SU802178A1 - Способ получени фторидов щелочно-земельныхили РЕдКОзЕМЕльНыХ элЕМЕНТОВ - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧШ1ИЯ ФТОРИДОВ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ ИЛИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

I

Изобретение относитс  к технике ) синтеза химических реактивов и может быть исполь . зовано в производстве фторидов щелочноземельных и редкоземельных элементов.

Известен способ получени  фторидов щелочноземельных и редкоземельных злементов осаждением фторидов из водных растворов 1.

Недостатком известного способа  вл етс  присутствие синтезируемых реактивных органических и кислсэродсодержащих примесей, что преп тствует использованию их в р де технологических процессов, например, в производстве оптической керамики.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  способ получени  фторидов щелочноземельных или редкоземельных злементов, включающий смеще1ше фторидов щелочных и хлоридов щелочноземельных или редкоземельных элементов, плавление щихты при температуре 7QO-800C IB платиновом реакторе в окислительной атмосфере, кристаллизацию и охлаждение.

В св зи с сильным схватыванием плава с платиной при температуре 400 реактор заливают водой или погружают в воду дл  облегчени  отделени  продуктов синтеза от стенок реактора. Этот способ обеспечивает получение реактивов более высокой степени чистоты, одиако еще загр зненных кислсфодсодержащими примес ми 2.

Недостатком известного способа  вл етс  дороговизна процесса из-за использовани  платиновых реакторов, а также из-за повышенного расхода платиш.1 за счет взаимодействи  с агрессивным фторидным расплавом и механического разрушени  при деформации и реставрации и сложность процесса вследствие того , что плав спекаетс  с платиновым реактором , а это создает большие трудности дл  извлечени  продуктов реакции, которое осуществл ют-заливкой водой высокотемпературного (400° С) реактора.

Целью изобретени   вл етс  удешевление процесса за счет исключени  применени  платиновых реакторов и упрощени  процесса за счет исключени  стадии обработки плава водой при 400С.

Поставленна  цель достигаетс  описываемым способом получени  фторидов щелочноземельных или редкоземельных элементов, включающим , смещение фторидов щелочных и хлоридов щелочноземельных или редкоземельных элементов , плавление щихты при температуре 700-800° С в огнеупорном реакторе, охлаждение плава, причем плавление осуществл ют в восстановительной атмосфере в реакторе из углерода, внутренние стенки которого покрывают слоем фтористого водорода, а после охлаждени  плав обрабатьшают дистиллированной водой лри кип чении и сущат этиловым спиртом.

Отличительньшш признаками способа  вл ютс  следующие: плавление в восстановительной атмосфере в реакторе из углерода, внутренние стенки которого покрьшают слоем фтористого водорода, обработка плава после охлаждени  дистиллированной водой при кип чении и сушка этиловым спиртом.

Фториды щелочноземельных элементов (кальци , бари , стронци ), синтезируемые по данному способу, получаютс  квалификации выще осч, например:

BaFg 99,5 вес.%

Хлориды (С1) - не более 0,04

Кремний- МО

-э

МО

Свинец

1-10-

Марганец 1-10-

Медь МО-

Железо MQХром МОНикель

моНатрий

5-10Калий

Содержание кислородных примесей более чем на пор док ниже по сравнению с реактивами , полученными известными способами.

Кислородсодержащие примеси,  вл ющиес  причиной интенсивного рассе ни  света в, получаемых из синтезируемых фторидов кристаллов и оптической керамике, св зи с отсутствием доступных методов анализа в насто щее врем  оцениваетс  по технологической пробе - качеству и прежде всего - прозрачности оптической керамики шш монокристаллов. Оптическа  керамика, например фтористого бари , спрессована из реактива, синтезированного в восстановительной атмосфере по данному шособу, имеет высокие и равномерное пропускание в инфракрасной и видимой области спектра, чего нельз  получить в обычных услови х синтеза с использованием плат1шовых реакторов.

