SU1177274A1

SU1177274A1 - Method of producing cryolite

Info

Publication number: SU1177274A1
Application number: SU833623376A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Семенович Коробицын; Адольф Макарович Загудаев; Леонид Георгиевич Ширинкин; Валерий Вениаминович Бабкин; Владимир Васильевич Коряков
Original assignee: Предприятие П/Я А-7125
Priority date: 1983-07-19
Filing date: 1983-07-19
Publication date: 1985-09-07

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА, включающий смешение раствора фторида алюмини с частью раствора фторида , натри , отделении осадка и его обработку оставшимс количеством раствора фторида натри , отличающийс тем, что, с целью повышени производительности процесса, в начале раствор фторида алюмини смешивают с 28-32% раствора фторида натри , после чего в полученную суспензию ввод т раствор фторида натри 13-32% от общего количества.A method for producing a cryolite, comprising mixing an aluminum fluoride solution with a portion of a fluoride solution, sodium, separating the precipitate and treating it with the remaining amount of sodium fluoride solution, characterized in that, in order to improve the process performance, aluminum fluoride solution is mixed with 28-32% solution at the beginning sodium fluoride, after which a solution of sodium fluoride 13-32% of the total amount is introduced into the resulting suspension.

Description

(Л(L

СWITH

№ Изобретение относитс к цветной металлургии и может быть использован в производстве криолита. Цель изобретени - гювышение прои водительности процесса. Пример 1 (известный). В пер вый реактор каскада, состо щего из последовательно соединенных реакторов 16 м (в металле) каждый, подают 20,5 т/ч раствора фторида алюмини с содержанием 7% AfFg и 0,37 . , В этот же реактор ввод т 36,49 т/ч раствора фторида натри , содержащего 3,3% NaF, 0,2% Na2COj и 0,3% NaHCO, что составл ет 59,3% от общего количества. Суспензию криолита после второго реактора раздел ют с получением 4,1 т/ч влажного осадка с модулем 1,6, содер жащего 33,17% F, 10,4% А1, 14,2% Na 40% влаги и 52,48 т/ч маточного раст вора с содержанием 0,3% F, 0,02% А и 0,2% Na. Последний частично исполь зуют дл приготовлени раствора соды направл емого на получение раствора фторида натри .Избыток маточного раст вора вывод т из процесса. К влажному осадку добавл ют 25,01 т/ч раство ра фторида патри и процесс осуществл ют в каскаде, состо щем из восьми последовательно соединенных реакторо с объемом 25 м (в металле) каждый. ОбразП.авшийс осадок отдел ют от 23,57 т/ч маточного раствора с получением 5,53 т/ч осадка с влажностью 40% и криолитовым модулем 2,8. Продукт после сушки содержит 30,5% На, 12,8% А1, 51,5% F и 0,4% SiO. Удел ный съем продукта с суммарного объема реакционных аппаратов составл ет 14,3 кг/м ч. Пример 2. В первый редактор каскада, состо щего из трех последовательно соединенных реакторов с объемом 16 м (в металле)каждый, подают 20,5 т/ч раствора фторида алюмини с содержанием 7% AlF и 0,3% . В этот же реактор ввод т 17,38 т/ч раствора фторида натри , содержащего 3,3% NaF, 0,2% ЫагСОз, 0,3% NaHCOj, что составл ет 28% от общего количества. При этом вьщел - етс 1,845 т/ч тетрафторалюмината натри , содержащего 53,7% F, 19% А1 и )6,7% Na. К полученной суспензии тетрасЬторалюмината натри во втором реакторе добавл ют 12.36 т/ч раствора (|)Т)Ида натри , что составл ет 20% от общего количества. Суспензию криолита с величиной модул 1,3 после реактора р 1здел ют с получением 3,89 т/ч влажного осадка, содержащего 32,39% F, 10,95% А1, 12% Na, 40% влаги и 46,12 т/м маточного раствора с содержанием 0,3% F, 0,02% А1 и 0,2% Na. Последний частично используют дл приготовлени раствора соды, направл емого на получение раствора фториданатри . К влажному осадку добавл ют 