Способ глубокой очистки селена

 

Изобретение относится к способам получения особо чистых веществ. Цель изобретения: повышение степени очистки и стабилизация процесса. Поставленная цель достигается за счет растворения селена в кипящем растворе сульфита натрия при концентрации едкого натра 0,001-0,1 г/л, фильтрации полученного раствора, кристаллизации селена из раствора при концентрации едкого натра 0,5-3 г/л путем его охлаждения и дистилляции селена. Способ обеспечивает снижение содержания теллура в селене до 0,4 . 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 01 В 19/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4885632/26 (22) 26.11.90 (46) 07.06,93. Бюл. М 21 (71) Щелковское предприятие Агрохима (72) В.С.Герасимов (73) Щелковское предприятие Агрохима (56) Авторское свидетельство СССР

М 170921, кл. С 01 В 19/02, 1962, Авторское свидетельство СССР

N- 1312293, кл, С 01 В 19/02, 1984. (54) СПОСОБ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ СЕЛЕНА. Изобретение относится к усовершенствованию сульфитно-циклического способа получения селена, обеспечивающему глубокую очистку от примеси теллура — ближайшего и наиболее трудно отделимого аналога сел ена.

Целью изобретения является повышение степени очистки и стабилизация ее при многократном использовании маточного раствора.

Поставленная цель достигается за счет проведения процесса растворения селена в кипящем растворе сульфита натрия при концентрации едкого натра 0,001-0,1 г/л. а процесса кристаллизации при добавлении едкого натра 0,5-3,0 г/л в предварительно отфильтрованный раствор.

Образующийся оборотный маточник (со стадии кристаллизации), содержащий 0,53,6 г/л едкого натра, нейтрализуют пиросульфитом натрия (или бисульфитом натрия, или сернистым ангидридом) до остаточной

Я2, 1820888АЗ (57) Изобретение относится к способам получения особо чистых веществ. Цель изобретения: повышение степени очистки и стабилизация процесса. Поставленная цель достигается за счет растворения селена в кипящем растворе сульфита натрия при концентрации едкого натра 0,001-0,1 г/л, фильтрации полученного раствора, кристаллизации селена из раствора при концентрации едкого натра 0,5-3 г/л путем его охлаждения и дистилляции селена, Способ обеспечивает снижение содержания теллура в селене до 0,4 . 10 -2 10 (. 1 ил., 2 табл, щелочности 0,001-0,1 г/л и направляют в

"голову" процесса.

При этом цикл проведения селеносульфитного процесса полностью совпадает с циклом глубокой очистки селена от теллура, чем обеспечивается надежность и стабильность глубокой очистки кристаллов селена от теллура до концентрации 0,6х10 g, в оптимальных условиях на каждой операции.

Добавки пиросульфита натрия (бисульфита натрия или сернистого ангидрида) и едкого натра не меняют ионного состава оборотного селеносульфитного раствора.

Основой данного способа очистки селена от теллура являются следующие впервые определенные данные по растворению теллура в селеносульфитном растворе в зависимости от содержания щелочи (едкого натра): при содержании едкого натра 0,001-0,1 г/л растворимость теллура в селеносульфитном растворе — 0,02 г/л;

1820888 при содержании едкого натра 0,5-3 г/л растворимость теллура в том же растворе—

1,5-5 г/л.

Таким образом, на стадии растворения селена при щелочности раствора 0,001-0,1 г/л может быть получен раствор, содержащий не более 0,02 г/л теллура. Кристаллизация селена из такого раствора приводится при подщелачивании до 0,5-3,0 г/л едкого натра, в котором растворимость теллура 1,55 г/л, т,е. существенно выше находящихся в растворе 0,02 г/л теллура, вследствие чего, теллур остается в растворе и не переходит в кристаллы селена, Проведение растворения исходного селена при низкой щелочности, а кристаллизации — при более высокой является основой очистки селена от теллура вданном процессе. Интервал содержания щелочи на стадии растворения и кристаллизации включает оптимальные области концентраций.

Способ имеет принципиально существенно более высокие факторы целенаправленной очистки селена от теллура в сравнении со способами очистки через селенистую кислоту и усовершенствованным сульфитно-циклическим, в которых на стадиях растворения не происходит очистка от теллура, В предлагаемом способе растворы идентифицированы по содержанию теллура независимо от его содержания в- исходном техническом селене.

Статистика результатов по более, чем

400 операциям, проведенным на самом.различном сырье, показывает высокую надежность очистки селена от теллура ниже

2х10 5 .

Заявляемый способ обеспечивает с абсолютной стабильностью требование получения селена с содержанием теллура бх106-2x105 j, более чистыми получаются кристаллы селена и по примеси серебра.

Остальные показатели полностью идентичны процессу по прототипу, На чертеже представлена схема осуществления заявляемого способа.

Изобретение иллюстрируется следую. щими примерами.

Пример 1 (по прототипу). Используется шихта. составленная из технического селена, четырех предприятий.

Маточный селеносульфитный раствор, содержащий 220 г/л сульфита натрия, 38 г/л селена и 0,05 г/л теллура, является исходным в данной серии опытов. В него вводится едкий натр с целью создания концентрации 1 гlл.

В 1 л селеносульфитного маточника добавляется 60 r шихты из технического селена, пульпа в течение 8 ч кипятится в колбе с обратным холодильником (при этом .происходит эффективное перемешивание и растворение селена). Полученный селеносульфитный

5 раствор отфильтровывается и из него при охлаждении выкристаллизовывается селен, который затем промывается горячей дистиллированной водой.

