SU882929A1 - Способ получени фторалюминатов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРАЛЮМИНАТОВ

Изобретение относитс  к области производства фторсолей дл  алюминиево промышленности. Известен способ получени  фторалюминатов путем взаимодействи  плавиковой кислоты с соединени ми натри  и/или алюмини  с последующей фильтрацией и сушкой продукта. Получение пла виковой кислоты включает сернокислотное разложение плавикового шпата, абсорбцию HF-газа с получением загр з ненной примес ми , плавиковой кислоты, а ее очистку отН|ч5 Р содой, отделение путем сгущени  пульпы кремнефтористого натри  от осветленной и очищенной плавиковой кислоты которую направл ют на передел варки фтористого алюмини  и криолита. Сгуще ную пульпу кремнефтористого натри  перерабатывают на фтористый натрий, который либо продают как готовый продукт , либо используют в производстве фторсолей. Очистку гр зной плавиковой кислоты содой производ т до содержани  HnSiFg не более % воизбежание получени  некачественных по содержанию SiOn фторсолей и не менее 0,6% дл  предотвращени  образовани  так называемых пухлых мешалок, которые привод т к резкому ухудшению скоростей отстаивани  и фильтрации фторалюминатных пульп. Последнее обусловлено повышенным содержанием иона натри  в плавиковой кислоте, по вление которого св зано с повышенным расходом углекислого натри , необходимого дл  обеспечени  глубокой очистки от фтористых соединений кремни . Повышенное содержание иона натри  приводит к избыточному количеству центров кристаллизации при гидрохимическом получении фторалюминатов , а отсюда к резкому снижению скоростей отстаивани  и фильтрации фторалюминатных пульп D. Недостатком этого способа  вл етс  низка  скорость отстаивани  пульпы 0,1-0,2 м/ч. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ получени  фторалюминатов натри  путем взаимодействи  плавиковой кислоты с соединени ми натри  и гидроокисью алюми , ни  или алюминатом натри  при ЭО-ЮО . в течение 1-2 ч с последующей фильтра цией и сушкой .продукта при 650-720°С. Плавиковую кислоту с содержанием HF 37% и H jiSiF 7,8 предварительно подвергают очистке соединени ми натри  NaCl, NaOH, j и .Соединени  натри  берут в количестве 100-3005 от стехиометрически необходимогОо Наилучшие результаты по скорости фильтрации продукта получают при соотношении F : Si02, равном 252:1,505:1 и 390:1. Очистку от соеди чений кремни  провод т при комнатной температуре в течение 2k ч, после чего пульпу фильтруют и центрифугируют . Фильтрат направл ют на получение криолита и хиолита. Осадок представл ет собой кремнефторид натри , который используют дл  дальнейшей переработки на фторсоли или а качестве гото вого продукта. Очищенна  кислота содержит 2б 30% HF и около 2,0% иона натри . После взаимодействи  очищенной плавиковой кислоты с соединени ми натри , гидроокисью алюмини  или алюминатом натри  получают криолит или хиолит. Выход криолита составл ет 82-95%. Криолит содержит, %, S ,07-0 ,1 ; , 0,02 и влаги менее 0,07-0,08. Скорость фильтрации составл ет , скорость отстаивани  Q,k м/чННедостатком известного способа  вл ютс  низкие скорости отстаивани  и фильтрации продукта Цель изобретени  - повышение скорости отстаивани  до 0,19 м/ч и скоr v ... , .«..г... 1-, -,. -., . .. - рости фильтрации продукта до 0,9 г/см мин при получении криолита и до 1,1 г/см мин при получении фтористого алюмини . Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу получени  фторалюминатов , заключающемус  во взаимодействии плавиковой кислоты с соединени ми натри  и/или алюмини  с после дующим отстаиванием, фильтрацией и сушкой продукта, перед взаимодействием плавиковую кислоту обрабатывают раствором или пульпой фтористого алюмини  до содержани  в ней Иона натри  0,1-0, и полученный осадок отдел ют . Кроме того, обработку плавиковой кислоты раствором или пульпой фтористого алюмини  ведут при 50-60 С в течение 15-20 мин. Способ осуществл етс  следующим образом. Плавиковую кислоту, полученную сернокислотным разложением плавикового шпата и загр зненную соединени ми кремни , подвергают очистке от этих соединений до соотношени  F : 5|0« 200-500:1 1,2-1,5 - кратным количеством углекислого, фтористого натри  или других его соединений против стехиометрически необходимого дл  образовани  кремнефторида натри . Очистку провод т по прин той на отечественных криолитовых заводах аппаратурно-технологической схеме, лишь с изменением расхода соответствующих соединений натри . После операции очистки от фтористых соединений кремни  пульпу плавиковой кислоты направл ют на отстаивание в аппаратах известного типа, например в циклонах или сгустител х Сгущенный продукт, представл ющий собой в основной массе кремнефтористый натрий, направл ют дл  переработки на фтористый натрий, который может быть использован в качестве товарного продукта, а также как полуфабрикат дл  получени  криолита и/или очистки плавиковой кислоты по предлагаемому способу. Осветленную плавиковую кислоту направл ют на очистку от избыточного содержани  в ней иона натри , возрастающего с 0,25 до 0,30% по обычной схеме очистки до 0,6-0,8% по предлагаемому способу. Очистку провод т раствором или пульпой фтористого алюмини  или адекватным количеством гидрата окиси алюмини  из расчета полу---- - .- .. . , чени  малорастворимых фторалюминатов натри  (криолита или хиолита), предпочтительно хиолита. Очистку провод т в реакторах обычного типа при 50-60С-в течение 20 мин при скорости перемешивани  до 100 об/мин до остаточного содержани  иона натри  0,1-0,3%. Очищенную кислоту направл ют на сгущение. Сгущенный продукт, представл ющий собой смесь хиолита, криолита и фтористого алюмини , смешивают с пульпой фторалюминатов натри , полученной в основном производстве технического 58 с использованием осветленной криолита и очищенной кислоты. Последнюю исполь зуют также дл  получени  фтористого алюмини  по известной технологии. Пример 1. Берут 200 см очищенной кислоты следующего состава, %: HF 29Л5; 5.29 ,9. Обрабатывают кислоту при 50-60°С и скорости перемешивани  70-110 об/мин в течение 15-20 мин 100-125-150%-ными количествами соды против стехиометрически необходимого по реакции H, + СО. Полученную пульпу подвергают сгущению при 0-50°С. Сгущенную пульпу кремнефтористого натри  нейтрализуют содой с целью получени  фтористого натри . 150 см осветленной и очищенной от HnSiF/ плавиковой кислоты обра батывают пульпой фтористого алюмини  при 55С, скорости перемешивани  70100 об/мин и продолжительности очистки 20 мин. Количество фтористого алюмини  на единицу иона натри  подают равным 3,62 (из расчета образовани  хиолита при очистке) и 2,0 - дл  обра зовани  криолита.

