Способ получения оксихлорида теллура

 

А1

09 И!) (51)S С 01 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

t (21) 4629916/26 (22) 03. 01. 89 (46) 23.04.91. Бюл, М 15 (71) Институт кристаллографии им. А.В.Ыубникова (72) В.И.Пополитов; P.×.Áè÷óðèí, А.А.Телегенов, Т.M.ÄûìåHKî и Б.С.Черкасов (53) 661.691 (088.8) (56) Пополитов В.И., Литвин Б.Н. Выращивание монокристаллов в гидротермальных условиях. — M. Наука, 1986, с. 62. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИХЛОРИДА

ТЕЛЛУРА

Изобретение относится к способам получения оксихлорида теллура, который может быть использован в качестве исходного сырья для создания материалов, применяемых в акустооптике и пьезотехнике, в частности в дифлекторах, линиях задержки, резонаторах и фильтрах различного назначения.

Цель изобретения — повышение выхода конечного продукта, Пример 1. В кварцевый реактор емкостью 1 л загружают 350 г диоксида теллура, затем устанавливают перегородКу и заливают водный раствор соляной кислоты и хлората калия концентрацией 15 и 1,5 мас.7 соответстВенно, при этом соотношение жидкой и твердой фаз составляет 3,0:1, а соотношение объемов НС1 и КС10 —

4,5:.1. Реактор закрывают фтороплас2 (57) Изобретение относится к способу получения оксихлорида теллура и позволяет повысить выход конечного продукта. В квардевый реактор емкостью

1 л загружают 350 r диоксида теллура и заливают водные растворы соляной кислоты и хлората калия концентрацией соответственно 15-17 и 4-6 мас.Е, при этом объемное соотношение Ж : Т = (3,0-4,5):(1,0-1,3), а НС1: KC10) (4,5-5,0):1. Реактор помещают в печь сопротивления, где его нагревают до 75-90 С при температурном перепаде 15-25 С. В результате быстрого о перемещения раствора оксихлорид теллура выпадает в осадок с выходом

96,3-99,7Х..1 з.п. ф-лы, 1 табл. товым затвором, в который вставлен капилляр, соединенный с резиновой трубкой, которая отведена в кварцевую емкость с водой. Подготовленный реактор помещают в печь сопротивления, где его нагревают до 75 С, Температурный перепад поддерживают равным 15 С, время выдержки в стационаро ном режиме 5 сут. Исходная шихта растворяется и конвекционным движением раствора, вызванным температурным перепадом, транспортируется в объем раствора. В результате реакции ТеО с . водным раствором НС1 и КС10з и эа счет суммарного действия температурного перепада и испарения растворителя через капилляр и резиновую трубку происходит быстрое пересыщение раствора растворенными формами оксихлорида теллура с последующей его

16434 57 кристаллизацией. Выход кристаллического оксихлорида теллура составляет 96,8Х от массы исходной загруз-. ки. Спектральный анализ показывает, что сумма примесей в полученных кристаллах составляет 10" — 10, что свидетельствует об их хорошей чистоте, Пример 2. В кварцевый реактор емкостью 1 л загружают 350 г диоксида теллура, устанавливают кварцевую перегородку с отверстиями и заливают смешанный водный раствор соляной кислоты и хлората калия концентрацией 17 и 2 мас.X соответственно. Соотношение жидкой и.твердой фаз 4,5:1,3, а объемное соотношение

V HCe и Ч KCeOS 4,5:1. Реактор герметизируют фторопластовым затвором с капилляром, соединенным с резиновой трубкой, которая отведена в кварцевую емкость с водой, Подготовлен.ный реактор помещают в печь сопротивления, где его нагревают до 75 С с 25 температурным перепадом 15 С. Время о выдержки кварцевого реактора в стационарном режиме составляет 5 сут, Исходная шихта при указанных параметрах растворяется и конвекционным дви- 30 жением переносится в объем раствора, где за счет температурного перепада и испарения растворителя происходит кристаллизация оксихлорида теллура.

Выход диоксида теллура составляет

97,4Х от массы исходной загрузки, Чистота кристаллов оксихлорида теллура аналогична, приведенной в примере 1.

Пример 3. Процесс получения кристаллического оксихлорида теллура осуществляют по примеру 1. Технологические параметры кристаллизации: температура 90 С,. температурный перепад 25 С, концентрация водных ра- 45 створов HCl и КС10 17 и 2 мас.Х соответственно соотношение жидкой и твердой фаз 3,0:1, а жидких фаз

ЧВСВ: Чксаоз= 4 ° 5:1, Вре выдер в режиме 5 сут. В результате описанного технологического процесса происходит образование кристаллическо го оксихлорида- теллура, выход кото. рого составляет практически 99,6Х от массы загрузки.

