Способ получения фторидов щелочно-земельныхили редкоземельных элементов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 802178(51)М. Кл,С 01 В 9/08 таауднратавнный каинтет СССР да делам нзабретеннй и атнрытнй(53) УДК 66.094, ,402(088.8) Дата опубликования описания 07,02.81(71) Заявител 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДОВ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ ИЛИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВвеют водой или погружают в воду для облегчения отделения продуктов синтеза от стенок,реактора. Этот способ обеспечивает получениереактивов более высокой степени чистоты, од.пако еще загрязненных кислородсодержащимиф примесями (2.Недостатком известного способа являетсядороговизна процесса из-за использования платиновых реакторов, а также из-за повышенного расхода платины за счет взаимодействияс агрессивным фторидным распевом и меха.е нического разрушения при деформации и реставрации и сложность процесса вследствие то.го, что план спекается с платиновым реакто.ром, а это создает большие трудности дляизвлечения продуктов реакции, которое осуществляют заливкой водой высокотемператур.ного (400 С) реактора,Целью изобретения является удешевлениепроцесса эа счет исключения применения платиновых реакторов и упрощения процессаза счет исключения стадии обработки плававодой при 400 С,Изобретение относится к технике 1 синтезахимических реактивов и может быть использовано в производстве фторидов щелочноземельных и редкоземельных элементов.Известен способ получения фторидов щелочноземельных и редкоземельных элементовосаждением фторидов из водных растворов 11Недостатком известного способа являетсяприсутствие синтезируемых реактивных органи.ческих и кислородсодержащих примесей, чтопрепятствует использованию их в ряде техно.логических процессов, например в производствоптической керамики,Наиболее близким по .технической сущностиявляется способ получения фторидов щелочно.земельных или редкоземельных элементов,включающий смешение фторидов щелочныхи хлоридов щелочноземельных или редкоземельных элементов, плавление шихты при температуре 700-800 С 1 в платиновом реакторе вокислительной атмосфере, кристаллизацию иохлаждение,В связи с сильным схватыванием плава сплатиной при температуре 400 реактор зали.02178 40 45 50 55 3 8Поставленная цель достигается описываемым способом получения фторидов щелочноземельных или редкоземельных элементов, включающим. смешение фторидов щелочных и хлоридов щелочноземельных или редкоземельных элементов, плавление шихты при температуре 700-800 С в огнеупорном реакторе, охлаждение плана, причем плавление осуществляют в восстановительной атмосфере в реакторе из углерода, внутренние стенки которого по.крывают слоем фтористого водорода, а после охлаждения плав обрабатывают дистиллированной водой при кипячении и сушат этиловым спиртом,Отличительными признаками способа являют. , ся следующие: плавление в восстановительной атмосфере в реакторе из углерода, внутренние стенки которого покрывают слоем фтористого водорода, обработка плава после охлаждения дистиллированной водой при кипячении и сушка этиловым спиртом.Фториды щелочноземельных элементов (кальция, бария, стронция), синтезируемые по данному способу, получаются квалификации выше "осч", например:ВаЕ Ъ 99,5 вес.%Хлориды (С 1) - не более 0,04Кремний 10 3 Свинец м 1 103 Марганец - ", 110Медь и 1, 10-4 Железо 110 " Хром и 1,10-3 НикельНатрий 10Калий. 510Содержание кислородных примесей более чем на порядок ниже по сравнению с реактивами, полученными известными способами. Кислородсодержащие примеси, являющиесяпричиной интенсивного рассеяния света в, получаемых из синтезируемых фторидов кристаллови оптической керамике, в связи с отсутствиемдоступных методов анализа в настоящее времяоценивается по "технологической пробе" -качеству. и прежде всего - прозрачности оптической керамики или монокристаллов. Оптическая керамика, например фтористого бария,спрессована из реактива, синтезированного ввосстановительной атмосфере по данномуспособу, имеет высокие и равномерное про.