Способ выделения пентахлоридов ниобия и тантала из парагазовой смеси

пц 582204 ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 13.01.78Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изооретений 3) ДК 661 888(0888) открытии(72) Авторыизобретен аиканов, П. И. КаячеЗахаров А. Крохии, Н. А. Мальцев, В. Н,А. С. Бутурлов и В, Ф Государственный ордена Октябрьс сследовательский и проектный инстпромышленности и Соликамск(71) Заявите кои революции научноитут редкометаллическо ий магниевый завод 54) С ОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕНТАХЛОРИДОВ НИОБИЯТАНТАЛА ИЗ ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ ошением пульпой тет 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 другихметаллов фракционной конденсацией или перегонкой их в присутствии хлоридов щелочных металлов 1,Недостатком способа является сложностьосуществления процесса ввиду близости температур кипения хлоридов,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результатуявляется способ выделения пентахлоридовниобия и тантала из парогазовой смеси, полученной хлорированием ниобий- и танталсодержащего сырья, конденсаций хлоридов приохлаждении с выводом из процесса основноймассы продукта при температуре конденсации с последующим охлаждением оборотногоостатка и возвратом его в процесс 21,Однако такой способ имеет низкие извлечения и чистоту продуктов.С целью устранения указанных недостатковпо предлагаемому способу в процессе кондепсации проводят предварительное отделение твердых продуктов, содерокащих оксихлориды, при температурс 200 - 250 С и охлаждение осуществляют оррахлорида титана.Предпочтительно вывод из процесса основной массы продукта осуществлять при тем пературе 80 в 1 С,С целью повышения выхода продуктов охлаждение оборотного остатка осуществляютдо 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.155 После отделения твердых продуктов парогазовую смесь подвергают второму охлаждению до температуры 80 - 136 С орошениемоборотным охлажденным до минус 20 - мионус 5 С с раствором (пульпой) тетрахлорпда20 титана.Сгущенные растворы, подаваемые на второе орошение, содержат тетрахлорид титана срастворенными (менее 0,001 г/л) пентахлоридами ниобия и тантала и пентахлориды нио 25 бия и тантала, выпадающие из раствора приохлаждении до минус 20 - минус 5 С, 11 ривтором охлаждении смеси конденсируетсяоколо 50% тетрахлорида титана и более80 пентахлоридов в виде раствора, содержа582204 15 Составитель В. Дубровская Техред Н. Рыбкина Корректор Е. Хмелева Редактор Т. Пилипенко Изд.965 Тираж 671 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Подписное Заказ 2614/2 Типография, пр. Сапунова, 2 щего 5 - 10% 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.П р и м е р, Пары хлоридов при температуре 550 С, содержащие, %: 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,О 1 о/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 в 1 С, конденсат подогревают до 130 - 136 С и сгущают в проточном фильтре. Содержание оксихлорида 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, слизывают в ампулы и направляют на ректификацию. Извлечение тантала,в виде пентахлорида составляет 98,7%. Соотношение КЬ и Та в полученном пентахлориде от 1: 1 до 3: 1.Парогазовую смесь после второго охлаждения подвергают третьему охлаждению с температуры 1110 - 120 С до температуры минус 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 ниобияи тантала из парогазовой смеси, полученной20 хлорированием ниобий- и танталсодержащегосырья, включающий конденсацию хлоридовпри охлаждении с выводом из процесса основной массы продукта при температуре конденсации и последующим охлаждением обо 25 ротного остатка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения степени извлечения и чистоты пентахлоридов,в процессе конденсациипроводят предварительное отделение твердыхпродуктов, содержащих оксихлориды, при30 температу ре 200 - 250 С, и охлаждение осуществляют орошением пульпой тетрахлоридатита,на.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что вывод из процесса основной массы,про 35 дукта осуществляют при температуре 80 -136 С.3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийсятем, что, с целью повышения выхода продуктов, охлаждение оборотного остатка осущест 40 вляют до температуры минус 20 - минус 5 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Химия редких и рассеянных элементов,Под ред. К. А. Большакова. Высшая шко 45 ла, с, 518.2. Крохин В. А. и др. Научные труды Гиредмета, М., Металлургия, 1969, т. 24,с. 153 - 160.