5. Известняк

В качестве исходного материала для получения известняковой суспензии используют известняк. По внешнему виду это кусковой материал размером от 20 до 80 мм серовато-белого цвета плотно­стью 2,7125 г/см'.

Формула — СаСО .

Молекулярная масса (по международным атомным массам

19750 - 100,09 у.е.

С одержит примеси диоксида кремния (SiO,), оксид магния (MgO) и полуторные окислы (R_;0₍), нерастворимые в воде. При нагревании известняк разлагается с образованием СаО и СО,, реагирует с кислотами.

т

СаСО,->СаО + СЮ,

По качеству известняк должен соответствовать требованиям ГОСТ 1463-80. Получают его путём добычи с последующим дроблением и обогащением карбонатного сырья.

Известняк используют на заводе для приготовления известня­ковой суспензии, применяемой в качестве нейтрализующего агента фторсодержащих следов, которую готовят путём дробления и сме­шения известняка с обратной водой. Состав суспензии контроли­руют по плотности (1,08-1,10 г/см^!).

6. Оксид кальция

В качестве нейтрализующего агента для очистки промышлен­ных сточных вод производства фтористых солей применяют из­весть технологическую, соответствующую 1У 48-312-2-89.

Химическая формула — СаО, насыпной вес — 0,95 т/м\

В основе получения СаО имеет место термическое разложение известняка при температуре более 1000 °С, которое осуществля­ется, как правило, в шахтных печах [6].

По качеству известь должна отвечать требованиям, приведен­ным в табл. 1.8

Таблица 1.8 Химический состав извести
Наименование показателей	Норма для сортов
	1	2
1 ( одержапие активных СаО + Лч'цО 0/ в пгргсчп'г па сухое вещество, /о не менее	80	70
2. ( одержапие активной МцО. /о, не ('хьлее	5	5
3, ( одержанпс uenoi аспввшхеи аереп в негашеной комконпп нанести, п, пе оодее	17	20

Производство фтороводорода и плавиковой кислоты

2.1 Состав, свойства и области применения фтороводорода и плавиковой кислоты

Фтороводородную кислоту получают абсорбцией образующего­ся при разложении фторсодержащего сырья фтороводородного газа. Техническая фтороводородпая кислота представляет собой раствор газообразного фтороводорода в воде и содержит примеси H₂S0₄ и H₂Sib_ft. По внешнему виду — бесцветная жидкость с резким запахом и следующими свойствами [1-7]:

• Химическая формула — HF.

• Молекулярная масса — 20,01 г/моль

• Температура кипения — 19.75 "С

• Критическая температура — 188 "С

• Критическое давление- — 6.492 Мпа

• Критическая плотность — 290 кг/м'.

Теплота образования HF из элементов — 273,30 кДж/.моль, тем­пература кипения +19,43 "С, замерзания - 83,37 "С. Теплота плав­ления + 3,93 кДж/моль. Энергия диссоциации - 566 кДж/моль. Ьезводпый 1 IF при Т<20 "С — бесцветная жидкость с резким запахом, обладающая ничтожно малой электропроводимостью. Мно­гие неорганические соединения хорошо растворимы в жидкой I IF.

/Пидкии фтороводород смешивается с водой во всех отношени­ях. Из диаграммы плавкости системы HF~H,0 следует, что су­ществуют три кристаллогидрата: HF-H О (т.пл — 35,3 °С) 2HFHp (т.пл - 79,3 °С) и 4HF-HP (т.пл - 100,2 °С), что указывает па трудность разделения HF и Н₂0 вымораживанием и невозможность получить данным методом HF, не содержащий воды. Подобно другим галогеноводородам, HF образует с водой азеотропную смесь, содержащую 38,26 % вес. HF, кипящую при температу(>е 112,3 °С (Р=750,2 мм.рт.ст. или 0,1 МПа) [1].