31,75 т/ч раствора фторида натри и процесс осуществл ют в каскаде, состо щем из двух последовательно соединенных реакторов с объемом 16 м Г в металле) калодый. Образовавшийс осадок отдел ют от 30,07 т/ч маточного раствора с получением 5,535 т/ч осадка с влажностью 40% и криолитовым модулем 2,8. Продукт после сушки содержит 30,5% Na, 12,8% А1, 51,5% F, 0,7% SiO. Удельный съ&м продукта с суммарного объема реакционных аппаратов составл ет 41,4 кг/м ч. Пример 3. В первый реактор каскада, состо щего из трех последовательно соединенных реакторов с объемом 16 металле) каждый, по дают 20,5 т/ч раствора фторида алюмини с содержанием 7% A1F и 0,3% . . В зтот же реактор ввод т раствор фторида натри , содержащий 3,3% NaF, 0,2% , 0,3% NaHCO, в количестве 21,73 т/ч, что составл ет 35% от общего количества. При этом выдел етс 2,255 т/ч тетрафторалю№1ната натри , содержащего 53,7% F, 19% А1 и 16,7% Na. К полученной суспензии тетрафторалюмината натри во втором реакторе добавл ют 14,76 раствора фторида натри , что составл ет 24% от общего количества. Суспензию криолита с величиной модул 1,6 после 3-го реактора раздел ют с получением 4,1 т/ч влажного осадка, содержащего 33,17% F, 10,4% А1., 14,2% Na, 40% влаги и 52,48 т/ч маточного раствора с содержанием 0,3% F, 0,02% А1 и 0,2% Na. Последний частично используют дл приготовлени раствора соды, направл емого на получение раствора фторида натри . Избыток маточного раствора вывод т из процесса. К влажному осадку добавл ют 25,01 т/ч раствора фторида натри и процесс осуществл ют в каскаде, состо щем из двух последовательно соединенных реакторов с 3 объемом 16 м ( в металле) каждьш. Образованшийс осадок отдел ют от 23,57 т/ч маточного раствора с получением 5,535 т/ч осадка с влажностью 40% и криолнтовым модулем 2,8. Продукт после сушки содержит 30,5% Na, 12,8% А1, 51,5% F и 0,4% Si02. Удельный съем продукта с суммарного объема реакционных аппаратов составл ет 41,4 . Пример 4. В первый реактор каскада, состо щего из трех последовательно соединенных реакторо с объемом 16 м Г в металле каждый, подают 20,5 т/ч раствора фторида алюмини с содержанием 7% AlF, 0,3% HjSiF . В этот же реактор ввод т раствор фторида натри , содержа щий 3,3% NaF, 0,2% . 0,3% NaHCOj в количестве 17,38 т/ч, что составл ет 28% от общего количе ва. При этом выдел етс 1,845 т/ч тeтpaфтopaл o шнaтa натри , содержащего 53,7% F, 19%,А1 и 16,7% Na. К полученной суспензии тетрафторапю мината натри во втором реакторе до бавл ют 19,1 т/ч раствора фторида натри , что составл ет 31% от общег количества. Суспензию криолита с величиной модул 1,6 после 3-го реактора раздел ют с получением 4,1% т/ч влажного осадка, содержащего 33,17% F, 10,4% А1, 14,2% Na, 40% в ги, и 52,48 т/ч маточного раствора содержанием 0,3% F, 0,02% А1 и 0,2% Na. Последний частично используют д приготовлени раствора соды, направ л емого на получение раствора фторида натри . Избыток маточного раствора вывод т из процесса. К влажному оса ку добавл ют 25,01 т/ч раствора фто рида натри и процесс ведут в каска де, состо щем из двух последовательно соединенных реакторов с объемом 16 м( в металле) каждый. Об„ разовавшиис осадок отдел ют от 23,57 т/ч маточного раствора с полу чением 5,535 т/ч осадка с влажностью 40% и криолитовым модулем 2, Продукт после сушки содержит 30,5% Na, 12,8% А1, 51,5% F и 0,4% SiO, Удельный съем продукта с суммарного объема реакционных аппаратов состав л ет 41,4 кг/м .4. Пример 5. В первый реактор каскада, состо щего из трех после- довательно соединенных реакторов с объемом 16 м (в металле- каждый, подают 20,5 т/ч раствора фторида an 744 ми ни с содержанием 7% AlF 0,3% . В этот же рактор ввод т раствор фторида натри , содержаир111 3,3% NaF, 0,2% , 0,3% NaHCO, в количестве 21,73 т/ч, что состанл ет 35%. При этом выдел етс 2,255 т/ч тетрафторалюмината натри , содержащего 53,7% F, 19% А1, 16,7% Na. К полученной суспензии тетрафторалюмината натри во втором реакторе добавл ют 8,01 т/ч раствора фторида натри , что составл ет 13% от .