Способ получения гексафторсиликата аммония

(51) 01 33/10 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ как химический препарат для уничтожения вредных насекомых. Сущность изобретения заключается в том, что гексафторсиликат аммония получают при спекании алюмосиликатного сырья с гидродифторидом аммония при мольном соотношении исходного алюмосиликата к гидродифториду аммония 11,51,7 в течение 60 минут, выделяющийся при спекании газообразный гексафторсиликат аммония улавливают и принудительно конденсируют в твердое состояние в реторте с обратным холодильником при температуре 10 - 15 С. Согласно изобретению технический результат состоит в снижении расхода фторирующего реагента - гидродифторида аммония, уменьшении продолжительности процесса спекания и конденсации.(72) Ковзаленко Вячеслав Александрович Садыков Нуржан Мухамед-Камалович Бейсембекова Кулжайык Отархановна Мылтыкбаева Лязат Аманбековна Гладышев Сергей Владиленович Абдулвалиев Ринат Анварбекович(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАФТОРСИЛИКАТА АММОНИЯ(57) Изобретение относится к способу получения гексафторсиликата аммония, применяемого в качестве ингибитора при литье магниевых сплавов,инсектицида для защиты деревянных конструкций и Изобретение относится к области химической промышленности, в частности, к получению из алюмосиликатного сырья гексафторсиликата аммония - (4)26, который используется в промышленности при литье сплавов магния, в строительстве и мебельном производстве в качестве инсектицида для защиты деревянных конструкций,в сельском хозяйстве для фторирования воды и как химический препарат для уничтожения вредных насекомых. Известен способ получения гексафторсиликата аммония из кремнефтористой кислоты (26) путем добавления к ней 4, 4 или (4)2 О 3 с последующим выделением конечного продукта гексафторсиликата аммония - при медленном выпаривании раствора, либо осаждением этиловым спиртом (И.Г.Рысс. Химия фтора и его неорганических соединений. ГНТИХЛ. М. 1965. с. 401-402). Недостатком данного способа является загрязнение гексафторсиликата аммония посторонними примесями - ионами хлора и карбонат- ионами, что усложняет процесс получения гексафторсиликата аммония, так как необходимы дополнительные операции удаления примесей и сложность разделения образующихся новых соединений. Тем более, дальнейшее выпаривание раствора, при его нагревании, обычно приводит к загрязнению соли продуктами гидролиза. Существует способ получения (4)26 путем спекания каолинового концентрата с бифторидом аммония при 50-200 С и 350-550 С с мольным соотношением исходного минерального сырья к бифториду аммония 12,65 ( Римкевич и др. Комплексная переработка каолиновых концентратов способом фторидной металлургии. Цветная металлургия.2. 2010. с. 29 - 36). Недостатком данного способа является использование значительного количества фторирующего реагента и длительность технологического процесса, предусматривающего спекание алюмосиликатного сырья с последовательным нагревом спека в две стадии с разрывом температурного интервала от 50 до 200 С и далее от 350 до 550 С. Существует способ получения (4)26, путем спекания кремнеземсодержащего сырья с гидрофторидом или фторидом аммония при массовом соотношении компонентов спекания 12,32,8, температуре 170-220 С и времени выдержки смеси в нагретом состоянии 4-12 часов. Недостатком данного способа является увеличенное количество фторирующего реагента,длительное время спекания от 4 до 12 часов и увеличение расхода электроэнергии за счет продолжительности технологического процесса(Патент РФ 2286947. Способ переработки кремнесодержащего сырья. Опубл. 10.11.2006). Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения гексафторсиликата аммония путем спекания кремнийсодержащего сырья с 2 гидродифторидом аммония при соотношении исходного минерального сырья к гидродифториду аммония 12,53,5, температуре спекания от комнатной до 200 С в течение 4 ч с сублимацией профторированной массы при температуре 650 С и конденсацией гексафторсиликата аммония(Патент РФ 2097321. Способ получения гексафторсиликата аммония. Опубл. 27.11.1997). К недостаткам данного способа относятся повышенный расход фторирующего реагента при соотношении кремнийсодержащего сырья к гидродифториду аммония (12,53,5), трудоемкость реализации технологического процесса,предусматривающего спекание кремнийсодержащего сырья в течение продолжительного времени 4 ч,высокие температуры сублимации (650 С) для образования газовой фазы и конденсации (250-300 С) для получения твердого гексафторсиликата аммония и продолжительное время конденсации. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение расхода фторирующего реагента,сокращение продолжительности процессов спекания и конденсации. Это достигается в способе получения гексафторсиликата аммония,включающем фторирование алюмосиликатного сырья спеканием с гидродифторидом аммония,улавливание выделяющегося газообразного гексафторсиликата аммония и его конденсацию, в котором шихту перед спеканием предварительно гранулируют, спекание проводят при массовом соотношении алюмосиликатного сырья к гидродифториду аммония 11,51,7 в течение, предпочтительно, 60 мин и конденсацию осуществляют принудительно в реторте с обратным холодильником при температуре 10-15 С. Сущность изобретения заключается в следующем. В исходном состоянии шихта,состоящая из алюмосиликатного сырья и гидродифторида аммония находится в уплотненном пылеобразном состоянии, поэтому для увеличения объема пробы, уменьшения ее плотности и образования гранул проведено предварительное гранулирование шихты. Гранулирование проводили путем увлажнения шихты водой при равномерном перемешивании. Дальнейшее спекание гранулированной шихты осуществлялось в трубчатой печи при нагревании смеси от комнатной температуры до 500 С и выдержке при набранной температуре в течение 60 мин. Вследствие гранулирования и увеличения поверхности шихты, за счет ее равномерного и быстрого нагрева по всему объему, взаимодействие оксида кремния, содержащегося в алюмосиликатном сырье, с гидродифторидом аммония, происходит гораздо интенсивнее. При этом наблюдается практически полное селективное удаление кремнезема с образованием газовой фазы гексафторсиликата аммония О 2342(4)2 6322 О В связи с этим, соотношение алюмосиликатного сырья к гидродифториду аммония, необходимое в процессе спекания для протекания реакции фторирования, взято в меньшем количестве, чем в известном способе, и составляет 11,51,7. Это позволило снизить расход фторирующего реагента и уменьшить продолжительность процесса спекания. При соотношении алюмосиликатного сырья к гидродифториду аммония меньше, чем 11,5,наблюдается неполное селективное удаление оксида кремния в газовую фазу с последующим пониженным выходом гексафторсиликата аммония. Увеличение содержания фторирующего реагента выше 11,7 происходит без улучшения эффективности показателей способа и приводит к перерасходу гидродифторида аммония. Образовавшаяся газовая фаза гексафторсиликата аммония улавливается и принудительно охлаждается в фторопластовой реторте с обратным холодильником. Охлаждение необходимо для более быстрого движения газовой фазы в десублиматор и увеличения скорости конденсации при образовании кристаллов гексафторсиликата аммония. На скорость конденсации оказывает большое влияние значение давления, которое в свое время зависит от температуры. При резкой разнице градиента температур от 500 С (в печи спекания) до 10-15 С (в охлаждаемой реторте) давление резко падает, вследствие этого существует различие в давлении паров (летучесть), происходит более быстрое перемещение газовой фазы в зону конденсации, ее быстрое охлаждение и переход в твердое состояние кристаллообразный гексафторсиликат аммония, что позволяет снизить продолжительность процесса конденсации. Вышесказанное подтверждается следующими конкретными примерами. Пример 1. Исходное сырье - нефелиновые сиениты,состава, масс.А 2 О 3-26,0 О 2-46,5 2 О 3-2,5-1,37 в количестве 20 г перемешивали с 30,0 г 42 (11,5) и нагревали до 500 С, затем выдерживали при этой температуре в течение 60 мин. Температура в десублиматоре принудительно охлаждалась в реторте с обратным холодильником от 500 С до 10 С. В результате спекания и быстрой десублимации газовой фазы в реторте с обратным холодильником уловлен и конденсирован гексафторсиликат аммония. Вес полученного гексафторсиликата аммония составил 27,5 г., выход - 99,6 . Пример 2. Исходное сырье - нефелиновые сиениты,состава, масс.А 2 О 3-26,0 О 2-46,5 е 2 О 3-2,5-1,37 в количестве 20 г перемешивали с 34,0 г 42 (11,7) и нагревали до 500 С, затем выдерживали при этой температуре в течение 60 мин. Температура в десублиматоре принудительно охлаждалась в реторте с обратным холодильником от 500 С до 12 С. В результате спекания и быстрой десублимации газовой фазы в реторте с обратным холодильником уловлен и конденсирован гексафторсиликат аммония. Вес полученного гексафторсиликата аммония составил 27,4 г., выход - 99,4 . Пример 3. Исходное сырье - нефелиновые сиениты,состава, масс.А 2 О 3-26,0 О 2-46,5 е 2 О 3-2,5-1,37 в количестве 20 г перемешивали с 30,0 г 42 (11,5) и нагревали до 500 С, затем выдерживали при этой температуре в течение 60 мин. Температура в десублиматоре принудительно охлаждалась в реторте с обратным холодильником от 500 С до 15 С. В результате спекания и быстрой десублимации газовой фазы в реторте с обратным холодильником уловлен и конденсирован гексафторсиликат аммония. Вес полученного гексафторсиликата аммония составил 27,38 г., выход - 99,3 . ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения гексафторсиликата аммония,включающий фторирование алюмосиликатного сырья спеканием с гидродифторидом аммония,улавливание выделяющегося газообразного гексафторсиликата аммония и его конденсацию,отличающийся тем, что шихту перед спеканием предварительно гранулируют, спекание проводят при массовом соотношении алюмосиликатного сырья к гидродифториду аммония 11,51,7 в течение, предпочтительно, 60 мин и конденсацию осуществляют принудительно в реторте с обратным холодильником при температуре 10 - 15 С.