Способ получения низших галогенидов индия

(51) 4 С 15 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИ Х ГА- меи вы- аздела ого тела це р я т ниик галоге дят на металлай фазы ного под ких и рас- Большая школа",ч а ю- ведут М 1 пхп 8 апй госудю стееннцй комитет с ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(7 1) Институт физики твердАН СССР(56) Химия и технология рсеянных элементов под редкова К.А Т. 1, М,: "Выс1965, с. 94-96.Т.А, (цагш Вц 11. 1 пз 1.Меа 11 цг 8 у, 1950, 9 5 28,К 6232 А(54) (57)1,СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛОГЕНИДОВ ИНДИЯ взаимодейс талла с галогенидами аммон соких температурах на гран фаз, о т л и ч а ю щ и й с что, с целью получения мон индия, взаимодействие пров границе раздела жидкой фаз взятого в избытке, и тверд галогенида аммония, помеще металлом,2. Способ по п.1, о т л щ и й с я тем, что процес при 250-500 С.60629 1Изобретение относится к способамполучения низших галогенидов индия,которые могут быть использованы в галоидной металлургии, а также для получения полупроводникового индия высокой чистоты через его субгалогениды.Известны способы получения низшиххлоридов индия при нагревании,безводного трихлорида индия с металлическим 0индием, а также при действии хлористого водорода на индий при высокойтемпературе и низком давлении.Оба эти процесса трудоемки и неприводят к получению чистого монохло-рида индия,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ получения низших галогенидов индия, заключающийся во взаимодействии металлического индия со смесью хлоридоваммония и цинка (МН 4 С 1:ЕпС 1,= :3)при температуре не. выше 250 С.Хлорид цинка применяют для снижения летучести хлористого аммония.Указанное взаимодействие происходитна границе раздела двух жидких фаз -расплавленного индия и расплава хлорирующего а 1 ента, причем солевой расплав находится над металлом. Монохлорид индия, образующийся в этих условиях, переходит в солевую фазу, гдеподвергается дальнейшему хлорированию, так как отсутствует пространственное разделение продуктов реакции с хлорирующим агентом. Конечныйпродукт представляет собой смесь низших хлоридов индия и хлорида цинка(1 пС 1., 1 пС 1 , 1 пС 1 , ЕпС 1 ).Недостатками этого способа являются необходимость применения хлористого цинка высокой чистоты, дополнительная операция отделения низшиххлоридов индия от хлористого цинка,низкая производительность процесса,так как процесс нельзя осуществлятьпри температурах выше 250 С вследствие высокой летучести хлорида аммония, а также то, что конечный продукт представляет собой смесь низшиххлоридов индия.Целью изобретения является получение моногалогенидов индия.Поставленная цель достигается способом, состоящим в том, что взаимодействие металлического индия с галогенидами аммония осуществляют на границе раздела жидкой фазы металла, взятого в избытке, и твердой фазы галогенида аммония, причем галогенид аммония помещают под металлом.На чертеже схематично показан реактор для осуществления предлагаемого способа.Процесс проводят в вертикальном реакторе 1, в который загружают галогенид аммония 2, затем поверх него помещают металл 3, реактор устанавливают внутри нагревателя 4. После, установления указанного температурного режима создается хороший массо- контакт между расплавленным индием и твердым галогенидом аммония, приво" дящий к взаимодействию исходных веществ в тонком граничном слое 5. Причем основная масса галоидирующего агента (ИНХ) находится при комнатной температуре в твердом состоянии, а необходимая для химического взаимодействия температура задается нагревателем.В результате взаимодействия образуются низшие галогениды 6 индия, которые всплывают на поверхность металла. Продукты реакции и галоидирующий агент отделены друг от друга слоем металлического индия, избыток которого благоприятствует образованию только моногалогенидов индия. По мере расходования галоидирующего агента нагреватель передвигают относительно реактора для поддержания температурного режима. После окончания процесса (полного израсходования галоидирующего агента) в реакторе остаются моногалогениды индия, королек металла и избыток индия, не вошедший в реакцию.Условия нагрева и размещение галоидирующего агента под слоем металлического индия позволяют проводить синтез при температурах вплоть доо500 С, что резко увеличивает производительность способа и позволяет получать суббромиды и субиодиды индия, имеющие повышенные температуры плавления.П р и м е р. В реактор диаметром 30 мм загружают 47. гхлористого аммония (марки ОС 4), поверх него кладут 110 г металлического индия (марки ИНОО) с 10 Ж-ным избытком по отношению к необходимому количеству для образования монохлорида индия. Температуру расплавленного индия поддерживают отТехред М.Моргентал,Редактор О.Филиппова Корректор, М.Демчик Заказ 2683/2 Тираж 455 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 60629 300 до 330 С. Время процесса 0,5 ч. Затем реактор охлаждают до комнатной температуры и монохлорид механически отделяют от королька индия. Получено 128 г продукта состава Еп:С 1 1:1,02, 5 Выход конечного продукта 983, Температура плавления полученного монохлорида индия 218 С (литературные даноные 220 + 5 С). По данным спектрального анализа содержание контролируе мых примесей находится на уровне 10-10 мас.7, Описанным способом в указанных условиях можно перевести в монохлорид 200 г индия в 1 ч. Способ прост по аппаратурному оформлению 15 9и управлению процессом, может бытьлегко осуществлен в заводских условиях и автоматизирован, позволяет полу"чать в индивидуальной форме моногалогениды индия (ЕпС 1, ЕпВг, ЕпЛ); производительность описанного способапримерно в 20 раз выше по сравнениюс известным,Предложенный способ получения низ-, ших галогенидов индия .может быть применен в галоидной металлургии, при получении металлического индия через его субгалогениды, а также в полупроводнйковой промышленности.