Способ извлечения фтора в виде фторида кальция из фторсодержащих растворов
Изобретение относится к области химической технологии ,в частности, к способам получения фторида кальция. Промышленный сток от производства хладонов метанового ряда, содержащий фтористоводородную кислоту с концентраций 0,015-3,0 г/л подают в реактор с мешалкой, после чего подают 10%-ный раствор гидроокиси кальция. Реакционную смесь перемешивают 5 мин. Образующуюся суспензию фторида кальция направляют на разделение в отстойник, отстаивают 24 ч, осадок из отстойника подают в сушилку "КС". Продукт содержит 99% CAF<SB POS="POST">2</SB>, маточный раствор из отстойника возвращают на узел приготовления раствора гидроокиси кальция. При содержании фтор-иона в стоке 0,15-3,0 г/л процесс ведут при комнатной температуре, при содержании фтор-иона 0,015-0,15 г/л процесс ведут при нагревании до 60-90°С. Соотношение ионов CA и ионов F поддерживают равным (6-8):1. Изобретение позволяет повысить степень извлечения фтора с 92-99,5 до 100% и сократить продолжительность процесса. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 F 11/22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ CHHT СССР (21) 4104115/23-26 (22) 08.08.86 (46) 07.08.89. Бюл. М - 29 (72) Г.П. Беспамятнов и Л.Б. Удриш (53) 661.842.361(088.8) (56) Баранов Е.А. и др, Методы очис1 ки фторсодержащих сточных вод, вып. 13. Обзоры по электронной технике, сер, 7. Технология, организация производства и оборудования.-М.:
"Электроника", 1974, с. 7-9. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФТОРА В ВИДЕ
ФТОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ
РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к области химической технологии, в частности к способам получения фторида кальция. Промышленный сток от производства хладонов метанового ряда, содержащий фтористоводородную кислоту концентраций 0,015-3,0 г/л, подаИзобретение относится к области химической технологии, в частности к способам извлечения фтора из растворов в виде фторида кальция, используемого в качестве минерализатора в производстве цемента и других отраслях промышленности, Цель изобретения — повьппение степени извлечения фтора и сокращение продолжительности процесса, В качестве фторсодержащих растворов используют отходы от производства хладонов метанового ряда с содержанием HF, KF до 200 г/л и NaF
„„Я0„„1498711 А1
2 ют в реактор с мешалкой, после чего подают 10Х-ный раствор гидроокиси кальция, Реакционную смесь пер емешивают 5 мин. Образующуюся суспензию фторида кальция направляют на разделение в отстойник, остаивают 24 ч, осадок из отстойника подают в сушилку "КС", Продукт содержит 997 CaF< маточный раствор из отстойника возвращают на узел приготовления раствора гидроокиси кальция. При содержании фтор-иона в стоке 0 15-3,0 г/л процесс ведут при комнатной температуре, при содержании фтор-иона
0,015-0, 15 г/л процесс ведут при нагревании до 60-90 С ° Соотношение ионов Са и ионов F поддерживают равным (6-8):1. Изобретение позволяет повысить степень извлечения фтора с
92-99,5 до 100Х и сократить продолжительность процесса. 2 з,п. ф-лы, 2 табл. до 40 г/л. Чтобы организовать бессточное производство и получить фторид кальция высокого качества с высокой степенью извлечения фтора, необходимо получать растворы, содержащие фтор-ион 0,015-3,0 г/л.
На производстве это осуществляют путем смешения технологических стоков с ливневым, где концентрация фтор-иона не превышает 100-200 мг/л.
Пример, Промышленный сток от производств хладонов метанового ряда, содержащий фтористоводородную кислоту с концентрацией 0,15 г/л, в
Т а б л и ц а 1
Содержание CaF< в продукте, Исходное содержание в стоке, г/л
Температура процесса, С рН
Время перемешивания, мин
99
5
10
14
12
3,1
2,0
0,14
Са(ОН) (Са J
99
0,16
3 1498711 количестве 1 кг/ч, подают в реактор при работающей мешалке. После этого в реактор подают 10 .-ный раствор гидроокиси кальция в количестве
1,2 кг/ч. Реакционную смесь перемешивают в реакторе 5 мин при температуре окружающей среды 18-20 С.
Образующуюся в процессе суспензию фтористого кальция анализируют на со- 1g держание основного вещества и направляют на разделение в отстойник. Осадок из отстойника направляют в сушилку "КС". Выход гранулированного продукта 12 кг/ч. Готовый продукт содержит 99 СаР< и соответствует ТУ602-1165-83. Маточный раствор из отстойника возвращают на узел приготовления раствора гидроокиси кальция.
В табл. 1 приведены примеры осу- 20 ществления процесса при различных параметрах.
При отношении ионов кальция к ио-, нам фтора меньше шести увеличивается продолжительность процесса и снижается степень извлечения фтора из раствора до уровня прототипа.
