Технология неорганических веществ

1.2. Производство фторида алюминия29 ȣ абсорбция SiF4 аммиаком с получением NH4F.При обработке отходящих газов водяным паром при температуре около 800 °C образуется HF, который далее взаимодействует с Al(OH)3 с получением кристаллогидрата AlF3 · 3H2O: SiF4 + 2H2Oпар = 4HF + SiO2, 3HF + Al(OH)3 = AlF3 · 3H2O.При абсорбции SiF4 водой образуется H2SiF6, при взаимодействии которой с Al(OH)3 также получается AlF3 · 3H2O: 3SiF4 + 2H2O = 2H2SiF6 + SiO2, H2SiF6 + 2Al(OH)3 + 2H2O = 2(AlF3 · 3H2O) + SiO2.Более рациональным является способ, разработанный в УНИХИМе: в по-лученной из фтористых газов кремнефтороводородной кислоте, содержащей от 12 до 13 % мас. H2SiF6 и кремнегель и нагретой до 85 °C, растворяют в течение 15 мин при перемешивании гидроксид алюминия. Суммарно процесс можно описать уравнением реакции H2SiF6 + 2Al(OH)3 = 2AlF3 + SiO2 · 2H2O + 2H2O.Это взаимодействие идет в несколько стадий: 3H2SiF6 + 2Al(OH)3 = Al2(SiF6)3 + 6H2O, Al2(SiF6)3 + 12H2O = 2AlF3 + 3(SiO2 · 2H2O) + 12HF, 3HF + Al(OH)3 = AlF3 + 3H2O.Образование в качестве промежуточного продукта кремнефторида алюми-ния при температуре в интервале от 50 до 90 °C завершается в течение 1–3 мин, выделение же из раствора фторида алюминия идет в десятки раз медленнее бла-годаря способности AlF3 образовывать стойкие пересыщенные растворы. Это позволяет выделить SiO2 · 2H2O, доработать его и выпустить в виде побочного продукта — белой сажи. Для получения достаточно хорошо фильтрующегося осадка кремнегеля свободная кислотность пульпы после завершения реакции должна быть около 5 г/л H2SiF6. Активность кремнегеля возрастает с увеличе-нием скорости введения гидроксида алюминия и интенсивности перемешива-ния. При переработке кислоты с концентрацией до 8 % мас. H2SiF6 может быть получен аморфный кремнезем с малым содержанием кристаллической фазы с очень развитой удельной поверхностью около 50 м2/г.Для кристаллизации из полученного раствора AlF3 · 3H2O вводят затравку — кристаллы AlF3 · 3H2O и перемешивают при темпера...