Способ выделения пентахлоридов ниобия и тантала из парагазовой смеси

 

пц 582204

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.06.75 (2 1) 2141797/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 13.01.78 (51) М. Кл.а С 01G 33/00

С 01G 35/00

Государствеииый комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 66i1.888(088.8) ло делам изоорете ий и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕНТАХЛОРИДОВ НИОБИЯ

И ТАНТАЛА ИЗ ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к получению хлоридов переходных металлов и может быть использовано для получения чистых соединений.

Известен способ выделения хлоридов ниобия и тантала из смеси с хлоридами других металлов фракционной конденсацией или перегонкой их в присутствии хлоридов щелочных металлов (1), Недостатком способа является сложность осуществления процесса ввиду близости температур ки пения хлоридов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выделения пентахлоридов ниобия и тантала из парогазовой смеси, полученной хлорированием ниобий- и танталсодержащего сырья, конденсаций хлоридов при охлаждении с выводом из процесса основной массы продукта при температуре конденсации с последующим охлаждением оборотного остатка и возвратом его в процесс (2), Однако такой способ имеет низкие извлечения и чистоту продуктов.

С целью устранения указанных недостатков по предлагаемому способу в процессе конденсации проводят предварительное отделение твердых продуктов, содерокащих оксихлориды, при температурс 200 — 250 С и охлаждение осуществляют орошением пульпой тетрахлорида титана.

Предпочтительно вывод из процесса основной массы продукта осуществлять при тем5 пературе 80 †1 С.

С целью повышения выхода продуктов охлаждение оборотного остатка осуществляют до температуры минус 20 — минус 5 С.

Выбор диапазона 200 — 250 С обусловлен

10 тем, что при указанных температурах происходит осаждение .оксихлорида ниобия, а пентахлориды остаются в парообразном состоянии и вместе с тетрахлоридом титана выводятся из процесса.

5 После отделения твердых продуктов паро азовую смесь подвергают BTopoM) охлажде нию до температуры 80 — 136 C орошением оборотным охлажденным до минус 20 — мио нус 5 С с раствором (пульпой) тетрахлорпда

20 титана.

Сгущенные растворы, подаваемые на второе орошение, содержат тетрахлорид титана с растворенными (менее 0,001 г/л) пентахлоридами ннобия и тантала и пентахлориды нио25 бия и тантала, выпадающие из раствора при охлаждении до минус 20 — минус 5 С. 11ри втором охлаждении смеси конденсируется около 50% тетрахлорида титана и более

80,р пентахлоридов в виде раствора, содержаВ А. Крохин, Н. А. Мальцев, В. H. Заиканов, П. И. Каячев, А. С. Бутурлов и В. Ф. Захаров

Государственный ордена Октябрьской революции научноисследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности и Соликамский магниевый завод

582204

Составитель В. Дубровская

Техред Н. Рыбкина Корректор E. Хмелева

Редактор Т. Пилипенко

Изд. № 965 Тираж 671

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 2614/2

Типография, пр. Сапунова, 2 щего 5 — 10о/о оксихлорида ниобия. Этот раствор сгущают и подают на орошение парогазовой смеси (первого охлаждения). Фильтрат выводят из процесса, например подают в дистилляционные аппараты. Пентахлориды плавят и направляют на дальнейшую переработку, например ректификацию.

Пример. Пары хлоридов при температуре 550 С, содержащие, /о. 2,3 оксихлорида ниобия, 0,12 пентахлорида тантала, 0,4 пентахлорида ниобия, 20 тетрахлорида титана, разубоженные газами, образовавшимися в процессе хлорирования, обрабатывают оборотной пульпой тетрахлорида титана, нагретой до температуры 130 — 120 С. После охлаждения температура парогазовой смеси около

230 С.

Сконденсированные твердые продукты содержат от О,О1о/о Та.

Полученную парогазовую смесь подвергают второму охлаждению с температуры от 230 до

120 С орошением оборотным раствором пентахлоридов ниобия и тантала в тетрахлориде титана, охлажденном до минус 10 С.

Температура конденсата составляет около

110 — 115 С, ко нденсат подогревают до 130—

136 С и сгущают в проточном фильтре. Содержание о ксихлорида в сгущенной части составляет до 120 г/л, пентахлорида ниобия и тантала — 160 г/л.

Сгущенную часть пульпы подают на орошение первой стадии охлаждения. Фильтрат, содержащий 160 г/л пентахлоридов ниобия и тантала, сливают в дистиллятор. Отогнанные пары тетрахлорида титана направляют на третью стадию охлаждения, а оставшийся пентахлорид нагревают до расплавления, сливают в ампулы и направляют на ректификацию. Извлечение тантала,в виде пентахлорида составляет 98,7о/о. Соотношение Nb u

Та в полученном пентахлориде от 1: 1 до

3: 1.

Парогазовую,смесь после второго охлаждения подвергают третьему охлаждению с температуры 110 — 120 С до температуры ми нус

10 С орошением оборотным, охлажденным до минус 20 С, осветленным тетрахлоридом титана.

Полученный конденсат при температуре минус 10 С сгущают в проточном фильтре.

Осветленную часть частично удаляют из процесса, как готовый товарный тетрахлорид титана, а частично охлаждают до минус 20 С и подают на третью стадию охлаждения.

Сгущенную часть, содержащую кристаллы пентахлоридов ниобия и тантала, подают при температуре минус 10 С на орошение второй стадии охлаждения.

Содержание тантала с выводимым из процесса тетрахлоридом титана составляет 0,01—

0 005 о/о

Формула изобретения

1. Способ выделения пентахлоридов ниобия и тантала из парогазовой смеси, полученной хлорированием ниобий- и танталсодержащего сырья, включающий конденсацию хлоридов при охлаждении с выводом из процесса основной массы продукта при температуре конденсации и последующим охлаждением обо25 ротного остатка, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения и чистоты пентахлоридов, в процессе конденсации проводят предварительное отделение твердых продуктов, содержащих оксихлориды, при

30 температу ре 200 — 250 С, и охлаждение осуществляют орошением пульпой тетрахлорида тита,на.

2. Способ по п. 1, отличающий ся тем, что вывод из процесса основной массы,про35 дукта осуществляют при температуре 80—

136 С.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продуктов, охлаждение оборотного остатка осущест40 вляют до температуры минус 20 — минус 5 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Химия редких и рассеянных элементов.

Под .ред. К. А. Большакова. «Высшая шко45 ла», с. 518.

2. Крохин В. А. и др. Научные труды Гиредмета. М., «Металлургия», 1969, т. 24, с. 153 — 160.