способ получения кремнефторида натрия

Формула изобретения

Способ получения кремнефторида натрия из фторсодержащих газов производства экстракционной фосфорной кислоты и удобрений путем их водной абсорбции, нейтрализации полученной кремнефтористоводородной кислоты содой при рН 0,2-3 в течение 0,25-1 ч, отстаивания полученных кристаллов, их отделения и сушки, отличающийся тем, что высушенный продукт подвергают классификации с отделением фракции с размером частиц более 0,1 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению соединений фтора и может быть использовано в производстве кремнефторида натрия из фторсодержащих газов.

Известен способ получения кремнефторида натрия путем нейтрализации кремнефтористоводородной кислоты карбонатом натрия при рН 2,2-2,8 в течение 1,5-2 минут, сушкой полученной суспензии. [А.с. № 566764, кл. С01В 33/10, 29.03.76].

Однако для указанного способа характерно недостаточно высокое содержание основного вещества - Na₂SiF₆.

Известен способ получения кремнефторида натрия, включающий взаимодействие кремнефтористоводородной кислоты с карбонатом натрия в стехиометрическом соотношении в две стадии с подачей на первую стадию кремнефтористоводородной кислоты в количестве 25-50%, а оставшегося количества кислоты - на вторую, обезвоживание суспензии в аппарате во взвешенном состоянии и выделение продукта в аппаратах пылеулавливания [А.с. № 1428694, кл. С01В 33/10, 26.02.86].

Однако для известного способа также характерно недостаточно высокое содержание основного вещества и значительное присутствие нерастворимого остатка в готовом продукте.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ [А.с. № 859293, кл. С01В 33/10, В01Д 53/14, 18.07.79] получения кремнефторида натрия из фторсодержащих газов производств экстракционной фосфорной кислоты и удобрений путем их водной абсорбции, нейтрализации полученной кремнефтористоводородной кислоты содой или едким натром при рН 0,2-3 в течение 0,25-1 ч, отстаивания полученных кристаллов, их отделения и сушки. Получают основную массу кристаллов Na ₂SiF₆ с размером частиц 40-60 мкм.

Однако для известного способа также характерно недостаточно высокое содержание основного вещества и значительное присутствие нерастворимого остатка в готовом продукте.

Цель изобретения - повышение содержания основного вещества в готовом продукте.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кремнефторида натрия из фторсодержащих газов производства экстракционной фосфорной кислоты и удобрений путем их водной абсорбции, нейтрализации полученной кремнефтористоводородной кислоты содой при рН 0,2-3 в течение 0,25-1 ч, отстаивания полученных кристаллов, их отделения и сушки, высушенный продукт подвергается классификации с отделением фракции с размером частиц более 0,1 мм.

Способ осуществляют следующим образом:

Из фторсодержащих газов производства экстракционной фосфорной кислоты путем их водной абсорбции получают кремнефтористоводородную кислоту, которую нейтрализуют раствором кальцинированной соды при перемешивании. Далее реакционную массу, представляющую собой нейтрализованную суспензию кристаллов кремнефторида натрия, подают в отстойник. Сгущенную пульпу кристаллов сушат в печи «кипящего слоя» и высушенный кремнефторид натрия классифицируют. Классификацию продукта с отделением крупной фракции (с размером частиц более 0,1 мм) проводят на ситах или в циклоне, установленном на линии пневмотранспортирования. Мелкая фракция с размером частиц менее 0,1 мм является готовым продуктом. Эта фракция содержит минимальное количество нерастворимого остатка и характеризуется высоким содержанием основного вещества - кремнефторида натрия.

Основной примесью технического кремнефторида натрия является нерастворимый остаток, который состоит главным образом из диоксида кремния. Диоксид кремния вносится в технологическую систему с исходной кремнефтористоводородной кислотой, а также образуется в процессе ее нейтрализации за счет протекания побочной реакции (2).

В таблице № 1 приведены результаты анализов на содержание Na₂ SiF₆ и нерастворимого остатка проб кремнефтористого натрия, разделенных на фракции. Крупные фракции с размером частиц более 0,1 мм (фракции более 0,2, 0,16-0,2 и 0,1-0,16 мм) содержат значительные количества нерастворимого остатка. Фракция с размером частиц менее 0,1 мм (фракции 0,063-0,1, менее 0,1 мм) характеризуется высоким содержанием основного вещества (99,1-99,8%) и низким содержанием примеси нерастворимого остатка (0,1-0,6%). Мелкая фракция составляет 75-80% от общей массы продукта и содержит не более 15% от общего количества нерастворимого остатка.

В таблице № 2 приведены данные по содержанию основного вещества и нерастворимого остатка в исходном высушенном продукте и после его классификации. По сравнению с исходным продуктом крупная фракция обогащена нерастворимым остатком, а мелкая фракция - основным веществом.

Пример 1 (осуществление способа по прототипу).

Фтористые газы в количестве 1000 нм³, содержащие 15,6 г/нм³ SiF₄, поглощают водой и получают раствор, содержащий 14,4 кг Н₂SiF₆ и 3 кг SiO₂. Кислоту нейтрализуют раствором соды при рН 1 и реакционную смесь выдерживают 0,3 часа. Кристаллы Na ₂SiF₆ с преобладающим размером 50-60 мкм отделяют в отстойнике, После сушки кристаллов в печи кипящего слоя получают 18 кг 98,5% Na₂SiF₆.

Пример 2. Условия получения и нейтрализации кремнефтористоводородной кислоты и сушки кристаллов кремнефторида натрия аналогичны примеру 1. Высушенный продукт, содержащий 98,5% основного вещества, 1,3% нерастворимого остатка, классифицируют на ситах с ячейками 0,1 мм. Отделяют 2,3 кг крупной фракции с размером частиц более 0,1 мм, содержащей 92,6% Na₂SiF₆ и 8% нерастворимого остатка. Получают 15,7 кг готового продукта, содержащего 99,4% Na₂SiF₆ и 0,32% нерастворимого остатка.

Таблица № 2
Данные по содержанию основного вещества и нерастворимого остатка (в %) в исходном продукте и после его классификации
Номер пробы	Исходный продукт	Классификация продукта
фракция более 0,1 мм	фракция менее 0,1 мм
Na2SiF6	н.о	Na2 SiF6	н.о	Na2 SiF6	н.о
1	99,10	0,69	84,39	14,63	99,41	0,40
2	98,71	0,99	80,72	18,97	99,35	0,45
3	99,01	0,9	82,73	16,64	99,45	0,32
4	97,49	2,38	88,87	10,87	99,15	0,59
5	99,09	0,62	96,89	2,69	99,63	0,16
6	99,05	0,88	97,65	2,12	99,50	0,30
7	98,17	1,49	95,03	4,35	99,24	0,59
8	98,08	1,65	93,25	5,67	99,12	0,55