Способ переработки алюмосиликатов

 

Использование: при переработке щелочных алюмосиликатов. Сущность изобретения: щелочные алюмосиликаты обрабатывают абгазной соляной кислотой - отходом хлороорганического производства при 80- 105°С при соотношении алюмосиликатов к абгазной соляной кислоте равном 1:(2-4). 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1733381 А1 (51)5 С 01 F 7/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810584/02 (22) 05.04.90 (46) 15.05.92. Бюл. N. 18 (71) Институт химии им, В.И.Никитина (72) Б.Мирзоев, Х.Сафиев, А,К.Запольский, У.Мирсаидов, С.Х.Харидинов, Ш.М,Абдусатторов и Ш.Ф.Рахимов (53) 661.862.31(088.8) (56) Патент ФРГ

N. 2121094, кл. С 01 F 7/22, 1978.

Изобретение относится к переработке алюмосипикатного сырья и утилизации промышленных отходов и может быть использовано для производства сырьевых материалов фарфорофаянсовой промыш. ленности.

Известны способы переработки алюмосиликатов в серной, соляной или щавелевой кислот при 100 С с последующим разделением пульпы и получением полевошпатового материала.

Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки алюмосиликатов путем обработки их водным раствором, содержащим соляную кислоту и соединения фтора. Переработку бокситов осуществляют соляной кислотой концентрацией 10-20, содержащей 1-5ф > HzSIFs, При этом в качестве и родукта получа ют смесь хлор идов алюминия и железа.

Недостатками известного способа являются: дороговизна способа, заключающаяся в применение дорогостоящих химических реактивов; ограниченность сырьевой базы иэ-за необходимости применения кондиционного сырья. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ARIOMOCI

ЛИКАТОВ (57) Использование: при переработке щелочных алюмосиликатов. Сущность изобретения: щелочные апюмосиликаты обрабатывают абгазной соляной кислотой — отходом хлороорганического производства при 801050С при соотношении алюмосиликатов к абгазной соляной кислоте равном 1:(2-4), 1 з.п. ф-лы.

Цель изобретения — удешевление процесса переработки алюмосипикатов и расширение сырьевой базы дпя фарфорофаянсовой промышленности, Цель достигается тем, что в качестве раствора, содержащего соляную кислоту и соединения фтора дпя обработки алюмосиликатов, преимущественно щелочных используется абгаэная соляная кислота— отход хлорорганического производства хладонов, содержащего, мас.%; 24 — 30 НС1, 0,05-1,5 HF, Fe не более 0,02, Clz не более

0,005, остальное вода при 80-105 С и массовом соотношении алюмосиликатов к абгазной соляной кислоте. равном 1:(2-4), Используемые в качестве химического реагента отходы хлороорганического производства (абгазная соляная кислота) содержат активную примесь в виде фтористоводород. ной кислоты, которая ускоряет процесс разрушения минералов, обеспечивает сепективность воздействия реагента на составные части минералов алюмосиликатного сырья (ускоряет процесс разрушения нефепина и минералов, содержащих железо, натрий и кальций, не растворяя при этом

1733381

25

35 обезжелезования полевошпатового кон- 40

50

55 микроклин, альбит и циркон, которые являются полезными компонентами полевошпатовых материалов для фарфорофаянсовой промышленности). Вследствие этого в процессе переработки глюмосиликатов предлагаемым способом обеспечивается снижение количества оксидов железа, кальция и натрия в получаемых полевошпатовых материалов. Кроме того, в результате селективного воздействия реагента предлагаемый способ обеспечивает почти полное сохранение микроклина и циркона в составе получаемого полевошпатового материала, что также способствует повышению качества последнего, Одновременно в процессе обработки сырья происходит изменение соотношения

KzO:NazO в сторону уменьшения последнего, что позволяет использовать его для переработки некондиционного сырья. Это, в свою очередь, обеспечивает расширение сырьевой базы для фарфорофаянсовой промышленности, Требование промышленности к качеству полевошпатовых материалов регламентируются стандартами, при этом должно быть обеспечено определенное соотношение K20:МагО «2, содержание оксида железа не более 0,2 и содержание оксида кальция не более 2 .

Это достигается при обработке нефелиновых сиенитов абгазовой соляной кислотой, являющейся отходом хлороорганического производства хладонов при 80 — 105 С и массовом соотношении сырье: кислота, равное

1:2 — 4. Выбранная область изменения температуры обусловлена тем, что ниже 80 С железосодержащие минералы полностью не вскрываются и тем самым не достигается. центрата, а выше 105 С (температура кипения пульпы) необходимо будет процесс вести в автоклавных аппаратурах под давлением, что удорожает всю технологию. Если массовое соотношение сырье:. кислота будет меньше, чем выбранное, то образуется густая плохофильтруемая пульпа, из которой недостаточно вскрываются железосодержащие минералы, вследствие чего получается некачественный полевошпатовый материал. Если данное соотношение будет больше, чем вышеуказанное, то это приводит к получению больших объемов ненужных кислых растворов и большому расходу реагентов и теплозатрат. При выбранном интервале изменения температуры и соотношения исходных материалов после их обработки получаются качественный полевошпатовый концентрат и раствор, представляющий собой смесь хлоридов алюминия, железа идр„

15 который является хорошим коагулянтом для очистки воды.

