Способ получения фторида цезия из хлорида цезия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30. 12. 80 (21) 3256802/23-26

Союз Советских

Социалистических

Республик

!990657

)$q) М Кд 3 с присоединением заявки Йо

С 01 Э 3/00

Государственный комитет

ССС P ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

t$3)УД 4 546 36 131

° 161 (088.8) Опубликовано 23.01& 3. Бюллетень 8о 3

Дата опубликования описания 23.01 83

Московский ордена .Трудового Крас го Знамени . институт тонкой химической технологии иЪ -Ц,В;- Ломоносова (73) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДА ЦЕЗИЯ ИЗ ХЛОРИДА ЦЕЗИЯ. Изобретение относится к способаь получения фторида цезия из его хлорида и может быть использовано при регенерации фторида цезия, применяемого в качестве фторирующего агента для получения органических фторпроизводных.

При использовании фторида цезия в качестве фторирующего агента происходит превращение его в хлорид цезия, который необходимо снова перевести во фторид для дальнейшего использования. Отработанный продукт состоит из 92% СвС, 5% CsF и 3% органических примесей.

Известен способ получения фторида цезия из хлорида обработкой фаст» вора хлорида цезия раствором фтори- 2-О да серебра с последующим отделением осадка хлорида серебра и упарировании раствора фторида цезия $1).

Однако указанный способ не может быть использован при получении фторида из отработанного продукта, так как

s присутствии органических примесей протекают окислительно-восстанови- тельные процессы, ведущие к выделе ; нию металлического серебра, загряз няющего конечный продукт.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения фторида цезия из хлорида, состоящий в том, что в раствор хлорида цезия добавляют нитрат натрия, упаривают смесь и при охлаждении выделяют нитрат цезия. Выделенный нитрат цезия смешивают с углем, прокаливают, после чего спек выщелачивают водой. Раствор карбоната цезия обрабатывают фторнстоводородной кислотой, упаривают раствор, отделяют фторид цезия и прокаливают его. Полученный продукт пригоден для использования в качестве фторирующего агента Т23.

Недостатком известного способа является многостадийность процесса.

Цель изобретения — упрощение процесса за счет сокращения числа операций.

Поставленная цель достигается тем, что раствор хлорида цезия смешивают с раствором фторида калия, внятого в 10-40% избытка, упаривают раствор до 57 ф 65%-ной концентрации

CsF отделяют осадок хлорида калия, ::продолжают упаривать раствор до 78 .80%-ной концетнтрации CsF отделяют осадок фторида калия, а раствор фто990657 рида цезия упаривают досуха и прокаливают.

Отличие предлагаемого способа состоит в том, что в качестве фторсодержащего раствора используют раствор фтористого калия, взятого с избытком

10-40Ъ от стехиометрии, упаривании, -смешанных растворов до 57,65%-ной концентрации фторида цезия, отделении ,осадка хлорида калия, упаривании маточного раствора до 78 80Ъ-ной концентрации фторида цезия, отфильтровании осадка фторида калия и упаривании раствора фторида цезия досуха.

Перед упариванием в раствор должен быть внесен KF в избытке 10-40Ъ, от стехиометрии для реакции сзсС+ кГ сз -+ +КСЕ.

Избыток меньше 10Ъ не обеспечива- щ . ет необходимого превращения CsCP. и.CsF поэтому при первичном упаривании,которое проводится для удаления

КСР, одновременно с ним выделяется .и СзСР, что приводит к потерям цезия. 25

Избыток KF выше 40Ъ не создает дополнительного положительного эффекта, но вызывает неоправданный расход KF.

Первичное упаривание для удале- 30 ния КСР проводится до концентрации

СзР, равной 57-65Ъ.

При меньшей концентрации СзР в растворе хлорид-калия удаляется неполностью. При более Глубоком упа- 3g ривании, до содержания CsF выше

65Ъ, в осадок вместе с KCR начинает выпадать KF и они вместе выводятся из процесса. Это ведет к потере фторирующего агента, так как после 40 второго упаривания непрореагировавший фторид калия возвращается в голову процесса.