Ректификацией плавиковой кислоты концентрацией выше со­става ее азеотропной смеси можно получить безводный фторово­дород [1J. Fro выход в значительной мере зависит от содержания HF в исходной кислоте. При содержании HF в кислоте не менее 70 /о мае. безводный HF может быть получен простой перегон­кой плавиковой кислоты. Содержание примесей SiF обусловле­но протеканием побочных реакций и определяется растворимос­тью в системах НЬ — Sir" и НЬ — Sib — Н_;0 [8]. Раство­римость Sil' увеличивается с уменьшением концентрации фторо-водородпой кислоты. В 96 /о кислоте содержание SiF при температуре 15 °С менее 0,05 % мае, в 25-30 % кислоте оно доходит до 8 % H,SiF_(>. П( >этому для удаления H,SiF_f> физичес­кие методы не приемлемы, используются только химические мето­ды, основанные па низкой растворимости кремпефторидон в ра­створах фтороводородпой кислоты.

Н сухом фтороводороде большинство химически важных метал­лов и сплавов при температуре до 50 "С подвергаются умеренной коррозии, однако в присутствии воды коррозия усиливается. Метал­лические материалы, стойкие в безводном фтороводороде при темпе­ратуре ло 50 С (скорость коррозии не более 0,01 мм/год): стали огнеупорные ( тЮ. С тЗ и др.; хромистые и хромистоникелиевые ста-\и. никель; медь и се сплавы; алюминий и его сплавы. Неметалличес­кие материалы, стойкие в безводном фтороводороде: фторопласты, фторидпые эмали. Металлические материалы, стойкие во фтороводо­роде при содержании воды 20-40 /о и температуре 50 °С (скорость коррозии не более 0,5 мм/год): свинец, никель и его сплавы. Углеро­дистые и хромникелиевые стали, алюминий и его сплавы в этих усло­виях коррозируют со скоростью более 10 мм/год. I еплоемкость 25 /о I II" равна 0,8294 кал/гтрад, температура замерзания ниже — 41 °С, что позволяет хранить ее в емкостях, находящихся вне здания. Плот­ность HI" колеблется в интервале от 1,1 до 1,3 г/см^- в зависимости от содержащихся в ней примесей: кремнефтороводородной и серной кис-хот. Упругость паров HF над кислотой при 25 °С — 7,6 мм рт.ст.; мри 50 С ^— 20,8 мм рт.ст. [4].

Фтороводородная кислота является слабым электролитом, энер-[ ii^rrfrijcniiiTpjrnT г (7гпт-|Щ1щгтпплт чети -I inn оказывая сильное разрушагощее воздействие. Однако в некото[)ых случаях реакция проте­кает только на поверхности металла, после чего последний оказыва­ется защищенным от дальнейшего действия кислоты слоем образо­вавшейся труднорастворимой соли. I ак ведут себя, в частности, сви­нец, медь, латунь, никслсвомсдпыс сплавы, что позволяет использо­вать их для изготовления аппаратуры, применяемой в производстве.

В настоящее время для защиты поверхности металлов от корро­зии в среде НГ' применяют оправдавший себя на практике метод 1уммирования (обкладка угольно-графитовыми плитами). Помимо этого широкое применение нашли синтетические материалы: поли­этилен, фторопласт, винилпласт, органическое стекло. Температура фтороводородпой кислоты, предназначенной для транспортировки в железнодорожных цистернах, должна быть не более 60 С.

Фтороиодородиую кислоту применяют в производстве техни­ческих фтористых солей: криолита, фтористоводородных алюминия и натрия; при получении хрусталя, для травления труб в металлур­гической промышленности, в нефтегазодобывающей промышлен­ности для размягчения горных пород и т. д. Кроме того, HP при­меняют также в производстве фтороводородпой кислоты особой чистоты, используемой преимущественно в полупроводниковой технике. Характеристика фтороводородпой кислоты, применяемой в указанных направлениях, представлена в табл. 2.1. Кислота, по­ступающая в производство фторсолей, должна быть прозрачной. Получают такую кислоту очисткой образующейся при абсорбции фтороводорода кислоты растворами кальцинированной соды, фто­рида натрия или другими методами и осветлением.

1аблица	Z.1 Химический состав технической фтороводородной кислоты
Массовая доля компонента, /о		I 1рОИ31!ОДСТПО фтористых солен (HF-полуфабрикат)	1 пиарная кис	\ота. марка Б
			С орт ]	Сорт II
HF, не менее		28,0	30,0	30.0
Н SO , не более		1,0	0,05	2,3
H7SiF не более		не нормируется	0,05	8,0