RU2691347C1 - Способ переработки гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода - Google Patents
Способ переработки гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691347C1 RU2691347C1 RU2018117237A RU2018117237A RU2691347C1 RU 2691347 C1 RU2691347 C1 RU 2691347C1 RU 2018117237 A RU2018117237 A RU 2018117237A RU 2018117237 A RU2018117237 A RU 2018117237A RU 2691347 C1 RU2691347 C1 RU 2691347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- hexafluorosilicic acid
- aqueous solution
- hydrogen fluoride
- fluoride
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- -1 hexafluorosilicic acid Chemical compound 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 26
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-8-nitroquinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC(OC)=CC([N+]([O-])=O)=C21 MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 150000004761 hexafluorosilicates Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 17
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 12
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 12
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- LPDWOEAWNMGOAO-UHFFFAOYSA-N (4,7,8-trimethylquinolin-2-yl)hydrazine Chemical compound CC1=CC(NN)=NC2=C(C)C(C)=CC=C21 LPDWOEAWNMGOAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCSKKIUURRTAEM-UHFFFAOYSA-N HMF acid Natural products OCC1=CC=C(C(O)=O)O1 PCSKKIUURRTAEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940074568 calcium hexafluorosilicate Drugs 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 1
- SQMWSBKSHWARHU-SDBHATRESA-N n6-cyclopentyladenosine Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C2=NC=NC(NC3CCCC3)=C2N=C1 SQMWSBKSHWARHU-SDBHATRESA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- SANRKQGLYCLAFE-UHFFFAOYSA-H uranium hexafluoride Chemical compound F[U](F)(F)(F)(F)F SANRKQGLYCLAFE-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/19—Fluorine; Hydrogen fluoride
- C01B7/191—Hydrogen fluoride
- C01B7/193—Preparation from silicon tetrafluoride, fluosilicic acid or fluosilicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/19—Fluorine; Hydrogen fluoride
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к переработке водных растворов гексафторкремниевой кислоты (ГФКК), образующихся, в частности, в процессе получения ортофосфорной кислоты. Способ переработки гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода включает щелочную нейтрализацию, осуществляемую в две стадии. На первой стадии водный раствор гексафторкремниевой кислоты нейтрализуют щелочным агентом в соотношении 1,8-2 моль NaOH, КОН, NH4OH, NH3 на 1 моль гексафторкремниевой кислоты, либо 0,9-1 моль Na2CO3, K2CO3, СаО, Са(ОН)2 на 1 моль гексафторкремниевой кислоты с получением суспензии соответствующего гексафторсиликата в воде, после чего из суспензии удаляют воду фильтрованием или центрифугированием. На второй стадии нейтрализации твердый гексафторсиликат обрабатывают аммиаком или его водным раствором с получением водного раствора фторида аммония. Твердые продукты отфильтровывают, затем водный раствор фторида аммония предварительно подвергается выпариванию, с получением бифторида аммония. Полученный бифторид аммония направляют на сжигание в кислородсодержащем окислителе, конденсируют из продуктов сгорания фторид водорода и воду, откуда выделяют фторид водорода. 1 ил.
Description
Изобретение относится к утилизации побочных продуктов минерально-сырьевой химической промышленности, а именно к переработке водных растворов гексафторкремниевой кислоты (ГФКК), образующихся, в частности, в процессе получения ортофосфорной кислоты, с получением фторида водорода (ФВ).
ФВ находит применение в качестве исходного сырья для производства фреонов, фторидов урана, фторполимеров, синтетических масел, удаления песка с металлического литья, травления силикатного стекла и пр.
ГФКК образуется в процессе получения экстракционной фосфорной кислоты и выводится из технологического цикла в виде 5-45% водного раствора.
Известен способ [Патент США US3128152A, МПК С01В 7/194, опубл. 10.10.1961; Robert N. Secord, Carpenter Clifford LeRoy, Process for recovering hydrogen fluoride from aqueous fluorosilicic acid solution, Cabot Corp.] получения ФВ методом переработки ГФКК, основанный на нейтрализации водного раствора ГФКК избытком аммиака или его водного раствора с образованием фторида аммония и диоксида кремния:
Твердый диоксид кремния удаляют фильтрованием, многократно промывая осадок для удаления фторида аммония с поверхности кристаллов. Затем разбавленный раствор фторида аммония направляют на энергозатратную стадию выпаривания в выпарном аппарате, на которой происходит образование бифторида аммония по уравнению:
Отходящий аммиак с парами воды направляют на стадию нейтрализации ГФКК.