пускание в инфракрасной и видимой областиспектра, чего нельзя получить в обычных условиях синтеза с использованием платиновыхреакторов,Реактор из утлерода обеспечивает созданиеслабо-восстановительных. условий, которыеспособствуют защите фторидов от кислорол,содержащих примесей; а нанесение раствора 10 1 20 25 30 35 фтористого водорода - от возможных включе ний углерода от графитового реактора, а так-, же и кислородсодержащих включений; промывка же этиловым спиртом обеспечивает получение сыпучих материалов, что устраняет необходимость истирания комковатого плава и также способствует повышению чистоты,11 р и м е р 1. Графитовый реактор ввиде цилиндрического стакана диаметром150 мм и высотой 150 мм с крышкой покры.вают слоем пирографита (внутреннюю и наружную поверхности). Пирографитовое покрытие создает дополнительную защиту синтези.руемого материала от загрязнения углеродом.В тигель заливают около 50 см плавиковойкиспоты и встряхиванием наносят тонкий слойкислоты на внутренние стенки тигля, послечего остатки кислоты сливают. Для предотвращения обгорания графита на наружную поверх.ность тигля наносят тонкий слой шамотноймассы, Высушенный тигель заполняют шихтойследующего состава, г,ВаС 1 - 900КЕ. 2 Н О - 900и загружатот в кварцевый стакан, плотно закрывающийся крышкой, что также предохраняет реактор от окисления, и помещают впечь сопротивления.Фтористый барий синтезируют при температуре 730-750 в течение около 3 час.Побочный продукт - хлористый калий,отмывают дистиллированной водой при кипячении; освобождающийся фтористый барийзаливают раствором этилового спирта и затемвысушивают, последнее обеспечивает получение некомковатого, сыпучего материала,П р и м е р 2, Синтезируют фтористый стронций - шихту в составеЯгС 12 - 0,5ЙаЕ.2 Н О 0,2тщательно смешивают и загружают в пирографитовый реактор. Как в примере "1" реактор предварительно прокаливают в вакууме - 1 10- 110мм рт.ст. при температуре1300; остывший реактор промывают раствором фтористого водорода и тонкий слой его наносят на внутреннюю поверхность реактора, наружную поверхность покрывают слоем шамотной массы или синтетической намазки; шихту увлажняют 30 см плавиковой кислоты и прокаливают при температуре около 750 в течение 3 час, Побочный хлорид натрия отмывают дистиллированной водой при кипячении; осажденный фтористый стронций увлажняют этиловым спиртом и вы. сушивают при температуре около 150"С.П р и м е р 3, Синтезируют фтористый кальций.802178 6щнй смещение фторндов щелочных н хлоридовщелочноземельных илн редкоземельных элементов, плавление шихты при температуре700-800 С в огнеупорном реакторе, охлажде.ниеплава, отличающийся тем,что, с целью удешевления процесса за счетисключения применения платиновых реакторов, упрощения процесса эа счет исключениястадии обработки плава водой при 400 С,1 плавление осуществляют в восстановительнойатмосфере в реакторе из углерода, внутренние стенки которого покрывают слоем раст.вора фтористого водорода, а после . охлаждения план обрабатывают дистиллированной1 ч водой при кипячении и сушат этиловым спир.том. Составитель Л. СитноваТехред М. Гопника Корректор й. Муска Редактор И. Квачадзе Тираж 516 Подписное ВНИИПИ Государственного коь.итета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 10491/21 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5Пирографитовый реактор прокаливают при температуре 1300 в вакууме 10 эмм рт.ст.; промывают раствором фтористого водорода (плавнковой кислотой) и тонкий слой оставляют на внутренней поверх. ности реактора; наружную поверхность обма зывают синтетической намазкой,Шихту в составе СаС 1 - 0,5 кг и йаЕ - 0,2 кг тщательно перемешивают, за. гружают в пирографитовый реактор и увлажняют 30 см плавиковой кислоты. Тигель с шихтой выдерживают в течение 2 час при температуре 750 С и охлаждают до комнатной температуры. Хлористьй натрий отмывают дистиллированной водой при кипячении до отсутствия реакции на хлор, полученный про. дукт дополнительно увлажняют этиловым спиртом и высушивают в термостате при температуре - 150 С.Формула изобретенияСпособ получения фторидов щелочноземельных или редкоземельных элементов, включаю-Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Саймонс Д. Фтор и его соединения. М.,1953, с. 34.2. Синюкова И. А Степанов И. В. Росткристаллов, Изд.во АН СССР, 1959, с, 115,