединения K3FeF6, погружают в этот же реактор с мешалкой и обрабатывают 26%-ным водным раствором KOH при температуре 70-80°С. Недостатком способа является образование трудно фильтруемого студнеобразного осадка и низкая степень извлечения фтор-иона из кека. При этом в фильтрате остается значительное количество железа, для снижения содержания которого до уровня 0,05 масс. % приходится вводить дополнительное количество гидроксида калия и безводного фторида водорода.The filtered precipitate (cake) from the suction filter, consisting mainly of compound K 3 FeF 6 , is immersed in the same reactor with a stirrer and treated with a 26% aqueous KOH solution at a temperature of 70-80 ° C. The disadvantage of this method is the formation of a difficult to filter gelatinous precipitate and a low degree of extraction of fluorine ion from cake. At the same time, a significant amount of iron remains in the filtrate, to reduce its content to the level of 0.05 mass. % have to enter an additional amount of potassium hydroxide and anhydrous hydrogen fluoride.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки отработанного кислого расплава фторида калия (патент РФ 2296710, МПК C01D 3/02; С01В 7/24, опубл. 10.04.2007). Этот способ состоит в том, что отработанный кислый фторид калия обрабатывают водным раствором гидроксида калия с последующей фильтрацией полученной смеси. После этого фильтрат насыщают безводным фторидом водорода до выпадения в осадок бифторида калия. Осадок от фильтрации (кек) смешивают с сухим гидроксидом калия в массовом соотношении осадок:гидроксид калия 1:(1,8-2,2) и полученную смесь либо обрабатывают водой при температуре 80-90°С, либо подвергают термической обработке при температуре 150-200°С с дальнейшей обработкой полученного расплава водой с последующей фильтрацией, возвратом фильтрата в схему приготовления бифторида калия. Отфильтрованный осадок направляют на захоронение. Однако способ по прототипу характеризуется большим количеством неутилизируемых отходов.The closest technical solution is a method for purifying spent acidic melt of potassium fluoride (RF patent 2296710, IPC C01D 3/02; C01B 7/24, publ. 10.04.2007). This method consists in the fact that the spent acid potassium fluoride is treated with an aqueous solution of potassium hydroxide, followed by filtration of the resulting mixture. After that, the filtrate is saturated with anhydrous hydrogen fluoride until potassium bifluoride precipitates. The filter cake (cake) is mixed with dry potassium hydroxide in a mass ratio of sediment: potassium hydroxide 1: (1.8-2.2) and the resulting mixture is either treated with water at a temperature of 80-90 ° C, or subjected to heat treatment at a temperature of 150 -200 ° C with further processing of the obtained melt with water, followed by filtration, returning the filtrate to the preparation of potassium bifluoride. The filtered sediment is sent for disposal. However, the prototype method is characterized by a large amount of non-recyclable waste.

Перед авторами изобретения стояла задача создания способа, позволяющего перерабатывать ОБФК в продукты, имеющие спрос в промышленности, а именно в кислый бифторид калия (БФК) и/или во фторид калия двухводный (ДФК). Желательно, чтобы эти продукты обладали квалификацией не ниже чем «чистый» («Ч»).The inventors were faced with the task of creating a method that allows processing OBFK into products that are in demand in industry, namely, potassium acid bifluoride (BFK) and / or two-water potassium fluoride (DFK). It is desirable that these products have a qualification no lower than “pure” (“H”).

