DE553501C - Verfahren zur Verarbeitung von Kieselsaeure in groesseren Mengen enthaltendem Flussspat oder anderen Fluoriden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verarbeitung von Kieselsäure in größeren Mengen enthaltendem Flußspat oder anderen Fluoriden Die meisten natürlichen Flußspatsorten enthalten mehr oder weniger Kieselsäure, die ihre Verarbeitung auf Flußsäure bzw. Fluoride in erheblichem Maße erschwert. ,Die Verarbeitung von Fluß.spat erfolgt in der Regel dadurch, daß man ihn durch Schwefelsäure zersetzt, wobei das Fluor .entweicht und Caleiumsulfat zurückbleibt. Die entweichenden, fluorhaltigen Gase, die aus einem Gemisch von Flußsäure und Siliciumfluorid bestehen, werden durch Wasser absorbiert, und man erhält eine durch Kieselsäure mehr oder weniger verunreinigte Flußsäure.
• Man hat versucht, die in den meisten Flußspatsorten vorhandenen Verunreinigungen und vor allem die Kieselsäure durch mechanische Aufbereitung oder durch chemische Reinigung zu entfernen. Alle diese Verfahren haben jedoch zu einem befriedigenden Erfolg nicht geführt; sie sind teils umständlich, teils kostspielig, und gestatten nicht, den Flußspat in wirtschaftlicher Weise in genügendem Grade zu reinigen.
• Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Verarbeitung von kieselsäurehaltigen Fluoriden bzw. die Gewinnung von kieselsäurearmer Flußsäure aus den letzteren ohne vorhergehende mechanische oder chemische Reinigung des Flußspates. Die Ausführung des Verfahrens erfolgt in der Weise, daß man den kieselsäurehaltigen Flußspat in trockenem Zustande durch möglichst konzentrierte Schwefelsäure oder durch Schwefelsäuremonohydrat zersetzt. Die entweichenden Gase werden auf r9° und darunter abgekühlt. Hierbei scheidet sich die Flußsäure als Flüssigkeit ab, während das Siliciumfluorid in gasförmigem Zustande verbleibt und von der Flußsäure getrennt und in geeigneter Weise weiterverarbeitet werden kann. Bei dieser Trennung von Flußsäure und Siliciumfluorid durch Kühlen verbleibt das Siliciumfluorid praktisch vollständig in gasförn-ügem Zustand, so daß die Flußsäure nur geringe Mengen Siliciumfluorid als Verunreinigung enthält. Geht man z. B. von einem Flußspat aus, der 2 % Kieselsäure enthält, und schließt ihn mit 96%iger Schwefelsäure auf, so erhält man Flußsäure, die neben Wasser 83 % H F und nur o,2 % Si 02 enthält. Bei Verwendung der gleichen Schwefelsäure und eines Fluß.spates mit 12 % Si O. erhält man eine Flußsäure von 77 % H F und mit einem Gehalt an Si O. von etwa 2 %. Der Gehalt der Flußsäure an Si 02 wird noch geringer, wenn Sch-#vefelsäuremonohydrat zur Anwendung kommt. plan kann auch so vorgehen, daß man die aus dem Zersetzungsgefäß entweichenden Gase zunächst mit wasserentziehenden Mitteln behandelt, die mit der Flußsäure und dem Si F4 nicht in Reaktion treten, und dann erst der Kühlung unterwirft. Man erreicht hierdurch, daß die Trennung der entwässerten, fluorhaltigen Gase durch Kühlen noch vollständiger ist, so daß man eine noch reinere Flußsäure erhält. Die nicht kondensierten Gase, die neben Siliciumflilörid Flußsäure enthalten, kann man in jeder geeigneten Weise weiterverarbeiten. Man kann z: B. diese Gase in bekannter Weise durch solche wäßrigen Lösungen oder Aufschwemmungen absorbieren, die die Flußsäure bzw. das Siliciumfluorid