общего количества. Суспензию криолита с величиной модул 1,3 после 3-го реактора раздел ют с получением 3,895 т/ч влажного осадка, содержащего 32,39% F, 10,95% А1, 12% Na, 40% влаги и 46,12 т/ч маточного раствора с содержанием 0,3%F,0,02% А1, 0,2% Na. Последний частично используют дл приготовлени раствора соды, направл емого на получение раствора фторида натри . К влажному осадку добавл ют 31,75 т/ч раствора фторида натри и процесс осуществл ют в каскаде, состо щем из двух последовательно соединенных реакторов с объемом 16 м (в металле) каждый. Образовавшийс осадок отдел ют от 30,07 т/ч маточного раствора с получением 5,535 т/ч осадка с влажностью 40% и криолитовым модулем 2,8. Продукт после сушки содержит 30,5% Na, 12,8% А1, 51,5% F, 0,7% SiOj. Удельный съем продукта суммарного объема реакционных аппаратов составл ет 41,4-кг/м ч. При смешении растворов фторида натри и фторида,алюмини образуетс тетрафторалюминат натри (NaAlb х X п ), который измен ет микроструктуруосадка низкомодульного криолита , получающегос с величиной кристаллов 1-15 мкм. При подаче фторида натри в растворе фторида алюмини менее 18% и более 32% от общего расчетного количества образуетс меньше тетрафторалюмината натри , что приводит к резкому уменьшению скорости криолитообразовани на второй стадии. При подаче фторида натри на обработку полученной суспензии более 32% от общего количества привоит к резкому увеличению двуокиси ремни в осадке низкомодульного криолита и, соответственно, в конечном продукте, а при подаче фториа натри менее 13% приводит к уве511772746 -.The invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used in the manufacture of cryolite. The purpose of the invention is a huvysh process. Example 1 (known). 20.5 t / h of an aluminum fluoride solution with a content of 7% AfFg and 0.37 are fed into the first reactor of the cascade consisting of series-connected reactors 16 m (in metal). , 36.49 t / h of sodium fluoride solution containing 3.3% NaF, 0.2% Na2COj and 0.3% NaHCO, which accounts for 59.3% of the total, is introduced into the same reactor. The cryolite slurry after the second reactor was separated to obtain 4.1 t / h of wet sediment with a module of 1.6, containing 33.17% F, 10.4% A1, 14.2% Na 40% moisture and 52.48 tons / h of the mother liquor containing 0.3% F, 0.02% A and 0.2% Na. The latter is partially used to prepare a soda solution for the sodium fluoride solution. The excess mother liquor is removed from the process. 25.01 t / h of a patric fluoride solution is added to the wet sludge and the process is carried out in a cascade consisting of eight reactors connected in series with a volume of 25 m (in metal) each. The precipitate formed is separated from 23.57 t / h of mother liquor to give 5.53 t / h of precipitate with a humidity of 40% and a cryolite modulus of 2.8. The product after drying contains 30.5% Na, 12.8% A1, 51.5% F and 0.4% SiO. The specific removal of the product from the total volume of the reaction apparatus is 14.3 kg / m. Example 2. In the first cascade editor, consisting of three reactors connected in series with a volume of 16 m (in metal) each, 20.5 t / h of aluminum fluoride solution with a content of 7% AlF and 0.3%. 