Полученный бифторид аммония окисляют кислородом или кислородсодержащим окислителем по уравнению:
Полученный ФВ абсорбируют водой, получая его водный раствор.
Основным недостатком этого способа является его высокая энергозатратность, вызванная выпариванием воды из разбавленного раствора фторида аммония в выпарном аппарате, внесённой в процесс с водным раствором ГФКК.
Техническим результатом, достигаемым в результате осуществления предлагаемого изобретения, является снижение затрат энергии за счет выведения воды, внесённой в технологический цикл с гексфторкремниевой кислотой, на основе синтеза промежуточного плохо растворимого в воде гексафторсиликата, его кристаллизации и разделения с водой фильтрованием, центрифугированием и любым другим способом, что приводит к существенному сокращению энергопотребления на стадии отделения воды от бифторида аммония в выпарном аппарате.
Сущность предлагаемого решения состоит в том, что разработан способ переработки гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода, включающий щелочную нейтрализацию водного раствора ГФКК с получением фторида аммония и последующим его сжиганием с применением кислородсодержащего окислителя и водородсодержащего топлива, отличающийся тем, что щелочную нейтрализацию проводят в две стадии, на первой стадии водный раствор ГФКК нейтрализуют щелочным агентом с получением суспензии соответствующего гексафторсиликата в воде, после чего из суспензии удаляют воду, на второй стадии нейтрализации твердый гексафторсиликат обрабатывают аммиакосодержащим агентом с получением водного раствора фторида аммония, твёрдые продукты отфильтровывают, затем водный раствор фторида аммония обрабатывают в пламени водородсодержащего топлива и кислородсодержащего окислителя, конденсируют из продуктов сгорания ФВ и воду, откуда выделяют ФВ.
В качестве аммиаксодержащего агента может использоваться аммиак или аммиачная вода.
Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что раствор фторида аммония подвергается выпариванию. Полученный сухой бифторид аммония направляют на стадию сжигания в кислородсодержащем окислителе, затем осуществляют разделение фторида водорода и воды.
Таким образом, заявленной совокупностью существенных признаков достигается указанный технический результат: снижается энергоемкость процесса выпаривания благодаря выведению значительного количества воды на стадии фильтрации соответствующего гексафторсиликата, а также благодаря, непосредственному сжиганию раствора фтористого аммония.
Выпаривание раствора фторида аммония с целью получения бифторида аммония и его последующее сжигание в присутствии кислородсодержащего окислителя приводит к увеличению доли ФВ и снижению доли воды в продуктах сгорания, что приводит к сокращению расхода реагентов при получении фторида водорода из его водного раствора, а также к сокращению длительности процесса.
На первой стадии в качестве щелочного агента используют NaOH, КОН, NH4OH, NH3 в соотношении 1,8-2 моль щелочного агента на 1 моль ГФКК. В случае использования на первой стадии в качестве щелочного агента Na2CO3, К2СО3, СаО, Са(ОН)2 количество щелочи составляет 0,9-1 моль на 1 моль ГФКК.
Способ осуществляют следующим образом.
На первой стадии к исходному раствору ГФКК в воде при непрерывном перемешивании добавляют соответствующий щелочной агент, например, NaOH, Na2CO3, КОН, К2СO3, СаО, Са(ОН)2, NH4OH или NH3, при этом образуется малорастворимый в воде гексафтосиликат, например:
В процессе используют 0-10% мольный избыток ГФКК по сравнению со стехиометрическим значением. Из суспензий, полученных в результате нейтрализации ГФКК по уравнениям (4-9), выделяют твердую соль фильтрованием, центрифугированием и пр. Остаточная влажность соли составляет 10-15%.
На второй стадии полученный твердый гексафторсиликат аминируют аммиаком в присутствии воды или раствором аммиака с 10% мольным избытком и отделяют водный раствор фторида аммония от твердых продуктов фильтрованием.
Расчет необходимого количества воды проводят исходя из растворимости фтористого аммония при выбранной температуре процесса аминирования.