Сущность изобретения состоит в том, что разработан способ переработки отработанного бифторида калия (ОБФК), который состоит в том, что ОБФК измельчают, затем смешивают с водным гидроксидом калия или карбонатом калия, взятыми в стехиометрическом соотношении к содержанию бифторида калия в отработанном бифториде калия, полученную суспензию при перемешивании выдерживают при 80-90°С в течение 20-24 часов, фильтруют, а затем часть фильтрата направляют на упаривание при температуре 120-135°С, в результате чего получают калий фтористый двухводный, а другую часть фильтрата направляют на стадию гидрофторирования, где через него пропускают фторид водорода до достижения рН 2, полученный раствор перемешивают еще 2-3 часа, затем охлаждают до 10-0°С, выпавшие кристаллы бифторида калия отфильтровывают и сушат при 130°С.The essence of the invention lies in the fact that a method for processing spent potassium bifluoride (OBFK) has been developed, which consists in the fact that OBFK is ground, then mixed with aqueous potassium hydroxide or potassium carbonate, taken in a stoichiometric ratio to the potassium bifluoride content in the spent potassium bifluoride obtained the suspension with stirring is kept at 80-90 ° C for 20-24 hours, filtered, and then part of the filtrate is directed to evaporation at a temperature of 120-135 ° C, as a result of which potassium fluoride, two-water, and others The coarse part of the filtrate is sent to the hydrofluorination stage, where hydrogen fluoride is passed through it until pH 2 is reached, the resulting solution is stirred for another 2-3 hours, then cooled to 10-0 ° С, the precipitated potassium bifluoride crystals are filtered off and dried at 130 ° С.

В качестве карбоната калия может быть использован кислый карбонат калия KHCO3, который также берут в стехиометрическом соотношении.As potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate KHCO 3 can be used, which is also taken in a stoichiometric ratio.

Для осуществления способа твердую, напоминающую мрамор массу, медленно растворимую в воде и представляющую собой на 80% KF⋅nHF, где n=0,6-0,9, остальное - примеси, включающие фториды и оксифториды меди, железа и других металлов, а также фтор- и оксифторсиликаты калия, подвергают измельчению. Перемолотый ОБФК направляют на стадию щелочного гидролиза, для чего в измельченный субстрат при перемешивании добавляют воду и расчетное (стехиометрическое) количество гидроксида калия или карбоната калия (поташа). Смесь нагревают до 85-90°С, выдерживают 20-24 часа при этой температуре с продолжающимся перемешиванием. Полученная реакционная масса имеет рН 7,5-8. После этого раствор полученного фторида калия фильтруют, при этом на фильтре остается до 0,2 кг оксидов и оксифторидов металлов, а также фтор- и оксиполифторсиликаты калия.To implement the method, a solid marble-like mass, slowly soluble in water and representing 80% KF⋅nHF, where n = 0.6-0.9, the rest are impurities, including fluorides and oxyfluorides of copper, iron and other metals, and also potassium fluorine and oxyfluorosilicates are subjected to grinding. The ground OPFK is sent to the alkaline hydrolysis stage, for which water and the calculated (stoichiometric) amount of potassium hydroxide or potassium carbonate (potash) are added to the crushed substrate. The mixture is heated to 85-90 ° C, incubated for 20-24 hours at this temperature with continued stirring. The resulting reaction mass has a pH of 7.5-8. After that, the solution of the resulting potassium fluoride is filtered, with up to 0.2 kg of metal oxides and oxyfluorides remaining on the filter, as well as potassium fluorine and hydroxypolyfluorosilicates.

Часть фильтрата упаривают при 120-135°С и получают дигидрат фторида калия. Другая часть фильтрата может быть переработана в бифторид калия (БФК) пропусканием через него фторида водорода при температуре 60-85°С до получения раствора с рН 2. После этого прекращают подачу фторида водорода, смесь перемешивают еще 2-3 часа, затем охлаждают до 10-0°С. Выпавшие кристаллы БФК отфильтровывают и подсушивают при 130°С, в результате чего получают БФК.Part of the filtrate was evaporated at 120-135 ° C and potassium fluoride dihydrate was obtained. Another part of the filtrate can be processed into potassium bifluoride (BFC) by passing hydrogen fluoride through it at a temperature of 60-85 ° C until a solution with pH 2 is obtained. After this, the flow of hydrogen fluoride is stopped, the mixture is stirred for another 2-3 hours, then cooled to 10 -0 ° C. The precipitated crystals of BFK are filtered off and dried at 130 ° C, whereby BFC is obtained.

Figure 00000001
Figure 00000001

Раствор после фильтрации может быть использован повторно для последующего получения БФК из ОБФК не менее 10 раз.The solution after filtration can be reused for subsequent production of BFK from OBFK at least 10 times.

Анализ показал, что полученные продукты соответствуют квалификации «чистый».The analysis showed that the products obtained correspond to the qualification “pure”.

