Технологическая схема производства искусственного криолита

29.01.2017

Искусственный криолит может быть получен одним из двух основных способов: кислотным или щелочным.
В настоящее время главным способом получения криолита и других фтористых солей является кислотный способ, который слагается из двух основных стадий производства:
1) получения из плавикового шпата (флюорита) фтористого водорода, а затем плавиковой кислоты;
2) производства солей плавиковой кислоты путем нейтрализации ее гидроокисью алюминия и кальцинированной содой.
Технологическая схема производства криолита кислотным способом слагается из ряда процессов и в общем виде представлена на рис. 23.
Технологическая схема производства искусственного криолита

Плавиковый шпат, поступающий из рудников, подвергается обогащению, В процессе обогащения плавиковый шпат дробится, измельчается и сушится. Тонкоизмельченный плавиковый шпат со склада по транспортерным лентам поступает в смеситель мешалку, куда вместе с ним загружают (дозируют) серную кислоту.
В смесителе плавиковый шпат с серной кислотой тщательно перемешиваются. Смесь плавикового шпата с серной кислотой в виде пульпы поступает в печь на разложение. В результате разложения плавикового шпата серной кислотой получается фтористый водород (HF), загрязненный парами серной кислоты и кремнефтористым водородом, и сернокальциевая соль — гипс (CaSO4).
Выгружаемый из печи гипс направляют в отвал. Газообразный фтористый водород из печи отводится для очистки от паров серной кислоты в коксовые колонки. Затем фтористый водород поглощается (абсорбируется) водой в вертикальных башнях, в результате чего получается плавиковая кислота с примесью кремнефтористоводородной кислоты. Последняя является вредной примесью. Поэтому раствор «грязной» плавиковой кислоты направляют в мешалку на обескремнивание, т.е. на очистку ее от кремнефтористоводородной кислоты. Очистка производится содой. При этом кремнефтористоводородная кислота связывается в нерастворимую соль — кремнефтористый натрий.
Кремнефтористый натрий после отстаивания, декантации и промывки поступает на фильтрацию и сушку, а осветленный раствор чистой плавиковой кислоты — в бак-хранилище.
Плавиковую кислоту из бака-хранилища центробежным насосом по трубопроводам подают в напорный дозировочный бачок, из него в бaк-мешалку для варки криолита.
Варка криолита проходит в две стадии. Вначале чистую плавиковую кислоту подогревают острым паром до 85—90° и добавляют в нее гидрат окиси алюминия, в результате чего получается фторалюминиевая кислота. Затем во фторалюминиевую кислоту добавляют кальцинированную соду, в результате чего образуется криолит, который выпадает в осадок.
Осадок криолита после отстаивания, декантации и промывки отделяют от маточного раствора на фильтрах. Отфильтрованный Криолит поступает па сушку, а маточный раствор направляют в отвал. Гидрат окиси алюминия и кальцинированная сода для обеспечения лучшей транспортировки и дозировки загружают в мешалки (реакторы) в виде пульпы.
Технологическая схема получения фтористого натрия и фтористого алюминия в общем виде сводится к следующему.
Фтористый натрий готовят путем нейтрализации плавиковой кислоты кальцинированном содой. Полученную пульпу фильтруют, фильтрат удаляют в отвал, а пасту фтористого натрия направляют на сушку.
Варку фтористого алюминия производят путем загрузки в плавиковую кислоту гидрата окиси алюминия. Полученную соль фильтруют и в виде пасты направляют на сушку, а фильтрат удаляют в отвал.
Получение фтористого натрия и фтористого алюминия производят в той же аппаратуре, в какой ведут получение криолита.