167118. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fluoridok, főként hidrogén-fluorid előállítására

7 167118 8 A megszárított 20 szilárd anyagot a 21 égetőkemencébe tápláljuk, és az égetőkemencében képződött hidrogén-fluoridot a 23 tisztító egységbe vezetjük, majd a tiszta hidrogén-fluoridot a 24 tárolótartályban gyűjtjük. A 21 égetőkemencéből a kálium-fluoridot a 22 szállítórendszerrel a 9 reaktorba visszavezetjük, illetve a kálium-fluorid egy részét a 22a vezetéken át a 21 égetőkemencébe visszaadagoljuk. A mosórendszerben kapott folyadék bizonyos részét vagy teljes mennyiségét használhatjuk mosófolyadékként foszforsav-üzemben vagy szuperfoszfát-feltárókamrában kapott véggázokból hexafluoro-kovasav elkülönítésére. Minthogy a mosófolyadék egy részét a 11 vezetéken át elvezetett víz képezi, így az bizonyos mennyiségű ammóniát tartalmaz, és ezáltal az elkülönített hexafluoro-kovasav egy része ammónium-hexafluoro-szilikáttá alakul át. A találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítás! módja értelmében az ammónium-fluorid koncentrációját a 9 reaktorba vezetett 8 áramban növelni lehet, ha valamely foszforsav-gyár vagy szuperfoszfát-feltárókamra véggázaiból kapott hexafluoro-kovasav egy részét vagy teljes mennyiségét ammónium-hexafluoro-kovasav formájában különítjük el a hexafluoro-kovasavat tartalmazó mosóvíz ammóniával végzett kezelése útján. Ez azáltal érhető el, hogy a hexafluoro-kovasavat elkülönítő rendszerbe a mosófolyadék- egy részét vagy teljes mennyiségét bevezetjük, vagy közvetlenül ammóniát vezetünk a hexafluoro-kovasavat elkülönítő rendszerbe, vagy e két lehetőség kombinációját alkalmazzuk. A hidrogén-fluoridot előállító rendszerben a foszfor(V)-oxid feldúsulásának megelőzésére a 2. és 3. ábrákon blokksémaszerűen ábrázolt berendezéseket használhatjuk. Az e célra alkalmazható, cink-oxidot és ammóniát használó berendezés blokksémáját a 2. ábrán mutatjuk be. A 16 vezetéken keringtetett szűrlet (lásd 1. ábra) egy részét a 25 vezetéken át a 26 hűtőbe vezetjük. A 27 vezetéken át elegendő vízmennyiséget adunk a szűrlethez ahhoz, hogy homogén oldatot kapjunk 60 C°-os hőmérséklettel. Hígítás és 60 C°-ra történő hűtés után tehát a kapott oldatot a 28 vezetéken át a 29 reaktorba vezetjük. A reaktorba a 34 vezetéken át cseppfolyós ammóniát adagolunk, míg az oldat pH-értéke el nem éri a 8,5—9,0 értéket. Ezután a' 30 tárolóból az oldathoz cink-oxidot adunk, és a kapott szuszpenziót egy órán át 60 C°-on keverjük. A szuszpenziót ezután a 31 szűrő egységre vezetjük, és a kiszűrt cink-ammónium-foszfátot a 32 nyíláson át eltávolítjuk. A szűrletet a 33 vezetéken át a 3 ammóniával telítő egységbe (lásd az 1. ábrát) vezetjük. A foszfor(V)-oxid feldúsulásának megakadályozására szolgáló ammóniát túlnyomáson alkalmazó berendezés blokksémáját ábrázolja a 3. ábra. A 16 vezetéken keringtetett szűrlet egy részét a 25 vezetéken át elvesszük és a 27 vezetéken át elegendő mennyiségű vizet adunk hozzá a 26 hűtőben ahhoz, hogy homogén oldatot kapjunk 30-40 C°-os hőmérséklettel. A kapott homogén