CH109479A - Verfahren zur Trennung von Zirkonium und Hafnium. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Trennung -von     Zirkonium    und     Hafaium.       Die Erfindung bezieht sich auf die Tren  nung von     Zirkonium    und das Element, dessen       Atomnummer    72 ist, nämlich     Hafnium.,    die  sich in Erzen häufig     gemeinsam        vorfindien     und einander sehr     gleichendie        chemische        E.i-          gens,chaften    haben.  



  Gemäss Erfindung wird die Trennung  dieser Elemente dadurch     bewirkt,        da.ss    eine  Lösung von     Doppelfluoriden    des     Hafniums     und des     Zirkoniums    der fraktionierten Kri  stallisation unterworfen wird.  



  Unter     Dop:pelfl.uoriclen    sollen im nach  stehenden     ,die        Verbindungen    von der Formel       nXFI,        ZrFI4    und     nXFI4,        HfF14,    zum Beispiel       X2ZrFI"    und     XzHfFIE,    verstanden werden,  worin X     ein    Kation, wie     Wasserstoff    oder       Kalium,    und     Ilf        Ilafnium    bedeutet.

   Unter       Doppelfluorid'en    sollen also die Säuren       H_ZrFh        unid        HZHfrils    oder überhaupt     nHFl,          ZrF14    und     nHFl,        HfF14    und !die von     diesen     Säuren abgeleiteten Salze verstanden werden.  



  Das Gemisch der     Dappelfluoride    von       Hafnium    und     Zirkonium    ]rann auf eine     deT          üblichen    Arbeitsweisen aus     den        hafnium-          haltigen        Zirkanmineralien        herzestellt        werden.       Zu einem Mineral,     wie    zum Beispiel     diem     im Handel     erhältliehen        Zirkonoxyd,

          kann    eine  geeignete Menge     Kaliumbifluorid        KFl        -          HFl    zugesetzt und dann --das Gemisch der  beiden Stoffe geschmolzen werden.     Man    er  hält so die     Kaliumdoppelfluoride    des     Haf-          niums    und     Zirkoniums.        KZZrFls    und     K2HfFi6.     



  Eine andere Arbeitsweise besteht     diarin,          däss    man zunächst das Mineral in     Fluorwas-          serstoffsäure    löst und- dann die erforderliche  Menge     Kaliumbifluorid    zusetzt.  



  Nach     einer    dritten     Arbeitsweise    kann der  Ausgangsstoff mit einem geeigneten Mittel  geschmolzen werden     und-    die     Verbindungen     können .dann durch Zusatz eines     Fluorides,     eines     Bifluori-dies    oder von     Fluörwasserstoff-          säure    in die     gewünschten        Doppelfluoride    oder  Säuren     umgewandelt    werden.  



  Die     Abs,cheä-dung    aus der Lösung der       Doppelfluoride    kann gemäss der Erfindung       durch    fraktionierte     Kristallisiation    in Gegen  wart eines     Überschusses        d@äs        Kations    erfol  gen, indem man eine geeignete Menge     eines          löslichen    Salzes in dem das Metall (X) das  gleiche wie in     cl'en        Doppelfluöriden    des Haf-           niums    und     Zirkoniums    ist, zusetzt.

   Vorzugs  weise     wird    erfindungsgemäss zu der Lösung  der     Doppelfluoride    vor der     Kristallisation     freie     Fluorwasserstoffsäure        zugefügt.     



  Es werden gute Ergebnisse erhalten,  wenn man von einer Lösung der     Alkalidop-          pelfluoride        ausgeht,    zum     Beispiel    einer sol  chen der     Ka.liumd,oppelfluoride.    Es empfiehlt  sich, aus der Lösung der     Doppelfluoride    alle  etwa .darin anwesenden andern, Metalle zu  entfernen, ehe man die fraktionierte Kristal  lisation vornimmt.  



  Ein     Beispiel    der     Anwendung    des Verfah  rens gemäss der Erfindung soll hiernach nä  her beschrieben werden.  



       Beispiel:     Das Mineral     Alvit        wird    mit der .drei  fachen Menge     Kaliumbifluorid-    geschmolzen,  so dass die     Kaliuzndoppelfluoride    des     Haf-          niums    und     Zirkoniums    gebildet werden. Das  so erhaltene     Trodukt        wird    in einer siedenden  Lösung von 10 %     Fluorwasserstoffsäure    und  5     'X)        Kaliumfluorid    gelöst.

   Auf diese Weise  werden nur Verbindungen von     Zirkonium     und     Ha.fnium    und von etwa. vorhandenem  Titan,     Niob,        Tautal    und dergleichen in Lö  sung gebracht, andere     Verunreinigungen    blei  ben aber zurück.

   Die erhaltene Lösung wird       filtriert    und abgekühlt, wodurch die Haupt  menge     auskristallisiert.    Dadas     Doppelfluorid     des     Ha.fniums    leichter löslich ist als, das     Dop-          pelfluorid        des        Zirkoniums,    so enthält die       kristallisierte    Masse eine erheblich geringere  Menge     Ha.fniurn,    als die ursprüngliche     Lö-          sun.-.    Die Mutterlauge enthält dagegen eine  erheblich grössere Menge     Hafnium,

          Aals    die  ursprüngliche Lösung, und das     Zirkonium     kann daraus durch wiederholte Kristallisa  tion in gleicher     Weise    vollständig entfernt  werden, so dass praktisch nur das     Doppel-          fluorid    des     Hafniums    zurückbleibt.

   Die Bei  mischungen von Titan,     Niob,        Tantal        und,der-          gleichen    können in irgend einer bekannten       Weise    aus der erhalten-en Lösung entfernt  werden, zum Beispiel indem aus der Lösung  die     Hydroxyde    gefällt werden, darauf     @diese          Hydro-xyde    mit Hilfe von Salzsäure in die       Oxyehlori;de    übergeführt und dann die Oxy-    Chloride mit Salzsäure und Alkohol     versetzt     werden.

   Es werden durch dieses Verfahren  die     Beimischuügen    gelöst, während     Ha.fnium          und        Zirkonium        in        reinem        Zustande     Vorzugsweise findet jedoch die Ent  fernung der Beimischungen statt, ehe man  zur     Kristallisation        übergeht.    Während bei  der Kristallisation das     Hafnium    sich in der       11Zutterlauge        anreichert,

      wird die     auskristalli-          sierte    Masse während der fraktionierten Kri  stallisation immer ärmer an     Hafnium;    indem  man nun diese Kristalle in einer frischen  Lösung von     Fluorwassers.toffsäure    löst, diese  wieder zur     Kristallisation        bringt,        u"w.,    kann  man das     Hafnium    vollständig entfernen und  daher im wesentlichen reines     Zirkonium    her  stellen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Trennung von Zirkonium und H.a.fnium, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lösung von Doppelfluoriden cles Haf- niums und des Zirkoniums einer fraktionierten Kristallisation unterworfen wird. IINTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Lösung der Alkalifluoride des Hafniums und des Zir- koniums ausgegangen wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Lösung der Dappelfluoride vor der Kristallisation ein Überschuss des Kations zugesetzt wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zu .der Lösung der Doppelfluoride vor der Kristallisation freie Fluorwasserstoffsäure zugefügt wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un- tL-ransprücheri 1, 2 und 3,, dadurch gekenn zeichnet, dass die erhaltene Mischung der Doppelfluoridc von der fraktionierten Kristallisation von Beimengungen befreit wird.