Взаимодействие с фторидом калия:Interaction with potassium fluoride:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Взаимодействие с фторсиликатами калия проходит по схемеInteraction with potassium fluorosilicates takes place according to the scheme

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Образец отработанного бифторида калия массой 46,2 г, содержит 80,1 масс. %, KF⋅0,5HF. Суммарное содержание примесей - фторидов, оксифторидов железа (Fe), меди (Cu), фторсиликатов и полифторсиликатов калия - 19,9 масс. %.A sample of spent potassium bifluoride weighing 46.2 g, contains 80.1 mass. %, KF⋅0.5HF. The total content of impurities - fluorides, oxyfluorides of iron (Fe), copper (Cu), fluorosilicates and potassium polyfluorosilicates - 19.9 mass. %

Образец измельчают до размеров частиц 0,5-5 мм и загружают в реактор из полипропилена объемом 0,25 л, снабженный мешалкой и обогревом.The sample is ground to a particle size of 0.5-5 mm and loaded into a 0.25 L polypropylene reactor equipped with a stirrer and heating.

Добавляют 61,6 мл (г) дистиллированной воды и 15,5 г KOH квалификации «Ч».61.6 ml (g) of distilled water and 15.5 g KOH qualification “H” are added.

Реактор нагревают до 85°С, перемешивают массу в течение 18 часов, после чего реактор охлаждают до 20°С и содержимое переносят на фильтр. Полученный фильтрат (120 г) имеет рН 8, его упаривают до 98 г при 130°С и кристаллизуют охлаждением до температуры окружающей среды. В результате получают кристаллическую массу, 72,6 г, анализ которой показал, что она представляет собой дигидрат фторида калия состава (масс. %):The reactor is heated to 85 ° C, the mass is stirred for 18 hours, after which the reactor is cooled to 20 ° C and the contents are transferred to a filter. The obtained filtrate (120 g) has a pH of 8, it is evaporated to 98 g at 130 ° C and crystallized by cooling to ambient temperature. The result is a crystalline mass of 72.6 g, the analysis of which showed that it is a potassium fluoride dihydrate composition (wt.%):

KF⋅2H2OKF⋅2H 2 O 98,8998.89 Нерастворимые в воде веществаWater insoluble matter менее 0,005less than 0.005 Кислоты в пересчете на HFAcids in terms of HF 0,010.01 Щелочь в пересчете на KOHAlkali in terms of KOH 0,080.08 ХлоридыChlorides 0,0020.002 СульфатыSulphates 0,0050.005 ЖелезоIron 0,00010.0001 Суммарная масса соединений свинца, меди, марганцаThe total mass of compounds of lead, copper, manganese 0,00090,0009 КремнийSilicon 0,0040.004

Этот состав соответствует квалификации «Чистый».This composition corresponds to the qualification "Clean".

Пример 2Example 2

Образец ОБФК массой 46,2 г, содержащий 80,1 масс. % KF⋅1,5HF, содержащий примеси аналогично составу примера 1, обрабатывали KOH сорта «технический».A sample of OBFK weighing 46.2 g, containing 80.1 mass. % KF⋅1.5HF, containing impurities similar to the composition of example 1, was treated with KOH technical grade.

Обработку вели аналогично процедуре, описанной в примере 1, рН раствора составил 7,5.The treatment was carried out similarly to the procedure described in example 1, the pH of the solution was 7.5.

Получили дигидрат фторида калия 72,7 г состава (масс. %):Received potassium fluoride dihydrate 72.7 g of the composition (wt.%):

KF⋅2H2OKF⋅2H 2 O 99,0299.02 Нерастворимые в воде веществаWater insoluble matter менее 0,005less than 0.005 Кислоты в пересчете на HFAcids in terms of HF 0,010.01 Щелочь в пересчете на KOHAlkali in terms of KOH 0,070,07 ХлоридыChlorides 0,0020.002 СульфатыSulphates 0,0050.005 ЖелезоIron 0,00010.0001 Суммарная масса соединений свинца, меди, марганцаThe total mass of compounds of lead, copper, manganese 0,00050,0005 КремнийSilicon 0,0040.004

Этот состав также соответствует квалификации «Чистый».This composition also meets the qualifications "Clean".

