170712. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kalciumfluorid előállítására hexafluorkovasavból
5 170712 6 hozzáadásának befejezése után a reakcióelegyet további 5 percen át keverjük; ekkorra a széndioxid-fejlődés megszűnik. A csapadékot 15 cm átmérőjű porcelán vákuumszűrőn fehércsíkú szűrőpapír (Schleicher & Schüll cég) felhasználásával leszűrjük. A vákuumot vízsugárszivatytyúval biztosítjuk (végső érték 27 mbar). A fenti körülmények mellett a szűrési idő 6 perc. A csapadékot 550 g vízzel mossuk, súlya 514 g. A csapadékot 120 C°-on több órán át szárítva 253 g terméket kapunk. A termék analízis szerint 42,9% fluort és 1,05% szilíciumdioxidot tartalmaz. A szűrlet súlya 1045 g, a szilíciumdioxid-tartalom 5,2% és a fluor-tartalom 80 ppm. Összehasonlító példa A fentiekkel azonos körülmények között 303 g kalciumkarbonátot 410 g hexafluorkovasavval (35% H2 SiF 6 ) reagáltatunk. A kocsonyás kalciumfiuoridcsapadék a kovasav-szóltól szűréssel csak tökéletlenül választható el. Mintegy 1 óra múlva 730 g terméket kapunk. A szűrőn levő maradék nagyobb mennyiségű kovasavgélt tartalmaz. 2. példa 30,3 g kalciumkarbonát és 200 ml víz szuszpenziójához 3,0 g kalciumszulfát-hemihidrátot és keverés közben 5 perc alatt 43 g hexafluorkovasavat (33,5%) adunk. 10 perces utóreagáltatás után a pH=3; a csapadékot 11 cm átmérőjű vákuumszűrőn az 1. példában megadottakkal azonos módon leszűrjük; a szűrési idő 1 perc. A szárított csapadék fluortartalma 42,6%, szilíciumdioxid tartalma 0,68%. 3. példa 30,3 g kalciumkarbonát és 100 ml víz szuszpenziójához 2,9 g alumíniumszulfát-oktadekahidrátot adunk és 8 perc alatt keverés közben 43 g hexafluorkovasavat (33,5%) csepegtetünk hozzá. A reakcióelegyet 5 percen át keverjük; a széndioxidfejlődés abbamaradásakor a pH értéke 3. A cspadékot a 2. példában leírt módon kezeljük; a szűrési idő 30 mp. A szárított kalciumfiuorid-csapadék 42,5% fluort, 1,83% szilíciumdioxidot és 1,64% alumíniumdioxidot tartalmaz. 4 példa. A 3. példában ismertetett eljárást azzal a változtatással végezzük el, hogy alumíniumszulfát helyett 0,9 g bázikus alumíniumkloridot alkalmazunk (analízis: Al2 0 3 %=29,5; Cl'%= 27,35; S04 "%=6,64). A szűrési idő a 2. példában megadott körülmények között 30 mp. A termék szárítás után 46,5% fluort, 3,2% szilíciumdioxidot és 1,1% alumíniumoxidot tartalmaz. 5. példa A 3. példában ismertetett eljárást azzal a változtatással végezzük el, hogy alumíniumszulfát helyett 1,75 g ferroszulfátheptahidrátot alkalmazunk. A szűrési idő azonos körülmények között 30 mp. A maradék szárítás után 44,1% fluort, 1,4% szilíciumdioxidot tartalmaz. A maradék súlya 24,8 g. 5 6. példa A 3. példában ismertetett eljárást azzal a változtatással végezzük el, hogy alumíniumszulfát helyett 1 g nátriumszulfátot alkalmazunk. Az ott leírt körülmények 10 mellett a csapadék szűrési ideje 25 mp. A termék 44% fluort, 3,7% szilíciumdioxidot és 0,22% nátriumot tartalmaz. 15 7. példa 1200 g őrölt mészkövet (szilíciumdioxid-tartalom 0,86%, szemcsenagyság <0,05 mm) 4000 g csap vízben szuszpendálunk és keverés közben 120 g 50%-os kén-20 savval elegyítjük. Az I. sz. keverős tartályba (űrtartalom 1 liter, túlfolyással) 500 ml csapvizet mérünk be. Keverés közben egyidejűleg kb. 2,3 liter/óra kalciumkarbonát-szuszpenziót és kb. 0,78 liter/óra vizes szilíciumfluordihidrogén-25 savat (F%=22,1) vezetünk be, miközben a hexafluorkovasav bevezetését olyan ütemben végezzük el, hogy az I. sz. keverős tartály pH-ja 3 legyen. 14 perc elteltével a keverős tartályban az elegy magassága a túlfolyót eléri és a reakcióelegy — a kalciumkarbonát-szuszpenzió és 30 hexafluorkovasav beadagolásának megfelelően — egy hasonló II. keverős tartályba folyik át. A II. keverős tartályban az átlagos tartózkodási idő az átfolyó cső megfelelő magassága révén 14 perc. A II. keverős tartályból kifolyó kalciumfluorid-szusz-35 penziót 30 percenként cserélt vákuumszűrőkre vezetjük. Szűrőcsere után a szűrőn levő maradékot 500 ml csapvízzel mossuk és 120 C°-on szárítjuk. A kapott kalciumfluorid-maradékok szilíciumdioxid-és kalciumkarbonát-tartalmát az alábbi táblázatban 40 foglaljuk össze: Kísérlet időtartam (óra) Maradék szűrőnedves súlya (g) Maradék súlya 120 C° (g) SiOs % CaCO, % 0,5 281 160 1,7 6,3 1,0 411 247 1,8 5,3 1,5 390 233 1,8 1,8 2,0 303 200 1,9 1,9 2,5 350 220 1,8 1,9 A kísérlet azt mutatja, hogy a kiindulási anyagok folyamatos és egyidejű bevezetésekor rövid kísérleti idő után állandó szilíciumdioxid- és kalciumkarbonát-tar-55 talmú szintetikus folypátot kapunk. Szabadalmi igénypontok 60 1. Eljárás kalciumfluorid előállítására hexafluorkovasavnak kalciumkarbonáttal, előnyösen annak vizes szuszpenziójával pH=2—6 értéken történő reagáltatásával azzal jellemezve, hogy a reakciót szulfát- vagy alumínium-ionok jelenlétében végezzük el — mimellett 65 a szulfát/hexafluorkovasav mólarány 1: 2 és 1: 70, elő-3
