Способ получения халькогенидовцинка и кадмия

Союз Советски кСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 814847(51)М. Кд,(22)Заявлено 30.05.79 (21) 2773576/23-26 С 01 В 19/04 с присоединением заявки РВ Гесудерстеенню каиатет СССР ва делам каабретенай в аткрытайОпубликовано 23,03,81. Бюллетень РЙ 11 Дата опубликования описания 23.03.81.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХАЛЬКОГЕНИДОВ ЦИНКА И КАДМИЯ Изобретение относится к химии и технологии получения халькогенидов металлов, предназначенных для изготовления люминофоров, полупроводников, а также оптической керамике, прозрачной в видимой и ОК -области спектра.5Известен способ синтеза этих соединений, связанный с применением или образованием токсичных газов (сероводород и селеноводород, окислы серы и сепена и др.) 113.Наиболее близким по техническому рещению к предлагаемому является способ . синтеза халькогенидов путем высокотемпературного взаимодействия оксалатов металлов с халькогенами, который отличается отсутствием токсичных газовыделений 2.Однако недостатком этого способа является недостаточно высокая чистота продуктов.Цель изобретения - иовы щение степени чистоты продукта, синтезированного из оксалата металла и хапькогена,Поставленная цель достигается тем,что взаимодействие оксалатов металловс халькогенами осуществляется с предварительно гомогенизированной смесью исходных порошков и процесс ведут подслоем угля,Халькогениды цинка и кадмия образуют уже при температуре 400-600 С, носодержат при этом до 2,5% окиси металла и до 1% избыточного (свободного)халькогена,Для снижения доли примесей синтезведут при 1000-1100 в случае хальоокогенидов цинка и 600-900 в случаехалькогенидов кадмия. Снижение содержания окисных примесей обусловлено защитным действием углекислого газа, который выделяется по реакции М еСд 0 ++ Х-+ МеХ + 2 СО, а также восстановительным действием моноокиси углерода, образукищейся при окислении активированногоугля воздухом. В указанных температурных интервалах происходит интенсивноеудаление окисных примесей за счет вос20 3 81становления окиси цинка при 10001100 С и окиси кадмия при 600-900 оСмоноокисью углерода. В результате получают продукт с содержанием окиси металла 0,1-0,2 масс.%. Количество примесисвободного халькогена снижается до сотых аолей процента, наличие примесейдругих элементов (Со, Ге, Рв и др.) определяется чистотой исходных порошковоксалатов и халькогенов.Низкое содержание примесей в продукте достигается при условии прокаливаниягомогенной смеси порошков исходных компонентов. Только в этом случае достигается максимальная концентрация халькогена в зоне реакции и соответственновысокая скорость образования халькогенида металла. При прокаливании неоднородной смеси порошков реагентов илипорошка оксалата металла в парах халькогена скорость образования халькогенида уменьшается из-за пониженной концентрации халькогена, и часть оксалвта успевает разложиться до окиси не образуяхалькогенида металла,П р и м е р 1. Шихту, состоящуюиз 80 вес,ч. оксалата цинка и 20 вес,ч,серы совместно растирают в шаровой мельнице в течение 1 ч до отсутствия отсевовна сите М 61-64. Реакционную смесь загружают в огнеупорный тигель, хорошоутрамбовывают, покрывают вктивированнымуглем слоем в 5 см и тигель закрываютнеплотно прилегающей крышкой. Загруженный таким образом тигель помещаютв печь; разогретую до 1000 С и прокали 0вают при этой температуре в течение 1 ч,После окончания прокаливания тигель спродуктом извлекают из печи и охлаждают в естественных условиях. Затем тигельразгружают и сульфид цинка просеиваютчерез сито И 6 1-64.П р и м е р 2. Шихту состава64 вес.ч, оксалата ципко и 36 вес.ч. селена растирают и загружают и тигель попримеру 1, Прокаливание образца ведутпри 000-1100 С в течени 1 ч,4847 4Содержание в селениде цинка примесиокиси цинка и элементарного селена составляет не более 0,1 и 0,27 о соответственно.П р и м е р 3. Шииту состава70. вес.ч.оксалата кадмия и 30 вес.ч.селена растирают и загружают в тигельпо примеру 1. Прокаливание ведут притемпературе 800 С в течение 1 ч, Примесь окиси кадмия составляет 0,2%, элементарного селена - 0,01 масс.%.П р и м е р 4. Шихту состава61 вес.ч. оксалата кадмия и 30 вес.ч.теллура растирают и загружают в тигельпо примеру 1. Прокаливание ведут при650 ОС в течение 1 ч. Получен образецтеллурида кадмия, по составу близкий ктеоретическому с примесью окиси кадмия0,1% и элементарного теллура 0,01 масс,Формула изобретения 1. Способ получения халькогенидов цинка и кадмия высокотемпературным взаимодействием оксалатов металлов с халькогенами, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения степени чистоты продуктов, взаимодействию подвергают гомогенизированную смесь порошков исходных 30компонентов и процесс ведут под углем.2. Способ по й. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что получение халькогенидов кадмия ведут при температуре 600- 900 С.35 3. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что получение халькоге-нидов цинка ведут при температуре 1000- 1100 С. 40 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чижиков Д, МСчастливый Э. П.Селен и селениды, М., Наукаф, 1964,с, 183.45 2. Лвторское свидетельство СССРМ 675728,.кл. С 01 Р 17/00, 1976.Составитель И, МироновРедактор М, Пикооич Техред М. Лоя Корректор С. ШекмарЗаказ 942/31 Тираж 505 ПоаписноеВИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Рвушская нпб и, 4/5Филипп ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4