17.38 t / h of sodium fluoride solution containing 3.3% of NaF, 0.2% of CO2, 0.3% of NaHCOj, which accounts for 28% of the total amount, are introduced into the same reactor. At the same time, 1.845 t / h of sodium tetrafluoroaluminate containing 53.7% F, 19% A1 and 6.7% Na is obtained. To the resulting suspension of sodium tetrastooraluminate in the second reactor was added 12.36 t / h of the solution (|) T) Sodium ida, which accounts for 20% of the total amount. A suspension of cryolite with a modulus of 1.3 after the reactor p 1 is divided to give 3.89 t / h of wet sludge containing 32.39% F, 10.95% A1, 12% Na, 40% moisture, and 46.12 tons / m of mother liquor with a content of 0.3% F, 0.02% A1 and 0.2% Na. The latter is partly used to prepare a soda solution, aimed at obtaining a fluoride sodium solution. 31.75 t / h of sodium fluoride solution is added to the wet sludge and the process is carried out in a cascade consisting of two reactors connected in series with a volume of 16 mG in the metal. The precipitate formed is separated from 30.07 t / h of the mother liquor to obtain 5.535 t / h of sediment with a humidity of 40% and a cryolite modulus of 2.8. The product after drying contains 30.5% Na, 12.8% A1, 51.5% F, 0.7% SiO. The specific product amp & m with a total volume of the reaction apparatus is 41.4 kg / m. Example 3. In the first reactor of the cascade, consisting of three successively connected reactors with a volume of 16 metal, each gives 20.5 tons / h. aluminum fluoride solution with a content of 7% A1F and 0.3%. . A sodium fluoride solution containing 3.3% NaF, 0.2%, 0.3% NaHCO, in an amount of 21.73 t / h, which is 35% of the total, is introduced into the same reactor. At the same time, 2.255 t / h of tetrafluorool # 1 sodium sodium containing 53.7% F, 19% A1 and 16.7% Na is released. To the resulting suspension of sodium tetrafluoroaluminate in the second reactor, 14.76 sodium fluoride solution is added, which is 24% of the total. A suspension of cryolite with a modulus of 1.6 after the 3rd reactor is separated to obtain 4.1 t / h of wet sediment containing 33.17% F, 10.4% A1., 14.2% Na, 40% moisture, and 52.48 t / h of mother liquor with a content of 0.3% F, 0.02% A1 and 0.2% Na. The latter is partly used to prepare a soda solution, aimed at obtaining a solution of sodium fluoride. Excess mother liquor is removed from the process. 25.01 t / h of sodium fluoride solution is added to the wet sludge and the process is carried out in a cascade consisting of two series-connected reactors with 3 volumes of 16 m (in metal) each. The precipitate formed is separated from 23.57 t / h of the mother liquor to give 5.535 t / h of sediment with a humidity of 40% and a cryolite modulus of 2.8. After drying, the product contains 30.5% Na, 12.8% A1, 51.5% F, and 0.4% Si02. The specific removal of the product from the total volume of the reaction apparatus is 41.4. Example 4. In the first reactor of the cascade, consisting of three series-connected reactors with a volume of 16 m G in the metal each, 20.5 t / h of aluminum fluoride solution with a content of 7% AlF, 0.3% HjSiF are fed. A solution of sodium fluoride containing 3.3% NaF, 0.2% is introduced into the same reactor. 0.3% NaHCOj in the amount of 17.38 t / h, which is 28% of the total amount. At the same time, 1.845 t / h of sodium sulfate is discharged, containing 53.7% F, 19%, A1 and 16.7% Na. To the resulting suspension, tetrafluoro sodium minate in a second reactor was added with 19.1 ton / h of sodium fluoride solution, which accounts for 31% of the total amount. A suspension of cryolite with a modulus of 1.6 after the 3rd reactor is separated to obtain 4.1% t / h of wet sediment containing 33.17% F, 10.4% A1, 14.2% Na, 40% in g , and 52.48 t / h of stock solution containing 0.3% F, 0.02% A1 and 0.2% Na. The latter is partially used to prepare a solution of soda, aimed at obtaining a solution of sodium fluoride. Excess mother liquor is removed from the process. 