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

ТРЕХФТОРИСТЫЙ БОР

Наиболее простой способ получения BF3 заключается в обра­ботке концентрированной серной кислотой вмеси плавикового шпата и борного ангидрида:

3CaF2 + В203 + 3H2S04 - 2BF3 + 3CaS04 + 3H20

Однако продукт, полученный этим способом, загрязнен значи­тельным количеством SiF4, удаление которого является очень труд­ным. При разложении олеумом смеси флюоритового концентрата с боратом кальция при 150—180° и 150%-ном избытке H2S04 выход BF3 составляет 90%; продукт содержит 2—3 мол.% S1F4 200. Более чистый продукт получается при замене плавикового шпата фторбо - ратом натрия, аммония или калия201, содержащим меньше кремния:

6N aBF4 + В203 + 6H2S04 - 8BF3 + 6NaHS04 + 3H20

Чистый фтористый бор можно получить термическим разложе­нием фторборатов щелочных металлов7в-202. Разложение фторбо - рата фенилдиазония идет по реакции 203.

C6H5N2BF„ = C6H5F + N2 + BF8

П-ри разложении фторборатов арилдиазония 204 получается фто­ристый бор с содержанием лишь 0,14 мол. % SiF4. Из фторборатов щелочных металлов наиболее легко диссоциирует LiBF4, труднее NaBF4, очень трудно KBF4. Давление диссоциации (Р в мм рт. ст.) Может быть вычислено по формулам:

•g Ли) + 4.28; lg ^(Na) = ■ + 6,63; lg Р(К) — ^ + 8,15

Диссоциация KBF4 Ускоряется добавками MgCl2, СаСЬ, MgS04 Или ВаС12 20.

Наиболее экономичный и распространенный за рубежом способ получения BF3 состоит из двух стадий — получения фторбората натрия или аммония по реакциям

Na2B407 • ЮН20 + 12HF = Na20(BF3)4 + 16Н20 6NH4HF2 + 4Н3В03 = 4NH3 + 11Н20 + (NH4)20(BF3)4 I2NH4F + 2В203 = 10NH3 + 5Н20 + (NH4)20(BF3)4

И обработки их серной кислотой:

Na20(BF3)4 + 3H2S04 = 2NaHS04 + H2S04 • H20 + 4BF3

Процесс осуществляют следующим образом. Буру или борную кислоту медленно добавляют к стехиометрнческому количеству фтористоводородной кислоты или бифторида аммония. Смесь на­гревают и кипятят для удаления воды (и аммиака при приготовле­нии фторбората аммония). Фторборат загружают в реактор, куда на холоду добавляют рассчитанное количество олеума, содержа­щего 20% свободной S03. При нагревании реактора выделяется BF3, который собирают в газгольдере, а из него компрессором на­качивают в баллоны под давлением 140 ат76.

Трехфтористый бор можно также получить взаимодействием ' борной и фторсульфоновой кислот:

3S03HF + Н3ВО3 = BF3 + 3H2S04

Части аппаратуры, соприкасающиеся с BF3, изготовляют из ма­териалов, содержащих кремнезем: стекла, керамики, фарфора; наи­более подходящим материалом является кварц.