В таблице приведены .основные технологические параметры получения кристаллического оксихпорида теллура.

Вследствие достаточной величины растворимости диоксида теллура в смешанном водном растворе соляной кислоты и хлората калия применение их позволяет использовать метод испарения раствора в условиях температурного .перепада, создавая его равным

t5-25 С, и проводить процесс перекристаллизаций диоксида теллура при

75-90 С и атмосферном давлении. Для осуществления способа получения оксихлорида теллура при такой температуре необходима концентрация водного раствора соляной кислоты 15-17 мас,Х, а концентрация хлората калия 1,52 мас.X ° При более низких концентрациях НС1 и КС10 уменьшается растворимость диоксида теллура, т.е. замед ляется реакция, а при более высокой происходит частичное окисление теллура (ZV) до степени окисления (ЧТ), в результате чего происходит снижение выхода продукта. Соотношение твердой и жидкой фаэ, а также соотношение объемов НС1 и КС10 при указанных физико-химических параметрах подобрано экспериментально и является оптимальным. Введение хлората калия в водный раствор НС1 позволяет повысить скорость реакции растворения диоксида теллура, снизить температуру процесса, а также за счет выделения кислорода при нагревании раствора интенсифицировать полноту протекания реакции

6Te0z + 6НС1 + КС10з - Те60, С1 +

++ эС1 + ЗН 0 + К + О .

Проведение процесса при 75 — 90 С о достаточно, так как в этом температурном интервале происходит кипение раствора и его испарение. 3а счет испарения раствора и температурного перепада между зоной растворения и кристаллизации создается пересьпщение,необходимое для образования монокристаллов Те 01» С1 .

Проведение процесса при температурном перепаде 15-20 С необходимо о для поддержания сильного конвективного движения раствора в зону кристаллизации. Темпер атурный перепад создается с помощью двух нагревателей: нижнего (зона растворения шихты) и верхнего (зона кристаллизации), имеющихся в печи сопротивления, куда помещается кварцевый реактор. При этом процесс кристаллизации идет по

164 схеме: растворение шихты — конвекционный ее перенос за счет температурного перепада и испарение раствора с последующим образованием кристаллов

Те 0 С1о в зоне кристаллизации.

Таким образом, осуществление предлагаемого изобретения позволяет по сравнению с известным повысить выход оксихлорида теллура с 40-50 до

96,3-99,2Х.

3457 6 лянокислого раствора теллура при температурном перепаде, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода конечного продукта, обработку диоксида теллура ведут с дополнительным введением раствора хлората калия в количестве 1,5-2,0 мас. и кристаллизацию осуществляют из испаряющегося раствора 15-17Х-ной соо ляной кислоты при 75-90 С и температурном перепаде 15-25 С °

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что кристаллизацию

15 ведут при объемных соотношениях жидкой и твердой фаз Ж:Т = (3,0-4,5)

:(1,0- 1,3) и растворов НС1 : КС10 = (4,5-5,0) 1.

Формула изобретения

1. Способ получения оксихлорида теллура, включающий обработку диоксида теллура соляной кислотой и кристаллизацию конечного продукта из соВыхоц

Тео О< С1, Х

Температурный перепад, ос

Соотношение жицкнх фаз

1 НСЕ ceO

СоотношеКонцентрация водного раствора, мас . Х

Температура процесса, С о ние жидкой и твердой фаз

КС103

НС1

Составитель В. Нечипоренко

Техред С.Мигунова Корректор Л.Латай

Редактор И.Дербак

Заказ 1213

Подписное

Тираж 300

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

25 .15

t5

17

16

17

16

17

16

17

1,5

1,75

1,5

2,0

1,75 1,5

1,75

1,5

1,75

3,0:1

3,0:1

3,0:1

3,0:1

3,0:1

3,0:1

4,5:1,3

4,5:1,3

4,5: t,3

4,5:1,3

4,5:1,3

4,5:1,3

4,5:1

4,5:1

4,5:1

4 ° 5:

4,5:i

4,5:1

4,5:t

5,0:1

5,0:1

5,0:1

5,0:t

5,0:1

96,8

97,4

96,5

96,3, 97,7

97,2

96,5

99,0

98,5

99,0

99,7

99,2