25.01 t / h of sodium fluoride solution is added to the wet sediment and the process is carried out in a cassette consisting of two series-connected reactors with a volume of 16 m (in metal) each. The final precipitate is separated from 23.57 t / h of the mother liquor, yielding 5.535 t / h of sludge with a moisture content of 40% and a cryolite module 2. After drying, the product contains 30.5% Na, 12.8% A1, 51, 5% F and 0.4% SiO. The specific removal of the product from the total volume of the reaction apparatus is 41.4 kg / m. 4. Example 5. In the first reactor of the cascade consisting of three successively connected reactors with a volume of 16 m (20.5 t / h of an 744 mi fluoride solution with a content of 7% AlF 0.3% is fed into each. A solution of sodium fluoride containing 3.3% NaF, 0.2%, 0.3% NaHCO, in an amount of 21.73 t / h, which is 35%, is introduced into the same reactor. At the same time, 2.255 tons / sodium tetrafluoroaluminate containing 53.7% F, 19% A1, 16.7% Na. To the resulting suspension of sodium tetrafluoroaluminate in the second reactor was added 8.01 ton / h of sodium fluoride solution, which is 13% of the total .Suspension Cryolite with a modulus of 1.3 after the 3rd reactor is separated to obtain 3.895 t / h of wet sediment containing 32.39% F, 10.95% A1, 12% Na, 40% moisture and 46.12 tons / mother liquor containing 0.3% F, 0.02% A1, 0.2% Na. The latter is partly used to prepare a solution of soda, which is used to prepare a solution of sodium fluoride. 31.75 t / h is added to the wet sludge sodium fluoride solution and the process is carried out in a cascade consisting of two series-connected reactors with a volume of 16 m (in metal) each. The precipitate formed is separated from 30.07 t / h of the mother liquor to obtain 5.535 t / h of sediment with a humidity of 40% and a cryolite modulus of 2.8. The product after drying contains 30.5% Na, 12.8% A1, 51.5% F, 0.7% SiOj. The specific removal of the product of the total volume of the reaction apparatus is 41.4 kg / m h. When sodium fluoride and fluoride solutions are mixed, aluminum tetrafluoroaluminate sodium (NaAlb x P) is formed, which alters the microstructure of the low modulus cryolite, resulting in 1 15 microns. When sodium fluoride is supplied in a solution of aluminum fluoride less than 18% and more than 32% of the total calculated amount, less sodium tetrafluoroaluminate is formed, which leads to a sharp decrease in the cryolite formation rate in the second stage. When sodium fluoride is fed to the processing of the obtained suspension, more than 32% of the total amount leads to a dramatic increase in the dioxide of the belts in the sediment of low-modulus cryolite and, accordingly, in the final product, and when sodium fluoride is supplied, less than 13% leads to an increase of 511772746 -.

личению содержани двуокиси крем- Согласно приведенным примерамthe determination of the dioxide content of the cream- According to the given examples

ни в криолите за счет вынужденно-предлагаемый способ позвол ет повыго повышени расхода во второй стадии,сить производительность процесса вNeither in cryolite, due to the forced-proposed method allows a higher increase in the flow rate in the second stage, to decrease the productivity of the process in

раствора фторида натри .2,8 раза.sodium fluoride solution .2.8 times.

Claims

METHOD FOR PRODUCING CRYOLITE, comprising mixing aluminum fluoride solution with part of a fluoride solution. sodium, separating the precipitate and treating it with the remaining amount of sodium fluoride solution, characterized in that, in order to increase the productivity of the process, at the beginning the aluminum fluoride solution is mixed with 28-3221 sodium fluoride solution, after which sodium fluoride solution 13-32 is introduced into the resulting suspension % of the total.

"6P]