Затем раствор фтористого аммония подают в выпарной аппарат, в котором происходит образование бифторида аммония с образованием аммиака согласно уравнению (2). Затем полученный сухой бифторид аммония подают в реактор типа "туннельная горелка", в котором в присутствии кислородсодержащего окислителя происходит образование смеси ФВ и воды по уравнению (3). Полученную смесь ФВ и воды так же направляют в устройство для отделения воды, с целью получения безводного ФВ.
Полученную смесь ФВ и воды направляют в устройство для отделения воды, представляющее собой либо ректификационную колонну, либо установку обезвоживания ФВ серной кислотой или олеумом [US 5300709A, 15.01.1995], либо установку высокотемпературного восстановления воды углеродом [Д.С. Пашкевич, Ю.И. Алексеев и др. Стабильность фторида водорода в высокотемпературной зоне восстановления воды углеродом // Химическая промышленность. - 2015. - Т95, №5. - С. 211-220], но не ограничиваясь перечисленным.
Предложенный способ позволяет снизить количество отгоняемой воды при извлечение фтора в виде ФВ из водных растворов ГФКК в два и более раз, что приводит сокращению энергопотребления в 2 и более раз.
Переработку гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода проводят на установке, схема которой изображена на Фигуре, где
1 - реактор нейтрализации;
2 - фильтр;
3 - реактор аминирования;
4 - фильтр;
5 - реактор типа «туннельная горелка»;
6 - конденсатор для отделения жидкой фазы;
7 - устройство для отделения воды;
8 - выпарной аппарат.
Исходный водный раствор ГФКК нейтрализуют щелочным агентом в реакторе 1 нейтрализации, где происходит образование суспензии соответствующего гексафторсиликата. Далее суспензию направляют на фильтр 2, где происходит отделение соответствующего гексафторсиликата от фильтрата. Твердую соль подают в реактор аминирования 3, куда при непрерывном перемешивание дозируют аммиак или его водный раствор, при этом происходит образование водного раствора фторида аммония. Раствор фторида аммония отделяют от твердых продуктов реакции на фильтре 4.
Затем раствор фторида аммония направляют в выпарной аппарат 8, в котором происходит отгонка воды и аммиака и образование бифторида аммония. Образующийся аммиак рециркулируют на стадию аминирования гексафторсиликата.
Бифторид аммония направляют в реактор 5 типа «туннельная горелка», в котором происходит образование в пламени кислородсодержащего окислителя фторида водорода, азота и воды. Далее в устройстве 6 отделения жидкой фазы отделяют смесь фторида водорода и воды от неконденсируемых продуктов сгорания. Полученную смесь ФВ и воды направляют в устройство 7 для отделения воды, представляющее собой либо ректификационную колонну, либо установку обезвоживания ФВ серной кислотой или олеумом, либо установку высокотемпературного восстановления воды углеродом, но не ограничиваясь перечисленным.
Способ позволяет перерабатывать гексафторкремниевую кислоту с получением фторида водорода, при этом достигается заявленный технический результат: снижение энергоемкости процесса благодаря существенному снижению количества выпариваемой воды в два и более раз.
Пример осуществления способа.
Водный раствор ГФКК, концентрацией 20,5%, в количестве 7,576 кг при непрерывном перемешивании нейтрализуют СаО, в количестве 0,561 кг, в реакторе нейтрализации 1. Таким образом, мольное соотношение щелочной агент: ГФКК составило 10,004 моль: 10,78 моль, что в удельном эквиваленте составляет 0,92 моль: 1 моль. Далее из реактора 1 выгружают суспензию гексафторсиликата кальция в количестве 8,137 кг и направляют на фильтр 2, где происходит отделение гексафторсиликата кальция в количестве 1,888 кг от фильтрата в количестве 6,249 кг.
Таким образом, вода, содержавшаяся в растворе ГФКК удалена фильтрацией, а не выпариванием. Затраты электроэнергии на фильтрацию 6,249 кг фильтрата составляют 5,7 кДж при перепаде давления на фильтре 0,5 МПа. В случае выпаривания указанного объема фильтрата, при теплоте парообразования воды равной 2258 кДж/кг, понадобилось бы 14110 кДж энергии. Таким образом, затраты энергии на данной стадии снижаются более чем в 235 раз.
