167118. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fluoridok, főként hidrogén-fluorid előállítására
11 167118 - - 12 A D mintához kálium-bifluorid adagolása során (egy mól vízmentes kálium-fluoridra vonatkoztatva 0,66 mól kálium-bifluorid) észlelt hatás azt bizonyítja, hogy a bifluoridionok (melyek az ammónium-fluorid elbomlása során képződnek) csökkentik a reakció arányát, vagy még valószínűbben nem hatnak lényegében konverzióra. Minta Az ammónium-fluorid %-os elbomlása adott idő után (percben) 10 15 30 60 D 52,7 81,1 90,6 97,8 D + kálium-bifluorid 32,3 52,6 71,8 88,5 Az alábbi példákban az ábrákon bemutatott berendezéseket használjuk.. 1. példa Az 1. ábrán ábrázolt berendezést használjuk. 1000 súlyrész vizes hexafluoro-kovasavoldatot (16% hexafluoro-kovasav) gázhalmazállapotú ammóniával reagáltatunk, míg az oldat pH-értéke eléri a 9-et. A kicsapódott szilícium-dioxidot szűrés útján elkülönítjük és kétszer 75 súlyrész vízzel mossuk. Az ammónium-fluorid-oldatból álló szűrletet (1190 súlyrész, 20,5 súly% ammónium-fluoridot tartalmaz) reaktorba tápláljuk, majd a reaktorba 855 súlyrész vizet és 1150 súlyrész vízmentes kálium-fluoridot is adunk. A reakcióelegyet forráspontjára felmelegítjük, miközben a felmelegítés sebességét úgy választjuk meg, hogy lényegében az'ammónium-fluorid-oldattal egy óra alatt bevitt vízmennyiségnek megfelelő víz párologjon el. A forrásban tartott reakcióelegyből gyors ütemben gázhalmazállapotú ammónia távozik, amelyet a reakcióelegyből folyamatosan eltávozó vízgőztől elválasztva újra felhasználunk további adag hexafluoro-kovasawal való reagáltatáshoz. Egy órás reakcióidő után a reakcióelegyet 20 C°-ra hűtjük, amikor is fehér kristályos csapadék különül el. A csapadékot kiszűrjük, majd 150C°-on megszárítjuk. A csapadék elemzése szerint 87,5 súly% kálium-bifluoridot, 12,0súly% kálium-fluoridot és 0,02 súly%-nál kevesebb ammónium-fluoridot tartalmaz. Az 1570súlyrésznyi szűrletet -amely 714 súlyrész kálium-fluoridot, 41 súlyrész kálium-bifluoridot és 5 súlyrész ammónium-fluoridot tartalmaz — visszavezetjük a reaktorba. Az 520 súlyrésznyi száraz csapadékot égetőkemencében 400 C°-on bontjuk el, és így 403 súlyrész vízmentes kálium-fluoridot és 117 súlyrész vízmentes hidrogén-fluoridot kapunk. A vízmentes kálium-fluoridot visszaadagoljuk a reaktorba. 2. példa Az 1. példában ismertetett módon járunk el, de a reaktorba 855 súlyrész víz helyett keringtetett 5 szűrletet, illetve 1150 súlyrész vízmentes kálium-fluorid helyett kálium-bifluorid elbontásából származó vízmentes kálium-fluoridot adunk. 150C°-on végzett szárítás után így 596súly-10 résznyi mennyiségben 81,3súly% kálium-bifluoridot, 18,0súly% kálium-fluoridot és 0,02 súly%-nál kisebb mennyiségű ammónium-fluoridot tartalmazó kristályos csapadékot kapunk. A kristályos csapadék szűréssel végzett elkülönítésekor 1450 súly-15 résznyi mennyiségben kapott, 546 súlyrész kálium-fluoridot, 44 súlyrész kálium-bifluoridot és 15 súlyrész ammónium-fluoridot tartalmazó szűrletet visszaadagoljuk a reaktorba. 20 A kristályos csapadékot égetőkemencében 400C°-on elbontva 124 súly rész vízmentes hidrogén-fluoridot és 472 súlyrész vízmentes kálium-fiuoridot kapunk. Az égetőkemencéből a kálium-fluoridot visszaadagoljuk a reaktorba. 3. példa Az 1. példában ismertetett módon járunk el 30 azzal a különbséggel, hogy a reaktorba beadagolt víz mennyiségét 475 súlyrészre csökkentjük. Egy órás reakcióidő után a reaktor tartalmát 70 C°-ra hűtjük, és a képződött kristályos csapadékot szűrés útján elkülönítjük. 150C°-on végzett 35 szárítás után így 477 súlyrésznyi mennyiségben 68,5súly% kálium-bifluoridot, 31,2súly% kálium-fluoridot és 0,02 súly%-nál kisebb mennyiségű ammónium-fluoridot tartalmazó csapadékot kapunk. A szűréskor 1277 súlyrésznyi mennyiségben 40 kapott, 636 súlyrész kálium-fluoridot, 163 súlyrész kálium-bifluoridot és 3 súlyrész ammónium-fluoridot tartalmazó szűrletet visszaadagoljuk a reaktorba. A megszárított csapadékot égetőkemencében 45 400 C°-on bontjuk el, és így 83 súlyrész vízmentes hidrogén-fluoridot kapunk, míg a visszamaradó vízmentes kálium-fluoridot visszaadagoljuk a reaktorba. 4. példa Ismételten az 1. ábrán ábrázolt berendezést használjuk. Az 1. példában ismertetett módon előállított 55 vizes ammónium-fluorid-oldatot táplálunk folyamatosan egy 8 literes reaktorba keringtetett szűrlettel és az égetőkémencéből visszanyert kálium-fluoriddal együtt. A reaktor tartalmát forráspontjának megfelelő hőmérsékleten tartjuk, és a reaktor 60 fűtését úgy szabályozzuk, hogy a reaktorból elpárolgó víz mennyisége azonos legyen a vizes ammónium-fluorid-oldattal és a keringtetett szűrlettel bevitt víz mennyiségével. A reaktorból eltávozó ammóniát elkülönítjük és újrafelhasználjuk további 65 hexafluoro-kovasav-adaggal való reagáltatáshoz. 6