Реактор из углерода обеспечивает создание слабо-восстановительных, условий, которые способствуют защите фторидов от кислоро содержащих примесей, а нанесение раствора

фтористого водорода - от возможных включений углерода от графитового реактора, а также и кислородсодержащих включений; промьшка же этиловым спиртом обеспечивает получение сыпучих материалов, что устран ет необходимость истирани  комковатого плава и также способствует повыщению чистоты.

Пример 1. Графитовый реактор в виде цилиндр.ического стакана диаметром 150 мм и высотой 150 мм с крышкой покрывают слоем пирографита (внутреннюю и наружную поверхности). Пирографитовое покрытие создает дополнительную защиту синтезируемого материала от загр знени  углеродом. В тигель заливают около 50 см плавиковой кислоты и встр хиванием нанос т тонкий слой кислоты на внутренние стенки тигл , после чего остатки кислоты сливают. Дл  предотвращени  обгорани  графита на наружную поверхность тиГл  нанос т тонкий слой щамотной массы. Высушенный тигель заполн ют шихтой следующего состава, г:

BaCl,

- 900

KF.2H,2O - 900

и загружагот в кварцевьш стакан, плотно закрывающийс  крыщкой, что также предохран ет реактор от окислени , и помещают в печь сопротивлени .

Фтористый барий синтезируют при температуре 730-750° в около 3 час.

Побочный продзтст - хлористый калий, отмывают дистиллированной водой при кип чении; освобождающийс  фтористый барий заливают раствором этилового спирта и затем высущивают, последаее обеспечивает получение некомковатого, сыпучего материала.

Пример 2. Синтезируют фтористый стронций - шихту в составе

- 0,5

SrCI,

NaF.2HgO - 0,2

тщательно смешивают и загружают в пирографитовый реактор. Как в примере 1 реактор предварительно прокаливают в вакууме -1-Ю- - 1 10- мм рт.ст. при температуре - 1300° ; остывший реактор промывают раствором фтористого водорода и тонкий слой его нанос т на внутрешпою поверхность реактора, наружную поверхность

покрьгеают слоем шамотной массы или синтетической намазки; шихту увлаж51 ют 30 см плавиковой кислоты и прокаливают при температуре около 750° в течение 3 час. Побочный хлорид натри  отмьшают дистиллированной

водой при кип чении; осажденный фтористый стронций увлажн ют этиловым спиртом и высушивают при температуре около .

Пример 3. Синтезируют фтористый кальций.

Пирографитовый реактор прокаливают при температуре 1300° в вакууме - мм рт-ст.; промывают раствором фтористого водорода (плавиковой кислотой) и тонкий слой оставл ют на внутренней поверхности реактора; наружную поверхность обмазывают синтетической намазкой.

Шихту в составе СаС - 0,5 кг и NaF - 0,2 кг тщательно перемешивают, загружают в Пирографитовый реактор и увлажн ют 30 см плавиковой кислоты. Тигель с шихтой выдерживают в течение 2 час при температуре 750°С и охлаждают до комнатно температуры. Хлористый натрий отмывают дистиллированной водой при кип чении до отсутстви  реакщш на хлор, полученный продукт дополнительно увлажн ют этиловым спиртом и высушивают в термостате при температуре 150°С.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  фторидов щелочноземельных или редкоземельных элементов, включающий смещение фторидов щелочных и хлоридов щелочноземельных или редкоземельных элементов , плавление шихты при температуре 700-800° С в огнеупорном реакторе, охлажде ние плава, отличающийс  тем, что, с целью удешевлени  процесса за счет исключени  применени  платиновых реакторов , упрощени  процесса за счет исключени  стадии обработки плава водой при 400° С, { плавление осуществл ют в восстановительной атмосфере в реакторе из углерода, внутренние стенки которого покрьшают слоем раствора фтористого водорода, а после охлаждени  плав обрабатывают дистиллированной 15 водой при кип чении и сушат этиловым спиртом .

   Источники ниформации, прин тые во внимание при экспертизе 1- Саймоне Д.- Фтор и его соединени . М., 2J 1953, с. 34.
2. 2. Синюкова И. А., Степанов И. В. Рост крисгаллсж. Изд-во АН СССР, 1959, с. 115.