in chemisch gebundene Form überführen. Beispiel iookg Flußspat mit einem Gehalt von 120/() an Kieselsäure werden mit i 45 kg 95 %iger Schwefelsäure in üblicher Weise aufgeschlossen. Die in der Zersetzungsretorte sich bildenden Gase bzw. Dämpfe werden aus derselben abgeführt, wobei man zweckmäßig die von den Gasen mitgerissene bzw. überdestillierende, verdünnte Schwefelsäure mit Hilfe eines Kühlers abscheidet. Hierbei scheidet sich gleichzeitig der in den entweichenden Gasen enthaltene Wasserdampf ab. Hierauf gelangen die Fluorwasserstoff und Siliciumfluorid enthaltenden Gase mit einer Temperatur, die bereits unter ioo° liegt, in ein Kühlsystem für Flußsäure und Siliciumfluorid, worin die Flußsäure durch Abkühlung kondensiert wird. Man erhält hierbei etwa 12 kg 85%iger Flußsäure, die nur 4 bis 6 H2 _Si F6 als Verunreinigung enthält. Die entweichenden Gase, die aus einem Gemisch von Flußsäure und viel Siliciumfluorid bestehen, werden aus dem Kühlsystem abgeleitet und in geeigneter Weise, z. B. durch Absorbierenlassen in einer Sodalösung, weiterveraxbeitet.
• Die Ausführung des Verfahrens kann in jeder geeigneten Weise erfolgen, und man kann zur Kühlung der zu trennenden gasförmigen Fluorverbindungen z. B. naturkaltes Wasser oder auf künstlichem Wege gekühltes Wasser oder Salzlösungen oder jedes andere geeignete Kühlmittel bzw. Kühlvorrichtung benutzen.
• Es ist bekannt, bei der Herstellung von Flußsäure aus reinem Flußspat die mitgerissene Schwefelsäure und das Wasser zu kondensieren und in eine Auffangwanne zu leiten. Es ist .ferner bereits vorgeschlagen worden, zwecks Herstellung von reinem Siliciumfluorid ein Gemisch von Fluorwasserstoff und Silicium$uorid durch eine auf Rotglut erhitzte, mit Glaswolle gefüllte Röhre zu leiten und aus dem resultierenden Gasgemisch den Rest von Flußsäure durch Kühlen bei - 6o° abzuscheiden. Bei diesem bekannten Verfahren, das, wie gesagt, die Herstellung von reinem Siliciumfluorid bezweckt, entsteht ein Flußsäurekondensat, das viel Si F4 enthält, da sich bei der Einwirkung der Gase auf die Glaswolle Wasser bildet, das die Trennung der Gase erschwert. Im Gegensatz zu diesen bekannten Verfahren handelt es sich im vorliegenden Falle um die Verarbeitung von unreinem, kieselsäurehaltigem Flußspat und um die Gewinnung reiner Flußsäure. Deshalb wird gemäß der Erfindung derart gearbeitet, daß das Wasser vor der Kühlung aus dem Gasgemisch möglichst weitgehend entfernt wird. Es gelingt nach dem vorliegenden Verfahren, ohne vorhergehende Reinigung des Flußspates den größten Teil. der Fluß.säure in reinem, kieselsäurearmem Zustand zu gewinnen, während das Gemisch der restlichen Flußsäure mit dem Siliciumfluorid weiterverarbeitet und in wertvolle Produkte übergeführt werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verarbeitung von Kieselsäure in größeren Mengen enthaltendem Fluß.spat oder anderen Fluoriden mit größerem Kieselsäuregehalt durch Zersetzung mit Schwefelsäure und unter Trennung der Flußsäure und Kieselflußsäure durch Kühlen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die unreinen Fluoride in trockenem Zustande möglichst konzentrierte Schwefelsäure oder Schwefelsäuremonohydrat einwirken läßt und das entweichende Gasgemisch in möglichst wasserfreiem Zustande der Trennung durch Kühlen unterwirft. -