Пример 3Example 3

Образец отработанного бифторида калия массой 46,2 г, состава:A sample of spent potassium bifluoride weighing 46.2 g, composition:

KF⋅0,5HF - 80,1 масс. %. Суммарное содержание примесей - фторидов, оксифторидов железа (Fe), меди (Cu), фторсиликатов и полифторсиликатов калия - аналогично примеру 1. Состав обрабатывают KOH и нагревают до 80-85°С, перемешивают массу в течение 18 часов, после чего реактор охлаждают до 20°С и содержимое переносят на фильтр. Полученный фильтрат (120 г) кристаллизуют охлаждением до минус 12°С и выдерживают при этой температуре 6 часов.KF⋅0.5HF - 80.1 mass. % The total content of impurities - fluorides, oxyfluorides of iron (Fe), copper (Cu), fluorosilicates and potassium polyfluorosilicates is similar to example 1. The composition is treated with KOH and heated to 80-85 ° C, the mass is stirred for 18 hours, after which the reactor is cooled to 20 ° C and the contents are transferred to a filter. The obtained filtrate (120 g) was crystallized by cooling to minus 12 ° C and maintained at this temperature for 6 hours.

Осадок отфильтровывают, сушат при температуре 100°С.The precipitate is filtered off, dried at a temperature of 100 ° C.

В результате получают 58,0 г кристаллической массы.The result is 58.0 g of crystalline mass.

Анализ показал, что она представляет собой дигидрат фторида калия состава (масс. %):The analysis showed that it is a potassium fluoride dihydrate composition (wt.%):

KF⋅2H2OKF⋅2H 2 O 99,699.6 Нерастворимые в воде веществаWater insoluble matter менее 0,002less than 0,002 Кислоты в пересчете на HFAcids in terms of HF 0,0050.005 Щелочь в пересчете на KOHAlkali in terms of KOH 0,050.05 ХлоридыChlorides 0,0020.002 СульфатыSulphates 0,0040.004 ЖелезоIron 0,00040,0004 Суммарная масса соединений свинца, меди, марганцаThe total mass of compounds of lead, copper, manganese 0,0010.001 КремнийSilicon 0,0040.004

Этот состав соответствует квалификации «Чистый для анализа».This composition corresponds to the qualification “Clean for analysis”.

Пример 4Example 4

Образец ОБФК, содержащий 79,2% KF⋅0,4HF массой 47,5 г, обрабатывают раствором KOH марки «технический» в условиях примера 2. Получено 74,9 г состава KF⋅2H2O квалификации «чистый».A sample of OBFK containing 79.2% KF⋅0.4HF weighing 47.5 g was treated with a technical grade KOH solution under the conditions of Example 2. 74.9 g of pure KF⋅2H 2 O qualification was obtained.

Пример 5Example 5

В реактор из фторопласта 4 объемом 200 л, снабженный мешалкой из того же материала, загружают 48,0 кг предварительно измельченного до частиц размером 0,5-10 мм ОБФК, который содержит 81,0 масс. % KF⋅0,58HF. Туда же загружают 52 л воды и 18,2 кг KOH.In a reactor of fluoroplastic 4 with a volume of 200 l, equipped with a stirrer of the same material, load 48.0 kg pre-crushed to particles with a size of 0.5-10 mm OBFK, which contains 81.0 mass. % KF⋅0.58HF. 52 l of water and 18.2 kg of KOH are charged there.

Реактор нагревают до 85°С, перемешивают 20 часов, а затем охлаждают до 20°С. Полученную массу фильтруют через двойной слой ткани «бельтиг» и получают 109,1 кг фильтрата, который охлаждают до минус 12°С в течение 12 часов. Выпавшие кристаллы KF⋅2H2O сушат при 100°С до постоянной массы. Получают 66,3 кг продукта дигидрата фторида калия (KF⋅2H2O), соответствующего квалификации «Чистый для анализа». Фильтрат используется для последующих циклов переработки ОБФК.The reactor is heated to 85 ° C, stirred for 20 hours, and then cooled to 20 ° C. The resulting mass is filtered through a double layer of beltig fabric and get 109.1 kg of filtrate, which is cooled to minus 12 ° C for 12 hours. The precipitated KF⋅2H 2 O crystals are dried at 100 ° C to constant weight. Obtain 66.3 kg of the product of potassium fluoride dihydrate (KF⋅2H 2 O), corresponding to the qualification "Clean for analysis". The filtrate is used for subsequent processing cycles OBFK.