Каждый следующий цикл проводился

10 совершенно аналогично первой операции при обеспечении на стадии растворения исходной концентрации едкого натра в маточнике 1 г/л, Результаты очистки селена представле15 ны в табл.1, Примеры 2 и 3 выполнены аналогично примеру 1 и результаты сведены в табл,1.

Пример 4 (заявляемый способ). Используется шихта из примера 1. Маточный

20 селеносульфитный раствор, содержащий

217 г/л сульфита натрия, 37 г/л селена и

0.05 г/л теллура является исходным в данной серии опытов.

Раствор доведен до 0,001 г/л по едкому

25 натру пиросульфитом натрия, В 1 л селеносульфитного маточника добавляется 60 г шихты из технического селена, пульпа в течение 8 ч кипятится в колбе с обратным холодильйиком. Полученный се30 леносульфитный раствор отфильтровывается, подщелачивается едким натром (иэ расчета 0,5 г/л едкого натра), после чего из него при охлаждении выкристаллизовывается селен, который затем тщательно про35 мывался горячей дистиллированной водой.

Каждый следующий цикл проводился при нейтрализации: маточного раствора до

0,001 г/л едкого натра пиросульфитом натрия и при подщелачивании до 0,5 г/л по

40 едкому натру раствора, подлежащего кристаллизации.

Результаты очистки селена от теллура приведены в табл.2.

fl р и м е р 5, Выполнен аналогично

45 примеру 4.

Растворение селена осуществлялось при концентрации 0,1 г/л едкого натра, раствор, подлежащий кристаллизации, подщелачивали до 3 г/л по едкому натру.

50 Результаты очистки сведены в табл.2..

Il р и м е р 7. Выполнен аналогично примеру 4;

Растворение селена осуществлялось при концентрации 0,2 г/л едкого натра, рас55 твор, подлежащий кристаллизации, подщелачивали до 0,4 г/л по едкому натру.

Результаты очистки сведены в табл.2.

При растворении селена при концентрации ниже 0,001 г/л едкого натра в очищенном селене увеличивается содержание

1820888

Таблица 1

П име 3 со е жание телл а

П име 1 со е жание телл а

П име 2 со е жание телл а

Кол-во цик-. лов в растворе, в селене, г/л в селене, j в растворе, в селене, г/л в растворе, г/л

0,05.

0,13

0.24

0,31

0,36

0.42*

0,05

0,11

0,16

0,23

0,30

0,36

0.8х10

1,1х10

Зх10

6х10

7х10

1х10

2х10

Зх10

7х10

1x10

1х10

1,4х10

0,05

0,16

0,27

0,33

0.42*

0,52

1,8x10

4,6х10

8х10

9х10

1,4х10

3,1х10

* Для получения высокочистых марок селена с нормой по теллуру 1x10 процесс должен быть прекращен (далее требуется или очистка раствора от теллура, или приготовление нового раствора из сульфита натрия).

Таблица 2

П име 5

Кол-во

П име 4

П име 6

П име 7 циклов Со е жание Те

Со е жание Те

Со е жание Те

Со е жание Те в растворе, г/л в растворе, г/л в растворе, г/л в селе не, о в селене, 0 в растворе, г/л в селене, в сел ене, 0,05

0,04.

ll

0,04

0,04

2х10

1х10

0,6х10

О,бх!0

0,6х10

0,05

0,04

0,04

0,04

0,03

400

1,0х10

0,8х10

0,6х10

0,8x10

0.8х10

0,05

0,04

0,04

0,04

0,03

2х10

0,8х10

0,7х10

0,6х10

0,7х10

0,8х10

0,6х10

0,6х10

0,4х10

0,6х10

0,05

0,23

0,23

0,22

g,23

2х10

2х10

4х10

2х10

4х10 ртути выше 1x10, что ограничивает использование селена.

На стадии кристаллизации подщелачивать раствор выше 3 г/л экономически нецелесообразно, т.к. это ведет только к 5 перерасходу щелочи. не увеличивая при этом чистоту селена.

Как видно из, табл.2, при использовании заявляемого способа теллур в растворе с 10 увеличением циклов не накапливается в маточнике и тем самым не снижает степень чистоты селена. Обеспечивается получение полностью идентифицированного высоко чистого продукта в самых сложных условиях 15 — при работе на оборотном маточнике, Пример 6. Выполнен аналогично примеру 4. Циклов проведено 400. Растворение селена осуществлялось при концент- 20 рации 0,01 г/л едкого натра, раствор, подлежащий кристаллизации, подщелачивали до

0,15 г/л по едкому натру.

Результаты очистки сведены в табл.2.

Формула изобретения

Способ глубокой очистки селена преимущественно от теллура, включающий растворение его в кипящем растворе сульфита натрия с введением едкого натра, фильтрацию полученного раствора, кристаллизацию из него селена при охлаждении и возврат маточного раствора на стадию растворения, отличающийся тем, что с целью повышения степени очистки и стабилизации ее при многократном использовании маточного раствора, на стадию кристаллизации дополнительно вводят едкий натр, причем последний на стадию растворения вводят до концентрации 0,001-0,1 г/л а на стадию кристаллизации до 0.5-3,0 г/л.

1820888

Составитель В.Герасимов

Редактор Т,Никольская Техред М,Моргентал Корректор А.Козориз

Заказ 2039 „ Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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