Твердую соль дозируют в реактор 3 аминирования, куда при непрерывном перемешивание вносят воду в количестве 0,356 кг, дозируют водный раствор аммиака концентрацией 25% в количестве 2,176 кг, при этом происходит образование диоксида кремния, фторида кальция и фторида аммония.
Полученную суспензию диоксида кремния, фторида кальция и раствора фторида аммония направляют на фильтр 4, где происходит отделение твердых продуктов аминирования, в количестве 1,362 кг, от раствора фторида аммония в количестве 3,358 кг, для удаления от остатков которого осадок однократно промывают 0,3 кг горячей воды. При этом затраты электроэнергии для фильтрации 3,358 кг фильтрата при перепаде давления на фильтре 0,5 МПа составляют 3,1 кДж, и 63 кДж затраты электроэнергии на подогрев 0,3 кг промывочной воды. Далее раствор фторида аммония направляют в выпарной аппарат 8, в котором происходит отгонка воды и аммиака и образование бифторида аммония.
Таким образом, выпариванию подвергают в 2 раза меньшее количество воды, чем при получении бифторида аммония из водного раствора гексафторкремниевой кислоты аминированием в одну стадию. Затраты электроэнергии на выпаривание 3,358 кг раствора составляют величину 7582 кДж.
Предварительно испаренный бифторид аммония с расходом 15,4 мг/с направляют в реактор 5 типа «туннельная горелка», в который также подают кислород с расходом 6,5 мг/с, при этом образуется смесь фторида водорода, азота и воды. Далее в устройстве 6 отделения жидкой фазы отделяют смесь фторида водорода и воды от неконденсируемых продуктов сгорания. Полученную смесь ФВ и воды направляют в устройство 7 для отделения воды, представляющее собой реактор, в который помимо обводненного продукта подается 98% серная кислота, при этом образуется ФВ, с остаточным содержанием воды 0,02% и 75% серная кислота, в количестве 2,875 кг на 1 кг ФВ.
Как видно из приведенных данных, решена проблема, стоявшая перед авторами изобретения, а именно - создан способ переработки ГФКК с получением фторида водорода, позволяющий снизить энергопотребление процесса на стадии выпаривания в два и более раз. Данное утверждение было основано на а том, что затраты энергии в способе-прототипе составляют порядка 14 МДж, без учета некоторых вспомогательных стадий типа транспортирования и перекачивания сред, и ввиду того, что в заявляемом способе затраты составляют не более 7,5 МДж.
Claims (1)
- Способ переработки гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода, включающий щелочную нейтрализацию водного раствора гексафторкремниевой кислоты с получением фторида аммония и последующим его сжиганием с применением кислородсодержащего окислителя и водородсодержащего топлива, отличающийся тем, что щелочную нейтрализацию проводят в две стадии, на первой стадии водный раствор гексафторкремниевой кислоты нейтрализуют щелочным агентом в соотношении 1,8-2 моль NaOH, КОН, NH4OH, NH3 на 1 моль гексафторкремниевой кислоты, либо 0,9-1 моль Na2CO3, K2CO3, СаО, Са(ОН)2 на 1 моль гексафторкремниевой кислоты с получением суспензии соответствующего гексафторсиликата в воде, после чего из суспензии удаляют воду фильтрованием или центрифугированием, на второй стадии нейтрализации твердый гексафторсиликат обрабатывают аммиаком или его водным раствором с получением водного раствора фторида аммония, твердые продукты отфильтровывают, затем водный раствор фторида аммония предварительно подвергается выпариванию, с получением бифторида аммония, полученный бифторид аммония направляют на сжигание в кислородсодержащем окислителе, конденсируют из продуктов сгорания фторид водорода и воду, откуда выделяют фторид водорода.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117237A RU2691347C1 (ru) | 2018-05-08 | 2018-05-08 | Способ переработки гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода |
| EP18918044.1A EP3792219A4 (en) | 2018-05-08 | 2018-06-21 | PROCESS FOR THE TRANSFORMATION OF HEXAFLUOSILICIC ACID WITH THE PRODUCTION OF HYDROGEN FLUORIDE |
| JP2020562142A JP7162362B2 (ja) | 2018-05-08 | 2018-06-21 | ヘキサフルオロケイ酸を処理してフッ化水素を生成する方法 |
| CN201880093237.5A CN112119035B (zh) | 2018-05-08 | 2018-06-21 | 处理六氟硅酸以生产氟化氢的方法 |
| PCT/RU2018/000412 WO2019216785A1 (ru) | 2018-05-08 | 2018-06-21 | Способ переработки гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода |
| US16/332,691 US20210395086A1 (en) | 2018-05-08 | 2018-06-21 | Method for processing hexafluorosilicic acid to produce hydrogen fluoride |
| KR1020207034472A KR102491311B1 (ko) | 2018-05-08 | 2018-06-21 | 헥사플루오린 규산을 처리하여 플루오린화 수소를 생성하는 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117237A RU2691347C1 (ru) | 2018-05-08 | 2018-05-08 | Способ переработки гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2691347C1 true RU2691347C1 (ru) | 2019-06-11 |
Family
ID=66947483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018117237A RU2691347C1 (ru) | 2018-05-08 | 2018-05-08 | Способ переработки гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210395086A1 (ru) |
| EP (1) | EP3792219A4 (ru) |
| JP (1) | JP7162362B2 (ru) |
| KR (1) | KR102491311B1 (ru) |
| CN (1) | CN112119035B (ru) |
| RU (1) | RU2691347C1 (ru) |
| WO (1) | WO2019216785A1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3128152A (en) * | 1961-10-10 | 1964-04-07 | Cabot Corp | Process for recovering hydrogen fluoride from aqueous fluosilicic acid solution |
| US4056604A (en) * | 1972-08-24 | 1977-11-01 | William Henry Thompson | Production of hydrogen fluoride |
| RU2019506C1 (ru) * | 1991-06-17 | 1994-09-15 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Способ получения высокодисперсного диоксида кремния |
| RU2061649C1 (ru) * | 1994-08-04 | 1996-06-10 | Сибирский химический комбинат | Способ получения фтористого водорода и оксидов металлов или кремния |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2064696A1 (de) * | 1970-12-31 | 1972-07-27 | Bayer | Verfahren zur Umsetzung von Fluorwasserstoffbzw. Alkalifluoriden mit Aluminiumoxid |
| US3787304A (en) * | 1972-01-31 | 1974-01-22 | Allied Chem | Production of hf from fluorine by-products |
| JPH0757684B2 (ja) * | 1986-06-03 | 1995-06-21 | 大機ゴム工業株式会社 | モミガラから高純度シリカを製造する方法 |
| JP2864617B2 (ja) * | 1990-02-08 | 1999-03-03 | 日産化学工業株式会社 | 珪弗化水素酸、珪弗化アンモニウム及び高純度シリカの製造法 |
| DE4200792A1 (de) | 1992-01-15 | 1993-07-22 | Solvay Fluor & Derivate | Aufarbeitung der fluorwasserstoff-phase aus reaktionsgemischen |
| JP4508333B2 (ja) * | 2000-01-12 | 2010-07-21 | ダイキン工業株式会社 | フッ酸の製造方法 |
| CN1234596C (zh) * | 2002-02-08 | 2006-01-04 | 夏克立 | 以氟硅酸钠为原料制取氟化合物和二氧化硅的生产方法 |
| CN101077769A (zh) * | 2006-05-22 | 2007-11-28 | 多氟多化工股份有限公司 | 生产氢氟酸的方法 |
| CN103121699B (zh) * | 2013-02-26 | 2017-03-01 | 金正大诺泰尔化学有限公司 | 一种用氟硅酸钾制备氟化钾的方法 |
| CN103818933B (zh) * | 2014-02-25 | 2015-04-29 | 浙江大洋生物科技集团股份有限公司 | 利用氢氟酸残液生产高纯度氟化钾的方法 |
| CN105645358A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-06-08 | 衢州市鼎盛化工科技有限公司 | 一种由氟硅酸制备氟化氢的方法 |
| CN106348248B (zh) * | 2016-10-11 | 2018-06-15 | 张旭 | 氟硅酸制备氟化氢和氟化钠的方法 |
| CN107055477A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-18 | 衢州市鼎盛化工科技有限公司 | 由氟硅酸制备氟化氢的方法及其装置 |
-
2018
- 2018-05-08 RU RU2018117237A patent/RU2691347C1/ru active