Пример 6Example 6

Образец ОБФК массой 48,1 г и содержащий 80,1 масс. % KF⋅0,5HF, загружают в реактор, как описано в примере 1. Туда же подают 65 г дистиллированной воды и 20,0 г K2CO3 марки «Ч». Смесь постепенно нагревают при перемешивании до 90°С и выдерживают при перемешивании в течение 16 час. После охлаждения до 20°С реакционную массу фильтруют, упаривают с отгонкой 20 г воды, а затем охлаждают до минус 12°С в течение 12 часов. Выпавшие кристаллы KF⋅2H2O отфильтровывают и сушат при 110°С до постоянной массы. Получают 63,5 г KF⋅2H2O квалификации «ЧДА».A sample of OBFK weighing 48.1 g and containing 80.1 mass. % KF⋅0.5HF, loaded into the reactor, as described in example 1. There are served 65 g of distilled water and 20.0 g of K 2 CO 3 brand "H". The mixture is gradually heated with stirring to 90 ° C and kept under stirring for 16 hours. After cooling to 20 ° C, the reaction mass is filtered, evaporated with distillation of 20 g of water, and then cooled to minus 12 ° C for 12 hours. The precipitated KF⋅2H 2 O crystals are filtered off and dried at 110 ° C to constant weight. Obtain 63.5 g of KF⋅2H 2 O qualification "PSA".

Пример 7Example 7

Образец ОБФК массой 48,1 г и содержанием 80,1% KF⋅0,5HF загружают в реактор, как описано в примерах 1 и 6. Туда же подают 65 мл дистиллированной воды и 28,5 г KHCO3 марки «Ч». Смесь перемешивают при 90°С в течение 24 часов. Реакционную массу перерабатывают аналогично примеру 6 и получают 63,5 г KF⋅2H2O квалификации «ЧДА».A sample of OBFK weighing 48.1 g and a content of 80.1% KF⋅0.5HF is loaded into the reactor, as described in examples 1 and 6. 65 ml of distilled water and 28.5 g of grade “KHCO 3 ” are fed there. The mixture was stirred at 90 ° C. for 24 hours. The reaction mass is processed analogously to example 6 and get 63.5 g of KF⋅2H 2 O qualification "PSA".

Пример 8Example 8

В реактор, описанный в примере 5, загружают 49,2 кг ОБФК, содержащий 81,5 масс. % KF⋅0,63HF, и наливают 70 кг воды. Смесь нагревают до 80°С и в течение 3 часов дозируют в нее 25,0 кг K2CO3 марки «технический». Содержимое перемешивают в течение 16 часов, после чего охлаждают до 20°С, фильтруют через ткань «бельтинг». Получают 124,5 кг раствора. Затем в реакторе из полипропилена емкостью 200 л фильтрат охлаждают до температуры минус 12°С, перемешивают в течение 16 часов, после чего фильтруют и сушат при 100°С. Получают 69,6 кг KF⋅2H2O квалификации «ЧДА». Фильтрат (маточный раствор) используют в последующих опытах переработки ОБФК.In the reactor described in example 5, load 49.2 kg OBFK containing 81.5 mass. % KF⋅0.63HF, and 70 kg of water are poured. The mixture is heated to 80 ° C and 25.0 kg of K 2 CO 3 brand “technical” are metered into it for 3 hours. The contents are stirred for 16 hours, then cooled to 20 ° C, filtered through a belting cloth. 124.5 kg of solution are obtained. Then, in a 200 l polypropylene reactor, the filtrate is cooled to a temperature of minus 12 ° С, stirred for 16 hours, after which it is filtered and dried at 100 ° С. Receive 69.6 kg of KF⋅2H 2 O qualification "PSA". The filtrate (mother liquor) is used in subsequent processing trials of OBFK.

