Способ получения сульфидов щелочноземельных металлов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 1 В 174 ИЗО ОПИСАН ЕНИ Е ВИДЕТЕЛ ЬСТВ ВТОРСКО микролов АН нологи матер яко о СССР3, 1987.Я СУЛЬФИДОВЕТАЛЛОВк способам полоземельных ме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт проблем техэлектроники и особо чистыхСССР(57) Изобретение относитсяучения сульфидов щелочн Изобретение относится к способам получения неорганических сульфидов, в частности сульфидов щелочноземельных металлов (магния, кальция, стронция, бария), используемых преимущественно в качестве основы люминофоров различных типов,Цель изобретения - увеличение выхода продукта.П р и м е р 1. Шихту, составленную иэ 150 г карбоната кальция, 96 г серы и Зб г роданида аммония, засыпают в кварцевую лодочку, помещают в трубчатый кварцевый реактор, который в течение 0,5-1,0 ч продувают осушенным аргоном или азотом. Затем, не отключая потока газа, его нагревают до 960 С, момент достижения которой принимают эа начало прокаливания. Одновременно с нагреванием шихты в отдельном сосуде, соединенном с газопроводом и реактором, расплавляют серу, в дальнейшем температуру расплава поддерживают равной 400-420 С, Таким образом, газ на пути к реактору проходит над поверхностью расплава, захватывает пары серы и доставляет таллов, используемых преимущественно в качестве основы люминофоров различных типов, и позволяет увеличить выход целевого продукта, Для реализации способа шихту, содержащую оксид или карбонат щелочноэемельного металла, серу и роданид аммония при их молярном соотношении 1:2:(0,3 - 0,5), подвергают термообработке при 800-960 С в течение 3 - 4 ч в потоке азота или инертного газа, насыщенного парами серы, После завершения процесса охлаждение полученного продукта до комнатной температуре ведут также в инертной атмосфере. 4 табл. их в зону реакции, Избыток серы на выходе из реактора конденсируется в заполненном. стекловолокном холодильнике с водяным охлаждением. В этих условиях прокаливание ведут в течение 3 ч, после чего отключают подогрев расплава серы и охлаждают дреактор до комнатной температуры, продувая его аргоном или азотом.Таким образом получают 95 г сульфида кальция в виде розоватого кристаллическо- С го порошка с содержанием основного веще- Ы ства не менее 90 - 95.вавВП р и м е р 2. Готовят шихту, состоящую Д из 147,6 г карбоната стронция, 64 г серы и 23 г роданида аммония, Термическую обработку шихты производят по примеру 1. Дли- ф тельность прокаливания при 920 С составляет 4 часа.В результате получают 120 г сульфида стронция с содержанием основного вещества не менее 90 - 95,П р и м е р 3, Готовят шихту следующего состава, г: карбонат стронция 73.8; сера 32,0; роданид аммония 11,4, Далее процесс1740314 Экспериментальные данные по реализации предлагаемого способа представлены в табл. 1-4, в которых приведены характеристики опытных партий сульфидов 5 магния, кальция, стронция и бария.