- 2018-06-21 JP JP2020562142A patent/JP7162362B2/ja active Active
- 2018-06-21 CN CN201880093237.5A patent/CN112119035B/zh active Active
- 2018-06-21 KR KR1020207034472A patent/KR102491311B1/ko active IP Right Grant
- 2018-06-21 EP EP18918044.1A patent/EP3792219A4/en active Pending
- 2018-06-21 US US16/332,691 patent/US20210395086A1/en active Pending
- 2018-06-21 WO PCT/RU2018/000412 patent/WO2019216785A1/ru unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3128152A (en) * | 1961-10-10 | 1964-04-07 | Cabot Corp | Process for recovering hydrogen fluoride from aqueous fluosilicic acid solution |
| US4056604A (en) * | 1972-08-24 | 1977-11-01 | William Henry Thompson | Production of hydrogen fluoride |
| RU2019506C1 (ru) * | 1991-06-17 | 1994-09-15 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Способ получения высокодисперсного диоксида кремния |
| RU2061649C1 (ru) * | 1994-08-04 | 1996-06-10 | Сибирский химический комбинат | Способ получения фтористого водорода и оксидов металлов или кремния |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Hyo Shin Yu et all, Two-Step Ammoniation of By-Produce High Quality Amorphous Silica, Korean J. Chem. Eng., 17(4), p. 401-408, 2000. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7162362B2 (ja) | 2022-10-28 |
| US20210395086A1 (en) | 2021-12-23 |
| JP2021523081A (ja) | 2021-09-02 |
| CN112119035A (zh) | 2020-12-22 |
| CN112119035B (zh) | 2024-01-16 |
| EP3792219A4 (en) | 2022-03-30 |
| KR20210003246A (ko) | 2021-01-11 |
| KR102491311B1 (ko) | 2023-01-27 |
| EP3792219A1 (en) | 2021-03-17 |
| WO2019216785A1 (ru) | 2019-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU667567B2 (en) | Method for producing tetrafluorosilane and aluminum fluoride by hydrofluoric acid digestion of silica/alumina matrix | |
| CN103663499B (zh) | 用磷肥副产氟硅酸铵制备氟化钾联产超细白炭黑的方法 | |
| RU2691347C1 (ru) | Способ переработки гексафторкремниевой кислоты с получением фторида водорода | |
| CN108190945B (zh) | 一种废酸的资源化利用工艺 | |
| US4213951A (en) | Recovery of hydrofluoric acid from fluosilicic acid with high pH hydrolysis | |
| EP0460110B1 (en) | Process for the continuous recovery of hydrogen fluoride gas | |
| US11772967B2 (en) | Integrated processes for treatment of an ammonium fluorosulfate byproduct of the production of bis (fluorosulfonyl) imide | |
| US3843767A (en) | Process for treating fluophosphate ores | |
| CN111498809B (zh) | 从含H2SiF6的刻蚀废酸中回收氢氟酸的方法 | |
| US3101254A (en) | Production of silica free hydrogen fluoride | |
| JP2017137221A (ja) | フッ化水素酸と硝酸の回収方法 | |
| JPS5827206B2 (ja) | フツソオガンユウシナイリンサンエンノセイゾウホウホウ | |
| RU2691348C1 (ru) | Способ получения фторида водорода из гексафторкремниевой кислоты | |
| US3689216A (en) | Production of hydrogen fluoride from fluosilicic acid | |
| US4759920A (en) | Process for the manufacture of disodium phosphate | |
| US3446583A (en) | Process of preparing water-soluble phosphates | |
| US4676963A (en) | Manufacture of sodium tripolyphosphate from wet acid | |
| KR101028447B1 (ko) | 혼합폐산으로부터 선택적 침전을 통해 불산을 분리하는 방법 및 그 분리장치 | |
| RU2669838C1 (ru) | Способ получения фторида водорода из водного раствора гексафторкремниевой кислоты | |
| RU2757017C1 (ru) | Способ получения фторида водорода из смеси дифторида кальция и диоксида кремния | |
| US3420623A (en) | Manufacture of purified ammonium phosphates from wet process phosphoric acid | |
| JP2009114064A (ja) | 高純度リン酸及びその製造方法 | |
| SU747411A3 (ru) | Способ считки фосфорной кислоты | |
| RU2196774C1 (ru) | Способ получения флотореагента - дибутилдитиофосфата натрия | |
| CN114132953A (zh) | 利用boe废液制备高纯度氟化钙的系统及制备方法 |