Способ получения бромистого лития

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОМИСТОГО ЛИТИЯ, включающий обработку суспензии карбоната лития жидким бромом в присутствии неорганического реагента с последующим отделением раствора от осадка, его упариванием и кристаллизацией из него продукта/, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью удешевления процесса при сохранении выхода и содержания основного вещества в продукте, в качестве неорганического реагента используют а1и1миачиую воду, 2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что,аммиачную воду берут с концентрацией .25-30%, 3,Способ поп. 1, отличающийся тем, что.обработкуЖИДКИМ бромом ведут сначала со скоростью 6Q-90 л/ч до содержания в реакционной массе карбоната лития 60-90 г/л/ а затем со скоростью 30-50 л/ч до § отсутствия карбоната лития. ko

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН (19) (И) 3(59.С 01 D 1 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗ06РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " :, "

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2929211/23-26 (22) 22.05.80 (46) 30 .08.83. Бюл. 9 32 (72) Е.И. Матюшенко, В.A. Морозова и С.М. Тульский (53) 661.834.341(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 597639, кл. С 01 D 15/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 912643, кл. С 01 D 3/10, 1980. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОМИС:ТОГО ЛИТИЯ, включающий обработку суспензии карбоната лития жидким бромом в присутствии неорганического реагента с последующим отделением раствора от осадка, его упариванием и кристаллизацией иэ него продукта, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса при сохранении выхода и содержания основного вещества в продукте, в качестве неорганического реагента используют аммиачную воду.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что,аммиачную воду берут с концентрацией,25-30t.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что,обработку жидким бромом ведут сначала со скоростью

60-90 л/ч до содержания в реакционной массе карбоната лития 60-90 г/л, а затем со скоростью 30-50 л/ч до отсутствия карбоната лития.

1038282

3I.ieC0 +ЗВг +2NH

6I.iBr+3C0 +Ы +ЗН 0 ("1

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, в частности к способам получения бромистого лития, который может быть использован для приготовления рабочего раствора холодильных машин, применяемых в химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен способ получения бромистого лития Путем взаимодействия гидроокиси лития с бромистоводородной кислотой $ 1) .

Недостатком данного способа является высокая стоимость процесса, связанная с использованием дорогостоя- 15 щих реагентов — гидроокиси лития и бромистоводородной кислоты.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения бромистого лития, включающий обработку суспенэии карбоната лития с соотношением Т:Ж=1: (1-5) жидким бромом в присутствии 27-40% перекиси водорода при 15-50 С при перемешивании с последующим отделением раствора от осадка, его упариванием и кристаллизацией иэ него продукта (2).

Недостатком известного способа является высокая стоимость процесса, связанная с использованием дорогосто яшей перекиси водорода (эатраты по сырью на 1 т продукта составляют 3,551 руб.).

Цель изобретения — удешевление процесса при сохранении выхода и Зб содержание основного вещества в продукте (затраты по сырью на 1 т продукта снижаются на 135 руб.).

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения бромистого лития, включающему обработку суспензии карбоната лития жидким бромом в присутствии неорганического реагента с последующим отделением раствора от осадка, его упариванием и кристаллизацией из него продукта, 45 причем в качестве неорганического реагента используют аммиачную воду.

Причем аммиачную воду берут с концентрацией 25-30Ъ и обработку жидким бромом ведут сначала со око- 5О ростью 60-90 л/ч до содержания в реакционной массе карбоната лития 60,90 г/л, а затем со скоростью 3050 л/ч до отсутствия карбоната лития.

Свособ осуществляют следующим образом.

Водную суспензию с содержанием

Т:Ж=1:(3-5) карбената лития бромируют жидким бромом в присутствии 25ЗОВ-ной аммиачной воды при температуре реакционной массы 15-55 С. 6О

Бромирование ведут в две стадии.

Первая стадия бромирования протекает по реакции

Выделяющийся в результате реакции (1) углекислый гаэ взаимодействует с растворенным аммиаком и образует углекислый аммоний, который выпадает в осадок.

2NH (р)+СО ()+К О- (NH4) СО °

На второй стадии в качестве восстановителя используется образовавшийся на первой стадии бромирования углекислый аммоний и бромирование протекает с бурным выделением углекислого газа по реакции

31 1 СО +Çar +(NH ) CO - 6 LiBr+ ъ . +4С02+ы1+НХО °

Бромирование ведут до отсутствия карбоната лития в растворе, определяемого визуально по пожелтению и прозрачности раствора.

Скорость подачи брома на первой стадии бромирования регулируется по температуре реакционной массы.

Увеличение скорости бромирования выше 90 л/ч ведет к повышению температуры реакционной массы выше 55 С, что в свою очередь приводит к значительным потерям брома, аммиака и разложению образующего углекислого аммония.

Скорость подачи брома на второй стадии бромирования регулируется по вспениванию реакционной массы в результате бурного выделения углекис1лоты.

Увеличение скорости бромирования на второй стадии выше 50 л/ч приводит к сильному вспениванию реакционной массы, в результате чего может быть выброс реакционной массы иэ аппарата.

Снижение скорости подачи брома на первой стадии менее 60 л/ч, на второй стадии менее 30 л/ч ведет к снижению производительности аппаратов.

При бромировании суспензии карбоната лития, имеющей Т:Ж=1:<3, реакционная масса получается очень густая в результате выпадения аммония углекислого в осадок, что ведет к неравномерному перемешиванию и выбросу брома иэ реакционной массы.