Формула изобретения Способ получения сульфидов щелочноземельных металлов, включающий термообработку шихты, содержащей оксид или 10 карбонат щелочноземельного металла, серуи роданид аммония, в течение 3-4 ч и последующее охлаждение полученного продукта в инертной атмосфере, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода продук та, термообработку проводят при 800 - 960 Св потоке азота или инертного газа, насыщенного парами серы при следующем молярном соотношении компонентов шихты МО или МСОз: 5: ИН 4 СИБ - 1:2:(0,3 - 0,5), 20 где М Мц, Са, Яг, Ва. Таблица 1 Характеристика опытных партий сульФидэ магнию Температура С (длительность прокалиэания, ч)Атносаепл приме няемел при нагревании и прпкэливэнии Фазовый составпродукта поданныи РФА Примечание МВВ, ИВО, КВВОэИВВОТ, Мвв О 900(4) 2 1205 3 12;064 12;0,2 Ать 5 900(4) Аг Ф 5, Ат ь 8 9004) МВВ, МВВОЭ 5 1;2:0,56 1.20,5и 8002 Аг т Вт ИВВ. МВО, ИВВО,800 (6) 5 И 85И 8, МВО, ИВВОЭ 8004) 960(2) 7 12 зо 5 8 12:0,5 Аг ь Вз Аг8 Аг ь 8Ат + 5Аг + 8Аг ь 8 1:2:0,5 120,5 1205 12:0,5 910 960 (5)960(3)750(4)10004) МВВМВВМВВ, МВО, ИВВОЭ"18 8 То же, что в опытах Г 2 и 7То жв, что е опытак 8 5 и 8То же, что е опыта г 3 112 Таблице 2 Характеристика опытных партид сульФида кальция Моллонов соотноыениеконпонентов еихтыСао 51 РНтСРВ составленной в расчете наполучение 100 г СэвжФазовый состав пролукта по данным РФА АтмосФерапрнненленого принагревании и про"капиевнии Опыт,ьк Тем ерэтура(длительность проке"пиванил, ч) Примечание 1;20,4 900(4) , Аг Са 8, СаоСавоэ Савоэ,Сав 05Сев 2 1;2:0,43 120,8 4 1,2:0,2 9 оа 4) 900(4) 980(4) Ат ь 8 Ать в Сав. лг ь 8 Сав, Савоз 5 12:04 800(2) Аг ь В Сав, Сзо, Севов ведут по примеру 1, прокаливая шихту в течение 4 ч при 800 С.Получают 60 г сульфида стронция в виде розового порошка с содержанием основного вещества не менее 90 - 95,П р и м е р 4. Шихту, содержащую 60,4 г окиси магния,96,0 г серы и 57,0 г роданида аммония прокаливают по примеру 1, выдерживая при 850 С в течение 3 ч,Получают 84 г сульфида магния с содержанием основного вещества не менее 9 О. П р и м е р 5, Состав шихты, г: карбонат бария 118,4; сера 38,4; родаО(ид аммония 13,7, Далее процесс ведут по примеру 1.После прокаливания при 800 С в течение 3 ч получают 102 г сульфида бария с содержанием основного вещества не менее 90 - 950 ь. Опыт, Моллрное соотноаение компонлнтов ыихтыИВО 5:РНСНВ, состав- пенной в расчете на получение 60 г ИВВ1:2:0,5 900 (4) Получение 60 г МВВ нееозножно, т.к. образуется смесь соединений, содержащая много Иво60 г ИВВ е виде розового кристаллического лороекз60 г ИВВ е виде темно-серого пороыка (загрязнение графитом) Получение 60 г ИВВ невозможно т,к, образуется смесь соединений, СОДЕРжацал нного МВВОЭПолучение 60 г МВВ невозножно, т.к, образуется смесь соединений 60 г МВВ в виде розового порожке; увеличение длительности прокаливання не приводит к улучыенир Фазового составе60 г мв в виде розового пороака Получение 60 г МВВ невозможно, т,к, обраэуетсл смесь соеднненид То жв, что. в опыта т 6 Получение 100 г Сев невозможно,т.к. обрэзуетса смесь соединеннц,содержазал много СВО 100 г Сав в виде розоватогокристаллического пороыка100 г Сав евида темно серогоподоена (загрлэнение граФитом)Получение 00 г Сэв невозможно,т.к. обрезуатсл смесь соединенид,СОАЕРжаыэл юного СевовПолучение 100 г Свв невозможно,т.