Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Фторид иатрия

Термическое разложение Na2SiF6

При rfarpeBaHHH в лабораторных условиях в течение 1 ч в му­фельной печи Пли 20 мин во вращающейся печи при QQ0—620° сте­пень разложения Na2SiF6 по реакции

Na2SiFe = 2NaF + SiF4

Достигает 98—100% 285. Выделяющийся SiF4 может быть вновь по­глощен водой и переработан на Na2SiFe — на этом основана цикли­ческая схема производства NaF термическим методом 286. Продукт содержит 85—88% NaF, до 1,5% Na2SiF6 и 8,5—10% не раствори­мого в воде остатка, состоящего в основном из Si02. Расход кремне­фторида натрия при однократном использовании его составляет 2,34 г на 1 г фторида натрия, а при замкнутом процессе г использо­ванием выделяющихся газов — 0,83 т (с учетом 10% потерь отвеса сырья, загружаемого в печь; при прокаливании гранулированного Na2SiF4 потери от уноса пыли значительно уменьшаются). Концен­трация SiF4 в газе, получающемся при разложении Na2SiF6, со­ставляет 2,5—8,6 объемн. %; с увеличением концентрации SiF4 раз­ложение замедляется и качество продукта ухудшается. При улавливании этого вторичного SiF4 можно получить чистую крем­нефтористоводородную кислоту с концентрацией 36—39% H2SiF6, которая может быть возвращена в производственный цикл или пе­реработана в кремнефториды.

Содово-термический способ

Прокаливание Na2SiF6 в присутствии соды

Na2SiF6 = 2NaF + SiF4 SiF4 + 2Na2C03 = 4NaF + Si02 + 2C02 Na2SiFe + 2Na2C03 = 6NaF + Si02 + 2C02

Позволяет упростить производство NaF, так как отпадает надоб­ность в переработке SiF^. В отходящих газах содержится лишь не­значительное количество (0,04 %) SiF4.

Шихта из 47% кремнефторида натрия и 53% соды 287 увлаж­няется до содержания 25% воды с целью понижения температуры реакции в печи и уменьшения уноса материалов с газами. Шихта нагревается до 600° в трубчатой печи топочными газами, движущи­мися противотоком материалу. Зона максимальной температуры 580—600° находится на расстоянии 2 ж от выгрузочного конца печи. Печь длиной 10 м, диаметром 0,9 м при 1,3 об/мин имеет произво­дительность 250—300 т продукта в месяц. Продукт охлаждают в шнековом водяном холодильнике, размалывают и расфасовывают в фанерные барабаны. Он содержит 70—74% NaF вместо 85—88% при бессодовом разложении. Более низкое качество продукта вслед­ствие повышенного содержания в нем Si02, так же как и необ­ходимость расходования соды, являются недостатками метода. Расходные коэффициенты на 1 т 70%-ного фторида натрия по по­лузаводским данным: 0,675 т соды (100% Na2C03), 0,61 т (с учетом потерь до 10%) кремнефторида натрия, 0,16 т условного топлива, 180 кет • ч электроэнергии, 40 м3 воды.

Содовый способ

Этот способ получения NaF из отходящих газов, заключающий­ся в промывке их содовым раствором, наиболее прост. Абсорбция SiF4 по реакции

SiF4 + 2Na2C03 + 2Н20 = 4NaF + Si02 • 2Н20 + 2С02

И осаждение NaF осуществляются в одной операции. Однако при этом получается смесь NaF с Si02-2H20, полное разделение кото­рой затруднительно (громоздко и дорого).

По этому методу можно получить и раствор NaF, практически свободный от кремневой кислоты 208, абсорбцией кремнефтористых газов столь разбавленным содовым раствором, чтобы образующийся NaF полностью в нем растворялся. В растворах, содержащих ме­нее 1% Na2C03, растворимость NaF при 20—100° практически рав­на его растворимости в воде (~4%). В более концентрированных растворах, содержащих 10—28 % Na2C03, растворимость NaF в ука­занном интервале температур ~1%.

Суспензию кремнегеля в растворе NaF разделяют отстаиванием и центрифугированием. Промывные воды от промывки шлама ис­пользуют для растворения соды. Шлам можно и не промывать, так как раствор разбавленный и потери NaF в шламе не очень велики.

Аналогичным способом можно получать не содержащие крем­ния растворы NaF из Na2SiF6 или из технического фторида натрия, загрязненного соединениями кремния.

Эффективное отделение кремневой кислоты от раствора NaF до­стигается добавкой реагента (с 50—100%-ным избытком от стехио­метрического), содержащего в 1 л 20 г ZnO, 40 мл аммиачной воды и 40 г (NH4)2C03. При кипячении раствора аммиак улетучивается. Очищенный таким способом раствор NaF может быть переработан в криолит, содержащий всего 0,03% Si02288.