Utilization of an aqueous fluosilicic acid solution

for the production of soda aqueous solution

and a mixture of calcium silicate and calcium fluoride

 

Utilisation d’une solution aqueuse d’acide fluosilicique pour la production d’une lessive de soude et d’un mélange de silicate de calcium et de fluorure de calcium

 

A. O. Touré*, F. M. Sambe, S. Ndiaye, C. Mar Diop, O. Sock

Laboratoire d’Electrochimie et des Procédés Membranaires (LEPM),  Ecole Supérieure Polytechnique (ESP),

 Université Cheikh Anta Diop de Dakar (UCAD) B.P. 5085 Dakar-Fann, Sénégal

* Corresponding author: E-mail: alphatoure@gmx.com

Received: 23 February 2011; revised version accepted: 30 June 2011

 

Abstract

     Aqueous fluosilicic acid solutions constitute interesting intermediate reagents in the manufacturing of numerous chemicals. However they are sometime considered as simple by-products which are at the origin of a relatively former environmental preoccupation in phosphoric acid and fertilizer production. Indeed a whole range of chemicals can be generated by the transformation of this industrial waste. Among these chemicals, distinguish itself soda, which is an essential substance in the industrial practice, as well as calcium fluoride and calcium silicate which are frequently used in cement industry. 

In this work, fluosilicic acid is converted into sodium fluosilicate which is treated by lime to obtain soda and a mixture of calcium fluoride and calcium silicate.

Experiments already made in laboratory showed the feasibility of this production of soda.

The obtained yields can be about 70% for the reaction of caustification which generate 6% of NaOH aqueous solution.

Analyses made on precipitates highlight compositions in essential and useful constituents in cement industry.

 

Keywords: Fluosilicic acid; Sodium fluosilicate; Lime; Cautification; Caustic soda.

 

Résumé

     Les solutions d’acide fluosilicique constituent d’intéressants réactifs intermédiaires pour la fabrication de nombreux produits chimiques. Cependant elles sont parfois considérées comme de simples sous-produits qui sont à l’origine d’une préoccupation environnementale relativement ancienne lors de la fabrication de l’acide phosphorique et des engrais phosphatés. En effet toute une gamme de produits chimiques peut être générée par la transformation de ce déchet industriel. Parmi ces produits se distinguent la soude qui est une substance de base dans la pratique industrielle, ainsi que le fluorure de calcium et le silicate de calcium d’emploi fréquent dans l’industrie cimentière.

Dans ce travail, l’acide fluosilicique est converti en fluosilicate de sodium qui est ensuite caustifié par la chaux pour obtenir la soude et un mélange de fluorure de calcium et de silicate de calcium.

Des expériences effectuées en laboratoire ont montré la faisabilité de cette méthode de production de soude. Les rendements obtenus peuvent atteindre 70% pour la réaction de caustification qui génère une lessive de soude de l’ordre de 6%. Les analyses effectuées sur les précipités mettent en exergue des compositions intéressantes en constituants essentiels et utiles pour l’industrie cimentière.

 

Mots clés : Acide fluosilicique ; Fluosilicate de sodium ; Chaux ; Caustification ; Soude caustique.

 

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