Пример 9Example 9

0,55 кг раствора KF, полученного, как описано в примере 5, и содержащего 0,26 кг KF, загружают в реактор из полипропилена объемом 0,8 л, снабженный барботером из фторпласта, пропеллерной мешалкой из фторпласта 4 и рубашкой для нагрева и охлаждения. Раствор нагревают до 40°С и по барботеру подают HF, не допуская разогрева реакционной массы выше 65°С. После подачи 0,11 кг и достижения рН раствора 2, подачу HF прекращают и раствор перемешивают 3 часа при 65°С, после чего охлаждают до минус 10°С, выпавшие кристаллы БФК отфильтровывают, сушат при 110°С и получают 0,31 кг БФК следующего состава:0.55 kg of a KF solution prepared as described in Example 5 and containing 0.26 kg of KF was loaded into a 0.8 L polypropylene reactor equipped with a fluoroplastic bubbler, a fluoroplastic propeller stirrer 4, and a heating and cooling jacket . The solution is heated to 40 ° C and HF is fed through a bubbler, preventing the reaction mass from heating above 65 ° C. After supplying 0.11 kg and reaching a pH of solution 2, the supply of HF is stopped and the solution is stirred for 3 hours at 65 ° C, then cooled to minus 10 ° C, the precipitated crystals of BFK are filtered off, dried at 110 ° C and 0.31 kg is obtained BFK of the following composition:

KF⋅HFKF⋅HF 99,399.3 ХлоридыChlorides 0,0030.003 СульфатыSulphates 0,0040.004 ЖелезоIron 0,00010.0001 Суммарное содержаниеTotal content свинца, меди, марганцаlead, copper, manganese 0,00060,0006 КремнийSilicon 0,010.01

Продукт соответствует квалификации «ЧДА».The product meets the qualification of "ChDA".

Пример 10Example 10

109,1 кг раствора KF в воде, полученного в примере 5 и содержащего 51,2 кг KF, загружают в реактор из фторопласта 4 объемом 200 л, снабженный мешалкой из фторопласта 4, барботером, также из фторопласта, нижним сливом, рубашкой для нагрева и охлаждения.109.1 kg of the KF solution in water obtained in Example 5 and containing 51.2 kg of KF is loaded into a 200 L reactor of fluoroplastic 4, equipped with a fluoroplastic agitator 4, a bubbler, also of fluoroplastic, a bottom drain, a heating jacket and cooling.

Реактор нагревают до 40°С и барботируют HF, не допуская разогрева раствора выше 95°С. После достижения раствором рН 2 подачу HF прекращают (подано 17,8 кг), раствор перемешивают 3 часа, затем охлаждают до 0°С подачей захоложенной воды в рубашку. Выпавшие кристаллы БФК отфильтровывают на ткани «бельтинг», сушат при 110°С и получают 62,7 кг бифторида калия.The reactor is heated to 40 ° C and sparged with HF, preventing the solution from heating above 95 ° C. After the solution reaches pH 2, the HF supply is stopped (17.8 kg fed), the solution is stirred for 3 hours, then cooled to 0 ° C by feeding chilled water into the jacket. The precipitated crystals of BFK are filtered on a belting cloth, dried at 110 ° C, and 62.7 kg of potassium bifluoride are obtained.

Соль имеет следующий состав (масс. %):Salt has the following composition (wt.%):

KF⋅HFKF⋅HF 99,299,2 ХлоридыChlorides 0,0030.003 СульфатыSulphates 0,0040.004 ЖелезоIron 0,00010.0001 Суммарное содержаниеTotal content свинца, меди, марганцаlead, copper, manganese 0,00060,0006 КремнийSilicon 0,010.01

Продукт соответствует квалификации «ЧДА».The product meets the qualification of "ChDA".