Бромирование суспенэии карбоната лития Т:Ж=1 )5 ведет к получению

1 слабых растворов по содержанию лития бромистого, а это снижает производительность оборудования и увеличивает энергоэатраты.

Применение аммиачной воды с содержанием аммиака менее 25% ведет к снижению производительности аппаратов из-эа разбавления реакционной массы и увеличению энергозатрат, а выше

30% — к образованию густой реакционной массы и выбросам аммиака и брома.

1038282

Полученный раствор лития бромистого доводят до рН 10 путем добавления гидроокиси лития,при необходимости исправляют от примесей, фильтруют, упаривают до температуры кипения

170е С. 5

Пульпу охлаждают до 28 С и центри. фугируют.

В случае необходимости использования лития бромистого в виде раствора окончательную упарку ве- 10

3 дут до плотности 1,515-1,540 г/см (замер производится при 110 C).

Пример 1. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 1,5 л, снабженную мешалкой, термометром (5 и доэатором брома, помещают 600 мл дистиллированной воды, затем при перемешивании 200 г карбоната лития и 145 мл 25%-ной аммиачной воды.

Бромирование ведут жидким бромом при температуре реакционной массы

15 С.

После подачи 80 мл брома начинается вспенивание реакционной массы вследствие выделения углекислого

25 газа.

Бромирование ведут до отсутствия карбоната лития в растворе, определяемого визуально. Раствор должен быть прозрачным и слегка желтоватым.

Количество брома на реакцию составляет 1 объем на 1,03 объема 2.5%.ной аммиачной воды.

Скорость подачи брома на бромирование на первой стадии реакции—

60 л/ч, на второй стадии — 30 л/ч.

По окончании реакции добавляют суспензию карбоната лития до обесцвечивания и гидроокись лития до ,рН 10 с целью получения лития бромистого, не содержащего ионов аммо- 40 е ния, затем упаривают до, 1) 5.. С.

При необходимости проводят осаж. дение сульфатов насыщенным раствором гидроокиси бария. Далее расгвор лития бромистого фильтруют через 45 плотный фильтр, переносят в фарфоро-. вую чашку и проводят окончательную упарку до температуры кипения раствора 170 С.

Пульпу бромистого лития охлаждают при медленном перемешивании до 28 С.

Затем фильтруют через бумажный фильтр на воронке Бюхнера.

Полученные кристаллы лития бромнстого двухводного помещают в банку . с притертой пробкой.

Маточный раствор используют, добавляя его в реакционную массу после бромирования. Выход 620 г LiBr 2Н О.

Пример 2. В круглодоннуютрехгорлую колбу емкостью 2 л, снаб- 60

-женную мешалкой, термометром и дозатором брома, помещают 800 мл дистиллированной воды, затем при перемешивании 200 r карбоната лития и 134 мл

27%-ной аммиачной воды. 6

Бромирование ведут жидким бромом при температуре реакционной массы

35 С.

После подачи 80 мл брома начинается вспенивание реакционной массы вследствие выделения углекислого газа.

Бромирование ведут до отсутствия карбоната лития в растворе, определяемого визуально. Раствор должен быть прозрачным и слегка желтоватым, Количество брома на реакцию составляет 1 объем на 0,96 объема

27%-ной аьачиачной воды.

Скорость подачи брома на первой стадии реакции бромирования 75 л/ч, на второй стадии — 40 л/ч.

По окончании реакции добавляют суспензию карбоната лития до обесцвечивания и гидроокись лития до рН 10, с целью получения лития бромистого, не содержащего ионов аммония, затем упарнвают до. 115 С.

При необходимости проводят осаждение сульфатов насыщенным раствором гидроокиси бария. Далее раствор лития бромистого фильтруют через плотный фильтр, переносят в фарфоровую чашку и проводят окончатель- 3 ную упарку до плотности 1,515 г/см (замер производится при llO C) .

Пример 3. В круглодзнную трехгорлую колбу емкостью 2 л, снабженную мешалкой, термометром и дозатором брома, помещают 1000 мл дистиллированной воды, затем при перемешивании 200 r карбоната лития и 123 мл 30%-ной аммиачной воды.

Бромирование ведут жидким бромом при 55 С.

После подачи 80 мл брома начинается вспенивайие реакционной массы вследствие выделения углекислого, газа.

Бромирование ведут до отсутствия карбоната лития в растворе, определяемого визуально. Раствор должен быть прозрачным и слегка желтоватым.

Количество брома на реакцию сос тавляет 1 объем на 0,88 объема 30%ной аммиачной воды.

Скорость подачи брома на первой стадии бромирования 90 л/ч на второй стадии — 50 л/ч. !

По окончании реакции добавляют карбонат лития до обесцвечивания и гидроокись лития до рН 10, с целью получения лития бромистого, не содержащего ионов аммония, затем упаривают до 115 С.

При необходимости проводят осаждение сульфатов насыщенным раствором гидроокиси бария. Далее раствор лития бромистого фильтруют через плотный фильтр, переносят в фарфоровую чашку и проводят окончатель-> ную упарку до плотности 1,540 г/см (замер производится при 110 C).

1038282

Составитель Л. Ситнова

Редактор Н. Ковалева Техред А.Ач Корректор А, Ильин

Заказ 6131/22 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений И открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый способ позволяет удешевить процесс за счет снижения затрат по сырью на ф т 135 руб. при сохранении выхода и содержания основного вещества в продукте.