28,050,70 0,293,6227,210,65 0,0810,180,891,75 214,6516,,120,66

28,31 0,29 0,146 3,5927,530,30 0,091 0,180,932,08 28,5716,1552,90,37

28,70 0,17 0,77 3,6727,310,06 0,105 0,190,932,05 26,9615,,00,27

28,J 0,12 0,72 2,0327,100,09 0,26 0,190,,23 30,015,5253,6$0,2

28,15 0,105 0,75 -28,150,105 0,75 0,и0,,0 27,816,3252,650,25

Из табл. 1 видно, что снижение содержани  иона натри  в плавиковой кислоте ниже 0,1 нецелесообразно, поскольку скорость отстаивани  и скорость фильтрации осадка криолита остаетс  практически на одном уровне,

а повышение содержани  иона натри  в плавиковой кислоте больше 0,3 приводит к снижению скорости отстаивани  и скорости фильтрации осадка криолита . Опыт 5 показывает, что без обработки плавиковой кислоты раствором 9 Пульпу после очистки плавиковой кислоты от иона натри  направл ют на сгущение, скорость отстаивани  пульпы составл ет 2, м/ч. При этом получают сгущенную пульпу фторалюминатов натри  (хиолит, криолит), которую направл ют на получение криолита. Очищенную и осветленную плавиковую кислоту используют дл  получени  технического криолита. Берут 100 см очищенной до различной степени от H-SiF и иона Na плавиковой кислоты, нагревают до 90-95С и загружают в нее гидрат окиси алюмини . Затем в полученный раствор заливают содовый раствор с концентрацией 250 г/л в количестве, необходимом дл  получени  остаточной киС лотности, равной 2-3 г/л. При этом в раствор заливают сгущенную пульпу после очистки от иона натри  и сгущени  в количестве 10-15 смЗ. После кристаллизации в течение 15-20 мин пульпу отстаивают и фильт-. руют. Технический криолит анализируют на содержание F, Na, А1 и SiOij. Результаты опытов по получению криолита приведены в табл. 1. Таблица 1 .

или пульпой, фтористого алюмини  получают низкие показатели по скорости отстаивани  10,И м/ч и скорости фильтрации (0,5 г/см мин)а

Пример 2. Берут по 200 см очищенной от , плавиковой кислоты с содержанием иона натри  0, ,7% и провод т ее обработку раствоИз табл. 2 следует, что без обработки плавиковой кислоты раствором или пульпой фтористого алюмини  скорость фильтрации осадка фтористого алюмини  низка  и составл ет 0,7 г/см мин. Снижение содержани  иона натри  в плавиковой кислоте ниже 0,1 нецелесообразно , поскольку скорость фильт рации осадка фтористого алюмини  оста етс  практически на одном уровне, а повышение содержани  иона натри  в плавиковой кислоте больше 0,3% приводит к снижению скорости фильтрации осадка фтористого алюмини . Оптимальными параметрами процесса  вл ютс  температура 50-60°С и врем  обработки 15-20 мин плавиковой кислот раствором или пульпой фтористого алюмини . При температуре ниже полнота взаимодействи  AlFj с ионом натри  достигает 6Э% за 30 мин, в то вре м  как при полнота взаимодействи  А1Рл,с ионом натри  71 9 достига етс  за 15 мин, т.е. продолжительност процесса повышаетс  в 2 раза. При тем пературе выше 60°С резко возрастают потери фтора (до k,2%), в то врем , как при 50-60- С они составл ют 2,12 .Эг.

ром или пульпой фтористого алюмини . Плавиковую кислоту с содержанием иона натри  0,11 и 0,291 подают на варку фтористого алюмини . Варку фтористого алюмини  провод т в свинцовом реакторе при ЭО-ЭБ С до остаточной кислотности 5-7 г/л.

Результаты опытов приведены в табл. 2.

Claims (2)

1. Гузь С. Юо и Барановска  Р, Г„

2. Патент США f 2996355,кл 23-88.

Производство криолита фтористого алю-опублик. 19б1 (прототип).