Пример 11Example 11

124,5 кг раствора KF, полученного в примере 7 и содержащего 54,9 кг KF, загружают в реактор, описанный в примере 8, и дозируют фторид водорода, не допуская разогрева реакционной массы выше 95°С. После подачи 19,1 кг фторида водорода HF и достижения раствором рН 2 раствор перемешивают 3 часа, затем охлаждают до +5°С и отфильтровывают выпавший бифторид калия. После сушки при 110°С получено 67,2 кг бифторида калия.124.5 kg of the KF solution obtained in example 7 and containing 54.9 kg of KF is loaded into the reactor described in example 8 and hydrogen fluoride is dosed, without allowing the reaction mass to warm up above 95 ° C. After supplying 19.1 kg of hydrogen fluoride HF and reaching a solution of pH 2, the solution was stirred for 3 hours, then cooled to + 5 ° C and the precipitated potassium bifluoride was filtered off. After drying at 110 ° C., 67.2 kg of potassium bifluoride were obtained.

Продукт имеет состав (масс. %):The product has a composition (wt.%):

KF⋅HFKF⋅HF 99,199.1 ХлоридыChlorides 0,0040.004 СульфатыSulphates 0,0050.005 ЖелезоIron 0,00010.0001 Суммарное содержаниеTotal content свинца, меди, марганцаlead, copper, manganese 0,00080,0008 КремнийSilicon 0,0150.015

Продукт соответствует квалификации «ЧДА».The product meets the qualification of "ChDA".

Таким образом, решена задача, стоящая перед авторами изобретения, - разработан способ, позволяющий перерабатывать отработанный бифторид калия в продукты, имеющие спрос в промышленности, а именно получать кислый бифторид калия (БФК) и фторид калия двухводный (ДФК), которые квалифицируются как «чистый» («Ч») и «чистый для анализа» («ЧДА»).Thus, the problem faced by the inventors has been solved - a method has been developed that allows to process spent potassium bifluoride into products that are in demand in the industry, namely, to obtain acid potassium bifluoride (BFC) and potassium fluoride two-water (DPC), which qualify as “pure” ”(“ H ”) and“ pure for analysis ”(“ CHDA ”).

Claims (1)

Способ переработки отработанного бифторида калия, заключающийся в том, что ОБФК измельчают, затем смешивают с водным гидроксидом калия, или карбонатом калия, или бикарбонатом калия, взятыми в стехиометрическом соотношении к содержанию бифторида калия в отработанном бифториде калия, полученную суспензию при перемешивании выдерживают при 80-90°С в течение 20-24 часов, фильтруют, а затем часть фильтрата направляют на упаривание при температуре 120-135°С, в результате чего получают калий фтористый двуводный, а другую часть фильтрата направляют на стадию гидрофторирования, где через него пропускают фторид водорода до достижения рН 2, полученный раствор перемешивают еще 2-3 часа, затем охлаждают до 10-0°С, выпавшие кристаллы бифторида калия отфильтровывают и сушат при 130°С.A method of processing spent potassium bifluoride, which consists in the fact that OBFK is ground, then mixed with aqueous potassium hydroxide, or potassium carbonate, or potassium bicarbonate, taken in a stoichiometric ratio to the content of potassium bifluoride in the spent potassium bifluoride, the resulting suspension is kept at 80- under stirring 90 ° C for 20-24 hours, filtered, and then part of the filtrate is directed to evaporation at a temperature of 120-135 ° C, as a result of which two-water potassium fluoride is obtained, and the other part of the filtrate is sent to the hydrofluorination stage, where hydrogen fluoride is passed through it until a pH of 2 is reached, the resulting solution is stirred for another 2-3 hours, then cooled to 10-0 ° C, the precipitated potassium bifluoride crystals are filtered off and dried at 130 ° C.
RU2016104845A 2016-02-12 2016-02-12 Method of processing waste potassium bifluoride RU2617398C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104845A RU2617398C1 (en) 2016-02-12 2016-02-12 Method of processing waste potassium bifluoride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104845A RU2617398C1 (en) 2016-02-12 2016-02-12 Method of processing waste potassium bifluoride

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2617398C1 true RU2617398C1 (en) 2017-04-24

Family

ID=58643271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016104845A RU2617398C1 (en) 2016-02-12 2016-02-12 Method of processing waste potassium bifluoride

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2617398C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111217381A (en) * 2019-12-30 2020-06-02 中船重工(邯郸)派瑞特种气体有限公司 Method for preparing potassium fluoride by using crude potassium bifluoride
CN116119684A (en) * 2022-12-30 2023-05-16 承德莹科精细化工股份有限公司 Preparation method of high-purity low-carbon crystalline potassium fluoride

