Способ перекристаллизации диоксида теллура

 

Изобретение относится к способу перекристаллизации диоксида теллура и позволяет повысить выход целевого продукта и упростить аппаратурное оформление процесса. В кварцевый реактор емкостью 1 л загружают 330 г диоксида теллура, затем устанавливают перегородку и заливают водный раствор 4-6%-ной соляной кислоты и 3-5%-ной перекиси водорода, при этом соотношение Т:Ж=1:(3,5-3,8) и соотношение объемов HCI:H<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">2</SB> = (3,0-3,5):1. Реактор помещают в печь сопротивления, где его нагревают до 80-100°С. Температурный перепад по высоте реактора поддерживают равным 10-20°С, время выдержки в стационарном режиме 2-3 сут. После этого реактор охлаждают и полученный продукт выгружают и анализируют. Выход кристаллического диоксида теллура составляет 96-99,7%. Спектральным анализом устанавливают содержание в нем примесей на уровне 10<SP POS="POST">-7</SP>-10<SP POS="POST">-8</SP> мас.%. 1 з.п.ф-лы.

союз сожтсних.

СОЩЮЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<511 4 С 01 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 изОБРетениям и ОтнРытиям пРи Гннт сссР (21) 4314394/31-26 (22) 09.10.87 (46) 07.07.89. Бюл. В 25 (71) Институт кристаллографии им. А.В.Шубникова (72) В.И.Пополитов, P.×.Áè÷óðèí, Т.М.Дыменко и Б.С.Черкасов (53) 66 1.692 (088 .8) (56) Кудрявцев А.А. Химия и технология селена и теллура. — M.

Металлургия, 1968, с. 111-115.

Лохов P.Å., Лохова С.С. Получение теллура высокой чистоты химическим способом. — Цветные металлы, 1980, Ф 9, с. 66.

Авторское свидетельство СССР

Р 396393, кл. С 01 В 19/00, С 30 В 7/10, 1976. (54) СПОСОБ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ

ДИОКСИДА ТЕЛЛУРА (57) Изобретение относится к способу перекристаллизации диоксида телИзобретение относится к способам получения высокочистого диоксида теллура, который может быть использован для создания композиционных материалов в акустооптике и пьезотехнике.

Цель изобретения состоит в повышении выхода целевого продукта и упрощении аппаратурного оформпения процесса.

Пример 1. В кварцевый реактор емкостью 1 л загружают 330 r диоксида теллура марки хч, затем ус„„SU„„1491809 А 1 лура и позволяет повысить выход целевого продукта и упростить аппаратурное оформление процесса. В кварцевый реактор емкостью 1 л загружают

330 г диоксида теллура, затем устанавливают перегородку и заливают водный раствор 4-67-ной соляной кислоты и 3-5Х-ной перекиси водорода, при этом соотношение Т:) (= 1:(3,5-3,8) и соотношение объемов НС1 : Н О вЂ” (3,0-3,5):1. Реактор помещают в печь сопротивления, где его нагревают до 80-100 С. Температурный перепад по высоте реактора поддерживают равным 10-20 С, время выдерж-, ки в стационарном режиме 2-3 сут.

После этого реактор охлаждают и полученный продукт выгружают и анализируют. Выход кристаллического диоксида теллура составляет 96-99,77..

Спектральным анализом устанавливают содержание в нем примесей на уровне

10 — 10 мас.X. 1 з.п. ф-лы. танавливают перегородку и заливают водный раствор соляной кислоты и перекиси водорода концентрацией соответственно 4 и 3 мас.7, при этом соотношение жидкой и твердой фаз составляет 3 5:1, а соотношение НС1 и

Н О вЂ” 3: 1. Реактор закрывают фторопластовым затвором, в котором вставлен капилляр, соединенный с резиновой трубкой. В свою очередь трубка отведена в кварцевую емкость с водой.

Подготовленный реактор иомс шают в печь сопротивления, л |о иагрева1491809

1О

30 ют до температуры 100 С. Температурный перепад поддерживают равным 20 С, время выдержки в стационарном режиме

3 сут. Исходная шихта растворяется и конвекционным движением раствора, вызванным температурным перепадом, транспортируется в объем раствора.

3а счет суммарного действия температурного перепада и испарения растворителя через капилляр и резиновую трубку происходит быстрое пересыщение растворенными формами диоксида теллура с последующей его кристаллизацией. Выход кристаллического диоксида теллура составляет 987 веса исходной загрузки. Спектральный анализ показывает, что сушка примесей в по-7 лученных кристаллах составляет 10

10, что свидетельствует об их хорошей чистоте по сравнению с исходным реактивом.