Пример. Исходные материалы имеют. следующий химический состав: щелочной алюмосиликат-нефелиновые сиениты месторождения Турпи Таджикской СССР, :

21,0-22,0 А120з, 52.0 — 54.0 Si02; 5,8 — 6,4

FezOa; 6,0-6,3 На О; 6,5-7,0 К О; 2,5-3,5

СаО; 0,08-0,1 ZrOz, абгазная соляная кислота — отход хлорорганического производства хладонов, желтоватая жидкость содержит, : 24,0 — 30,0 HCl, 0,05 — 1,5 HF, Fe не более

0,02, Clz не более 0,005, остальное вода.

В реактор наливали необходимое количество абгазной соляной кислоты и добавляя 10 кг измельченный нефелиновый сиенит. В реакторе, снабженным нагревательным змеевиком, электрической мешалкой, термометром и обратным холодильником реакционную смесь нагревали с постоянным перемешиванием для извлечения необходимых компонентов сырья.

Образующиеся пары конденсировались в обратном холодильнике и возвращались в реакционную смесь, Процесс фильтрования пульпы проводили на воронке Бюхнера под вакуумом. Твердый остаток — полевошпатовый материал тщательно промывали водой и высушивали. Полученный полевошпатовый материал представляет собой мелкозернистый материал белого цвета; состоит главным образом из полевых шпатов (микроклин и альбит) и кремнезема и имеет следующий примерный химический состав, в мас. ; 70,0 — 74,0 SiOz; 14,0-16,0 AlzOg; 7,58,5 К20; 2,0 — 2,8 Na20; 0,1-0,2 Zr02, 0,1 — 0,2

РегОз, 1„5 — 2,5 п.п.п. Раствор, представляющий собой смесь хлоридов алюминия, железа и др„является хорошим алюминиево-железным коагулянтом для очистки вод, Что касается содержания Clz в абгазной соляной кислоте, то в процессе химической обработке сырья при вышеуказанных условиях в основном превращается в виде хлорид и гипохлорид анионов, что на качество получаемого коагулянта (хлоридного раствора) отрицательно не влияет, а наоборот при его использовании в водоочистке играют положительную роль, т,е. обеззараживают очищаемую воду. С целью подтверждения правильности подбора граничных значений основных параметров предлагаемого способа опыты проводились при различных содержании сырья, кислоты и температурах, результаты которых приведены в таблице.

Иэ представленных данных следует, что предлагаемый способ обладает преимуществом, что проявляется в удешевлении cflo соба и расширения сырьевой базы фарфорофаянсовой промышленности. Кро1733381

Формула изобретения

1. Способ переработки алюмосиликатов, преимущественно щелочных путем обработки водным раствором, содержащим соля ную кислоту и соединения фтора, о т20

Химический состав нерастворимого остатка (полевошпатовый мате иал, мас-.

Условия проведения опытов

Пример

Температура. оС екОз йа20

КоличеКоличество абгазной кислоты, кг

А!гОз

КгО

S10z ZrOz ство щелочных алюмосиликатов, кг

0,3

0,15

0,08

3,5

3,9

3

1

106

13,4

14,1

15,6

18,3 18.7

2,7

2,8

2,0

4,5

5,7

7,3

7,6

8,3

6,8

8,2

76,2

74,4

73.8

66,8 .64,1

0,1

0,16

0,2

0,03

0,02

2

4

Составитель Х.Сафиев

Редактор А.Долинич Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Э,Лончакова

Заказ 1635 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r..Óæãîðîä, ул.Гагарина, 101 ме того, в качестве химического реагента используется отход хлорорганического производства хладонов — абгазная соляная кислота, которая нарушает экологическую обстановку и нейтрализуется дефицитной известью и выбрасывается в шламонакопитель.

Предложенный способ используют для производства высококачественного полевошпатового концентрата и получения коагулянта. Предлагаемая технология переработки алюмосиликатов является безотходной и экологически безопасной. л и ч а ю шийся тем, что, с целью удешевления процесса, расширения сырьевой базы для фарфорофаянсовой промышленности, в качестве раствора, содержащего соляную

5 кислоту и соединения фтора, используют абгазную соляную кислоту — отход хлорорганического производства хладонов, обработку ведут при 80-105 С и массовом соотношении алюмосиликатов к абгаэной

10 соляной кислоте, равном 1:(2 — 4).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обработки алюмосиликатов используют абгазную соляную кислоту следу-ющего состава, мас. :

15 HCI 24 — 30

HF 0,05-1,5

Fe Не более 0,02

Clz- He более О 005

HzO Остальное