Второе упаривание проводится для удаления избытка фторида калия, При 4 упаривании до концентрации CsF мень-, ше 78Ъ фторид калия удаляется неполностью и в дальнейшем будет выделяться в значительном количестве с фторидом цезия. При упаривании до концентрации свияе 80Ъ с фторидом .калия будет уходить фторид цезия.

П р и м в р 1 . К раствору, содержащему 105 г отработанного продукта (90Ъ СзС, 5Ъ CsF,. ЗЪ органических примесей ), добавили 103 r

38Ъ-ного раствора KF, что составляет 10Ъ избытка KF по отношению к стехиометрии, смесь упарили до концентрации CsF равной 65 мас Ъ, Я и отфильтровали 67,5 г хлорида калия и 108 г раствора. Последний упа" рили до 78Ъ-ной концентрации по

CsF и отфильтровали 15,6 r фторида калия. Полученный раствор CsF упа- Я рили :досуха и остаток прокалили при

400оС. Получили 57 г фторида цезия, содержащего в качестве примеси 2,7Ъ

KF и 0,. 9Ъ КСЕ.

Пример 2 . К раствору, содержащему 105 r отработанного про,дукта (90Ъ CsCR 5ЪСзР ЗЪ органи ческих примесей ), добавили 112 г

39Ъ-ного раствора KF, что составляет 25Ъ избытка KF по отношению к стехиометрии, смесь упарили до концентрации CsF = 60 мас.Ъ и после фильтрации получили 70,0 г хлорида калия и 102 r раствора. Последний упарили до 79Ъ-ной концентрации по . CsF и отфильтровали 19,3 г фторида калия. Полученный раствор упарили о досуха и остаток прокалили при 400 С, Получили 55 г CsF, содержащего в качестве примеси 2Ъ KF и 0,9Ъ КС1, Пример 3 . .Краствору, содержащему 105 г отработанного продукта (90Ъ СзСР, 5Ъ CsF, -ЗЪ органических примесей, добавили 120 г

41Ъ-ного раствора KF что составляет 40Ъ избытка КР по отношению к стехиометрии, смесь упарили до концентрации СзР, равной 57Ъ, и отфильтровали 80,6 г хлорида калия (осадок

1 ). Фильтрат упарили до 80Ъ-ной концентрации по CsF и отфильтровали 23 r ,фторида калия (осадок 2 ). Фильтрат упарили досуха и прокалили при 350 С. о

Получили 57 г KF, содержаще= .го в качестве примеси 1Ъ KF u

KCI.

Таким образом, предлагаемый спо- соб позволяет существенно упростить процесс получения фторида цезия из

его хлорида, исключив операции конверсии хлорида в нитрат и нитрат цезия в карбонат с операцией прокатки и отделения карбоната цезия.

Формула изобретения

Способ получения фторида цезия из хлорида цезия, состоящий в смешении раствора соединения цезия с фторидсодержащим раствором., их упаривании, отделении и прокалке продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса за счет .сокращения количества операций, в качестве фторсодержащего раствора используют раствор фтористого калия, взятого с избытком 10 40Ъ от стехиометрии, смешанные растворы упаривают до 57Ф65Ъ-ной концентрации фторида цезия, отделяют осадок хлорида калия, упаривают маточный раствор до 78 80Ъ-ной концентрации фторида

990657

Составитель И. Шостенко

Редактор В. Лазаренко Техред Ж. Кастелевич Корректор!@ <акаренко

Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

3 аказ 35/29

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 цезия, отфильтровывают осадок фторида калия и раствор фторида цезия упаривают досуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Флейшман. Цезий.-Сборник переводов. М., "Иностранная.литература", 1963, с. 92.

2. Технологическая инструкциг

Новосибирского завода редких металлов по производству фтористого цезия,1976