Пример 2. В кварцевыи реактор емкостью 1 л загружают 330 г диоксида теллура марки "хч", устанавливают кварцевую перегородку с отверстиями и заливают смешанный водный раствор соляной кислоты и перекиси водорода концентрацией 6 и 5 мас.7 соответственно. Соотношение жидкой и твердой фаз 3,8: 1, а объемное соотошение V сг !Чн о

Нг О

Реактор герметиэируют фторопластовым затвором с капилляром, соединенным с резиновой трубкой, которая отведена в кварцевую емкость с водои °

Подготовленный реактор помещают в печь сопротивления, где его нагревают до температуры 80 С с температурным перепадом 10 С.

Время выдержки кварцевого реактора в стационарном режиме составляет 3 сут. Исходная шихта при указанных параметрах растворяется и конвекционным движением переносится в объем раствора, где эа счет температурного перепада и испарения растворителя происходит кристаллизация диоксида теллура. Выход диоксида теллура составляет 977. от веса исходной загрузки. Чистота кристаллов диоксида теллура аналогична той, что в примере 1.

Пример 3. Процесс получения кристаллического диоксида теллура осуществляют аналогично примерам

1 и 2. Технологические параметры кристаллизации: температура 100 С, о о. температурный перепад 20 С, концент35

55 рация водных растворов НС1 и Нд0 соответственно 6 и 5 мас ° 7., соотношение жидкой и твердой фаз 3,5:t, а жид " фаэ Чкс Ин о< =3:1. Время г. выдержки в режиме 2 сут. В результате описанного технологического процесса происходит образование кристаллического диоксида теллура, выход которого составляет практически 1007 от веса загрузки.

За счет температурного перепада по высоте реактора и испарения раствора создается пересьпщение, необходимое для перекристаллиэации диоксида теллура. Испарение растворителя происходит самопроизвольно, так как обеспечивается контакт раствора с водной средой через кварцевый капилляр и резиновую трубку. Скорость испарения легко регулируется температурой раствора и диаметром капилляра, введенного в фторопластовый затвор.

Вследствие достаточной величины растворимости диоксида теллура в смешанном водном растворе соляной кислоты и перекиси водорода, применение их позволяет использовать метод испарения раствора в условиях температурного перепада, создавая его равным 10-20 С, и проводить процесс перекристаллиэации диоксида теллура при 80-100 С и атмосферном давлении. Для осуществления перекристаллизации Ы вЂ” ТеО при такой температуре необходима концентрация водного раствора соляной кислоты 4-6 мас.7., а концентрация перекиси водорода 3-5 мас.7. При более низких концентрациях НС1 и H О уме н ьшае т с я р ас тв оримо с т ь ди ок с ида теллура, а при более высокой — выпадает вторая фаза Те О „С1, что приводит к снижению выхода продукта.

Соотношение твердой и жидкой фаэ, а также соотношение их объемов НС1 и И О при указанных физико-химических параметрах подобрано экспериментально и является оптимальным с точ— ки зрения достижения цели изобретения.

Введение перекиси в водный раствор НС1 позволяет повысить растворимость диоксида теллура, снизить температуру процесса, а также за счет выделения кислорода (2Н,0 q

1491809

2Н О + 0 ) предотвратить восстановление диоксида теллура до элементарного теллура.

Составитель В.Нечипоренко

Редактор Н.Лазаренко Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 3819/23 Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета rto изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101.5

Использование изобретения обеспечивает повышение выхода целевого продукта с 40 до 96,0-99,77., упрощение процесса за счет аппаратурного оформления (использование кварцевых реак- 1р торов вместо дорогостоящих стальных автоклавов), низкие температуры и атмосферное давление, что важно для техники безопасности, высокую чистоту ведения процесса получения крис- 18 таллического 4- Те0, так как в способе используется особочистый и коррозионноустойчивый к водному раствору НС1 и Н 0 кварцевый реактор, например, в отличие от такик дорого- 20 стоящих и нестойких футеровок в НС1 и Н 0, как платина, золото °

Ф о P м Ул а и з о б р е т е н и я

1. Способ перекристаллизации диоксида теллура в водном растворе, содержащем соляную .кислоту при повышенной температуре и поддержании температурного перепада, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и упрощения аппаратурного оформпения процесса, в раствор дополнительно вводят, перекись водорода и перекристаллиэацию ведут иэ испаряющегося растворителя при 80-100 С.

2. Способ по п. 1, отличающ и Й с я тем, что перекристаллиэацию ведут при концентрации раствора соляной кислоты 4-6 мас.7, перекиси водорода 3-5 мас.Ж при объемных отношениях Т:Ж = 1:3 5-3,8, HCl

H 0 = 3,0-3,5:1 и температурном перепаде 10-20 С.