При отношении ионов кальция к ионам фтора больше восьми, например девять образуется качественный продукт, но в этом случае повышается степень загрязнения продукта солями кальция с 0,003 до 0,024, что делать экономически нецелесообразно.
В табл. 2 приведен сопоставитель- 35 ный анализ известного и предлагаемого изобретения.
Изобретение позволяет повысить степень извлечения фтора из растворов с концентрацией ниже 0,15 г/л с . pp
4 92 до 100 и из растворов с концентрацией 0,15-3,0 г/л с 99,5 до
Са-реагент Соотношение
Са кР
100, сократить продолжительность процесса: при переработке растворов с концентрацией ниже 0,15 г/л время обработки снижается с 1 сут до
10-15 мин, для растворов с концентрацией 0,15-3,0 г/л с 30 мин до
5-10 мин; время отстаивания осадка продукта снижается соответственно с
1 сут до 2-3 ч и с 6-8 ч до 2-3 ч, Получают продукт с содержанием основного вещества 99, маточные растворы используют в процессе для приготовления раствора гидроокиси кальция, Формула изобретения
1. Способ извлечения фтора в виде фторида кальция из фторсодержащих растворов, включающий обработку раствором гидроокиси кальция с последующим отделением продукта, о т л ич а ющ.и и с я тем, что, с целью повышения степени извлечения фтора и сокращения продолжительности процесса, исходные растворы используют в количестве, обеспечивающем отношение ионов кальция к ионам фтора, равным 6-8.
2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что содержание фтор-иона в исходном растворе поддерживают равным 0,015-3,0 г/л.
3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а.ю шийся тем, что при содержании фтор-иона в исходном растворе 0,15-3,0 г/л, обработку ведут при комнатной температуре, а при содержании фтор-иона 0,015-0,15 г/л— при 60-9g C.
1498711
0,001
60
3,1
2,0
14
5 - 20
5 20
Са 1
Са(ОН) — 8
0,14
10 60
99
0,16
0,001
5
14
3,1
2,0
22
Са (ОН) Са 1 (Р
0,14
60
99
0,16
0,001
10
Таблица 2
Способ
Признаки
Предлагаемый
Известный
NaF, HF, H SiF6
В сухом виде или в виде 10Х-ного раствора Ca(OH+
NaF, KF, NH В виде 10Х-ного раствора Са(ОН) 6-!2, Оптимально 8-10 Для C„=150-3000 мг F/л; t=20 Для С„ 150 мг F/ë t 60 150-3000 15-150 720 С„= 1 5-150 мг F /ë; t2 ЬО ° А 6 Сн= 150-3000 мг F/ë; с20; А 8 С„=15-.150 мг F/ë; t 60-7О; 5CaFg=10О; Сн 150-3000 мг F/ë; t 20; дСаР 100 Ся 30 мг F/ë; А от.0,3 до О, 7; С 720 мг F/ë; с20; А от 3,04 до 4,9 Ся 30 мг F/ë; t=20; ДСаР C 92; С 720 мг F/л; t 20; hCaF 99,5 Вид соединения фтора в стоке Кальциевый реагент и его агрегатное состояние рН среды Температура nPоцесса t С Начальная концентрация фториона, мг F/ë Соотношение Са /F = А Количество фтора, связанного в СаРр от стехиометрии, в Х hCaFq. Продолжение табл.1 Отсутствие аналитической возможности определения 99 Отсутствие аналитической возможности определения 99 Отсутствие ана.литической возможности определения 1498711 Продолжение табл.2 Способ Признаки Предлагаемый Известный Ск=15-150 мг F/ë; t ) ЬО Ср 10-15; Се150-3000 мг F/ë; t=20; С р =5 10 Концентрация фтора в очищенной воде, мг Р/л Контроль за процессом > 20 Избыток Са(ОН) С 30 мг F/ë; d=0,1-1; CÄ 720 мг F/ë; &5-10 Характеристика частиц осадка d, мк Время отстаивания 9, ч С 30 мг F/л t 20; Ф)24; Cg 720 мг F/ë; t 20- t, 6-8 Куда направляется: очищенный сток В канализацию полученный осадок В шпамоотвал В производство В производство Составитель Л. Крюкова ТехредЛ.Сердюкова Корректор Н. Король Редактор E. Папп. Заказ 4508/16 Типаж 435 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 Время реакции Ф, С 30 мг Р/л; t20; Ср мин, Са +2F +CàF 1 сут; С„ 720 мг Р/л; t 20 ф 6р 30 8t9 Ко нце нтр ация ноно в Са и F в очищенной воде С„=15-150 мг F/ë; Cí=150-3000 мг F/л; и 10-100 С =15-150 мг F/ë; с 60; =2-3; Сн= 150-3000 мг F/ë; 20 =2-3