oldatot a 28 vezetéken át a 29 nyomásálló edénybe vezetjük, ahova a 30 vezetéken át cseppfolyós ammóniát is vezetünk olyan mennyiségben, hogy a 29 edényben mintegy négy atmoszféra nyomás alakuljon ki. A képződött triammónium-5 -foszfátot a 31 szűrőn kiszűrjük, majd a 32 vezetéken át a rendszerből eltávolítjuk, míg a szűrletet a 33 vezetéken át a 3 ammóniával telítő egységbe (lásd 1. ábrát) vezetjük. A kálium-bifiuorid kálium-fluoriddá és hid-10 rogén-fluoriddá való közvetlen lebontása helyett a kálium-bifluoridot - mint említettük - nátrium-bifluoriddá alakíthatjuk nátrium-fiuoriddal. A nátrium-bifluorid ezt követően alacsonyabb hőmérsékleten bontható el, mint a kálium-bifluo-15 rid. Az így működtetett berendezés blokksémáját a 4. ábrán mutatjuk be. A kálium-bifluoridot tartalmazó szűrőlepényt a 15 szűrőegységről nem továbbítjuk a 21 égetőkemencébe, hanem a 35 vezetéken át a 36 reaktorba továbbítjuk, és ott 20 nátrium-fluorid vizes szuszpenziójával reagáltatjuk. A reakcióelegyet ezt követően a 38 vezetéken át a 39 szűrő egységre továbbítjuk, ahol a nátrium-bifiuoridot kiszűrjük, majd a 40 vezetéken át a 18 vákuumszárítóba továbbítva ott megszárítjuk, és a 25 21 égetőkemencében elbontjuk nátrium-fluoriddá és hidrogén-fluoriddá. A nátrium-fluoridot a 40 vezetéken át visszavezetjük a 36 reaktorba. A 39 szűrő egységben kapott, lényegében kálium-fluorid vizes oldatából álló szűrletet a 41 vezetéken át vissza-30 vezetjük az ammónium-fluorid és kálium-fluorid korábban ismertett módon végzett reagáltatásához használt 9 reaktorba. A kevésbé hagyományos módszer, amely szerint a kálium-bifluoridot tartalmazó szűrőlepényt a 3 35 ammóniával telítő egységből származó, ammónium-fluoridot tartalmazó oldatban feloldjuk, majd a kapott oldatot nátrium-fiuoriddal reagáltatjuk, és így szilárd halmazállapotú nátrium-bifluoridot és oldott kálium-fluoridot kapunk, előnye, hogy keve-40 sebb vizet szükséges a rendszerből elpárologtatás vagy forralás útján eltávolítani, de ugyanakkor alkalmazása során olyan szilárd termék képződik, amely jelentős mennyiségű käium-bifluoridot tartalmaz és így kevésbé könnyen bomlik el hő 45 hatására, azaz elbontásához mintegy 300 C° szükséges. A 4a. ábra részblokkséma, és az elbontási művelet módosítását kívánja bemutatni. A 43 vezetéken át levegőt vagy más közömbös gázt fúvatunk 50 vagy szívatunk be a 21 égetőkemencébe, majd a kemencében képződött anyagokat a 44 vezetéken át a 45 vizes abszorberbe vezetjük, amelybe a 46 vezetéken át vizet is táplálunk. A hidrogén-fluorid így kapott vizes oldatát a 47 vezetéken át a 48 55 elkülönítő egységbe vezetjük, amelybe az 50 vezetéken át betáplált koncentrált kénsavat használjuk a gázalakú hidrogén-fluorid felszabadítására, amelyet a 49 vezetéken át vezetünk el. A 48 elkülönítő egységből az 51 vezetéken át távozó híg 60 kénsavat elkülönítjük, adott esetben betöményítjük és újrafelhasználjuk. Az 5. ábra olyan berendezés blokksémája, amellyel a találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja értelmében kalcium-fluorid 65 állítható elő. 4