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3314755A (en) * 1962-12-17 1967-04-18 Pechiney Saint Gobain Continuous process for extracting anhydrous hydrogen fluoride from aqueous hydrofluoric acid
SU1435536A1 (en) * 1986-12-16 1988-11-07 Предприятие П/Я Г-4567 Method of producing acidic potassium fluoride
US6458333B1 (en) * 1999-04-19 2002-10-01 Bayer Aktiengesellschaft Process for recycling alkali metal fluorides and/or difluorides
SU1410574A1 (en) * 1986-04-14 2005-12-20 Ю.Г. Кирюхин METHOD FOR CHEMICAL CLEANING OF CERAMICS CASTINGS
RU2296710C1 (en) * 2005-12-23 2007-04-10 ФГУП "Ангарский электролизный химический комбинат" Method of purification of the spent potassium fluoride

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3314755A (en) * 1962-12-17 1967-04-18 Pechiney Saint Gobain Continuous process for extracting anhydrous hydrogen fluoride from aqueous hydrofluoric acid
SU1410574A1 (en) * 1986-04-14 2005-12-20 Ю.Г. Кирюхин METHOD FOR CHEMICAL CLEANING OF CERAMICS CASTINGS
SU1435536A1 (en) * 1986-12-16 1988-11-07 Предприятие П/Я Г-4567 Method of producing acidic potassium fluoride
US6458333B1 (en) * 1999-04-19 2002-10-01 Bayer Aktiengesellschaft Process for recycling alkali metal fluorides and/or difluorides
RU2296710C1 (en) * 2005-12-23 2007-04-10 ФГУП "Ангарский электролизный химический комбинат" Method of purification of the spent potassium fluoride

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111217381A (en) * 2019-12-30 2020-06-02 中船重工(邯郸)派瑞特种气体有限公司 Method for preparing potassium fluoride by using crude potassium bifluoride
CN116119684A (en) * 2022-12-30 2023-05-16 承德莹科精细化工股份有限公司 Preparation method of high-purity low-carbon crystalline potassium fluoride

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101857458B1 (en) Processing of Lithium Containing Material
KR20170107546A (en) Process for treating a lithium-containing material comprising HCl sparge
IL176482A (en) Process for recovery of sulphate of potash
US7041268B2 (en) Process for recovery of sulphate of potash
TWI439414B (en) Method for producing hexafluorophosphate
KR20150114383A (en) System and method for rare earths extraction
RU2617398C1 (en) Method of processing waste potassium bifluoride
CN103058235B (en) Method of removing calcium with magnesium sulfate and high-purity magnesium sulfate
RU2462418C1 (en) Method of producing aluminium fluoride
CN105040038B (en) The method for carrying out demagging to electrolytic manganese anolyte using ammonium sulfate
CA3204124A1 (en) Method for the production of lithium hydroxide (lioh) directly from lithium chloride (lici), without the need for an intermediate production of lithium carbonate or similar
RU2627431C1 (en) Method for producing calcium fluoride from fluorocarbon-containing waste of aluminium production
JP2004315315A (en) Method for recovering valuables from waste salt containing potassium fluoride and method for recycling valuables recovered thereby
JPH0236524B2 (en)
KR0152969B1 (en) Improved calcium hypochlorite product
US2862788A (en) Process for purifying impure solid-phase kainite
US2758912A (en) Process for producing a substantially sulfate-free and potassium-free magnesium chloride solution
RU2296710C1 (en) Method of purification of the spent potassium fluoride
RU2305066C2 (en) Method for preparing potassium iodate and potassium iodide
RU2690820C1 (en) Method of producing magnesium and calcium chloride crystal-dydrates from industrial wastes
RU2572988C1 (en) Method of obtaining calcium fluoride from fluorine-containing solutions
JPH0122203B2 (en)
US2809093A (en) Production of potassium sulfate from langbeinite
RU2264984C1 (en) Method of production of potassium chloride
GB2045736A (en) Preparation of magnesium chloride

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180213

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190925