к. образуется смесь соединений1740314 Примечание Фазовы 1 спстапродукта поланнын РФЛ Атмосфераприменяемого принагревании н прпкалнванин ТеиператураС, (длительность проналивания, ц) Нопярное соотновение компонентов винты Сао 5 МК Слз, составьпенной в расчете на получение 100 г Саз Опыт,сг 800(6) 6 сс 204 Ать 5,800 (4) 960(2) 7 12 сО,сс 8 1;2:0,4 Аг + Зг "г ь Зз саз, сао, сазов Са 5 Лгь 8 960(5)960(Э)750(4)1000(4) 9 1 с 2 с 0,4 10 1 с 2 0,4 11 1;2;0,412 1:2 с 0,4 Саз+ ЗтАг+8Лг + 8 СаЗ Сзо Са 50 ЗСаз Таблица 3 Хара йрммецание фазовый составпроЛукта попаиным РФА Температура С, (длитепь" ность прокаливания, ч) Опмт,8 Атмосфераприменяемая при нагревании и прп- каливании Ягз, ЯгСОЗ згзоаВгзО Згз,о,1 1 с 2:О,Э 00( 2 1 с 2:03 Ме+ Яз:0,8 900(сс) г 5 с сь Яз 00(4) 1:2:0,2 1:2;0,3 Ягз, згЗп згз Ягсоз вгзоа 00 2 згз нев смесь с змоано,оединений800 6 с 20 Яе го неровнапрокаливание фаэо. Ягз 800(4) 960(2) 1 с 2;О,Э 12;0,3"з+ 960(5) 960(3) 750 (4) 1000(4 1:2:0,3 1.12:0,3 1 с 2:0,3 1 с 20,3 згз тоопытах СГ 2 н 7 то а опмтах Р 5 и 8 Мз ф.ЯзМзь ЯзМз+ 5 То ае То аа, То ае,ЯгзЯ, ЯгС 11 12. Згз те Р 3 тое е Таблица Нолярное компонен ВаСО 3;З: таалеиной получение Ффазовый составдукта по даннымРФА Принечан Атмосфеняемаяванин иевнин пыт оотновение а вихты МНьСМЯ. соса расчете 100 г Вав Температура,С, (длительность проналивания ч)Ввз ВаВ Со, ВаЗОВ 960(5) 960(3) 760(4) 1000(4 9 1 с 2:0,310 :2:0,311 1 с 2 с 0,312 сс 2 сО 38 И + 5М + Я3 М ь 8 М + 5 7 8 Ьаз, Васо ВазовВа 5 ктнристика опытных партий супьфила стронция Нолярное соотновениекомпонентов вихты,5 гСОэс Я с МйьСМЯ, составленной в расчетена попучение 120 г згз Ф900 (4) 11 з рактеристика опытных партий супьфида бария Продолжение табл, 2 100 г Саз е гиде розоватого кристаллического пооовка; уагпиемцадлительности проналивання не приводит к улуцвемив Фазового состава 100 г Са 5 е иле оозоаатого поровка Полуцение 100 г Саз невозноано,т.к. образуется смесь соединений То ае, чтоопыте Ст 6То ае, что в опытан З 1 иТо ае, цто в опытах ст 5 и 8То ве цтп е опыте ст 3 Полуценме 120 г Згв невоэмоаио, т,к. образуется смесь соединений содераааая иного Згоо120 г Вгз а виде розового коисталлнческого поровка 120 г Згзвиде черного морокка(эагрязненме графитом) Получение 120 г Згв нааоэмоано,т.к. образуется снесь соелиненисолераащая много Згзоь йолучеиие 120 г т.к. образуется 120 г Ягз я виде розо уаелиценне дпительност ния не приводит к упучого состава 120 г Згзвиде розового пооовка йолуцемне 120 г Згв неозмоано,.к. образуется смесь соединенийо ве, цтоопыте О 6 Получение 100 г Вв 5 меаозиоано, т.к. образуется спесь соединений, содераасзая много ЬаСОз100 г. Ваз в виде розового норов кристаллмческого 5виде серого поровкаение графитом)е 1 ОО г Ьав невозмотзсоразуется спесь соедименнй,л много Взвоз Получение 100 г Ьаз нееозмоамо, т.к. образуется смесь соединенмй,00 г Оаз в виде роаового поломкеувеличение длительности прокалмвая нил ме приводит к улуцвенме Фазового состава100 г Вав в виде розового порова Получение 100 г Вав невоэмоано, т.к. обраэувтсл смесь соединений То аечто е опыте СР 6То ве, что е опытах Р 2 и о ае, цтоопытах сг о ае, что в опыте Ст 3