CZ296292B6 - Zpusob výroby cesné soli - Google Patents

Abstract

Zpusob výroby cesné soli, který je charakteristický tím, ze se a) na kamenec cesný pusobí haseným vápnem nebo uhlicitanem vápenatým a kyselinou nebo solí uvedené kyseliny za vzniku cesné soli uvedenékyseliny a nerozpustené pevné látky obsahující hydroxid hlinitý, pricemz uvedená cesná sul obsahujevápenaté ionty a síranové ionty jako prímesi; b) roztok rozpustené cesné soli se oddelí od nerozpustené pevné látky; a c) do roztoku cesné soli obsahujícího jako prímesi vápenaté ionty a síranové ionty se pridá hydroxid barnatý v mnozství dostatecném pro vysrázení síranových iontu a poskytnutí cesné soli, která bude obsahovat méne nez 1000 mg/1 síranového iontu.

Description

Způsob výroby česné soli

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby česné soli.

Dosavadní stav techniky

Způsob izolace cesia ve formě česné sloučeniny z materiálů obsahujících cesium, například z pollucitu, a z dalších materiálů byl v technické literatuře již popsán.

Jedním již publikovaným způsobem je louhování mleté pollucitové rudy silnou kyselinou 15 sírovou, které poskytne extrakt obsahující kamene česný, jenž lze izolovat krystalizací.

Kamenec česný je vlastně hydrát síranu cesnohlinitého, který lze empiricky vyjádřit jako CsAl(SO₄)₂ · 12H₂O nebo Cs₂SO₄ · Al₂ (SO₄)₃ · 24H₂O. Kamenec česný, obsažený v extraktech pollucitu vylouhovaných kyselinou sírovou nebo vykrystalizovaný z těchto extraktů, je zpravidla 20 kontaminován ionty dalších kovů, například ionty rubidia, sodíku, draslíku, hořčíku a železa.

Kamenec česný se následně opět rozpustí za zvýšené teploty ve vodě a uvede do reakce s hydroxidem kovů alkalických zemin, například hydroxidu barnatého nebo hydroxidu vápenatého, za vzniku sraženiny hydroxidů hlinitého vysráženého společně se síranem barnatým nebo síranem .25 vápenatým. Kamenec česný lze alternativně uvést do reakce a amoniakem, čímž se dosáhne vysrážení hliníku ve formě hydroxidu hlinitého. Síran česný zůstane v roztoku supernatantů. Cesium lze izolovat z roztoku supernatantů a převést ho na další sloučeniny.

Patent US 3 207 571 (Berthold) popisuje způsob výroby cesných sloučenin z hlinitokřem ičitano30 vé rudý. Německý patent DE 43 13 480 (Hoffman a kol.) popisuje způsob, který při výrobě cesných solí z kamence česného eliminuje použití sloučeniny baria. Tento způsob poskytuje produkt zahrnující síran vápenatý a hořčík.'

Jedním z publikovaných způsobů použití sloučenin cesia, například formiátu česného, je jejich 35 využití jako tekutin, majících vysokou měrnou váhu, pro vrtání ropných a plynových vrtů. Je známo, že vyvrtaný materiál při vrtání nebo-li při hloubení vrtů způsobuje zpomalení nebo zastavení procesu a v některých případech ucpání porézní vrstvy vrtu. Posuv materiálu v opačném směruje v oblastech ucpané vrstvy poněkud omezen a účinnost vrtání je tedy do určité míry omezena. Vysokohustotní tekutiny mající měrnou váhu přibližně 1,8 a vyšší se používají pro 40 dopravu· vytěženého materiálu na povrch. Pro vrty mající hloubku hlubší než 2,91 km se pro zlepšení výkonu těchto tekutin používají bromid zinečnatý a směsi s dalšími solemi. Nicméně povaha těchto materiálů jim udílí určité nežádoucí vlastnosti. Jedním materiálem, který byl zmíněn jako náhrada bromidu zinečnatého, je formiát česný. Rovněž lze v dosavadním stavu techniky nalézt zmínku o použitelnosti směsi formiátu česného s dalšími formiáty, viz například evrop45 ský patent EP 572 113.

Problém, který může vyvstat, spočívá v neslučitelnosti příměsi nalézajících se v cesných sloučeninách, například ve formiátu česném, s různými roztoky, viskozitními regulátory a aditivy, používanými ve vrtných tekutinách. Přítomnost divalentních příměsí, jako například vápníku, 50 v cesných sloučeninách může degradovat polymery přítomné v regulátorech viskozity. Přítomnost divalentních nečistot je zvláště škodlivá u aplikací prováděných za vysokých teplot a vysokých tlaků, zpravidla při vrtání hloubkových vrtů, kdy regulátor viskozity suspenduje vyvrtaný materiál a působí jako vrtné mazivo.

Nicméně česné sloučeniny, produkované výše popsanými způsoby, neeliminují problém, kterým jsou sraženiny, vznikající v důsledku vedlejších reakcí mezi divalentními a vícevalentními kationtovými nečistotami a uhličitany, přítomnými ve vrtném prostředí, nebo korozivní vliv síranových iontových nečistot na materiál vrtného zařízení. Proto by bylo výhodné získat způsob čištění, který by čistil cesiové sloučeniny produkované komerčními způsoby.

Kromě toho bylo třeba vzít v úvahu potřebu česné sloučeniny, mající podstatným způsobem sníženou -koncentraci divalentních a vícevalentních kationtových nečistot a síranových iontů, a zlepšený způsob její výroby.

Podstata vynálezu

Výše zmíněných výhod se dosáhlo použitím způsobu podle vynálezu.

Vynález poskytuje způsob výroby česné soli, který je charakteristický tím, že se

a) na kamenec česný působí hašeným vápnem nebo uhličitanem vápenatým a kyselinou nebo solí uvedené kyseliny za vzniku česné soli uvedené kyseliny a nerozpuštěné pevné látky obsahující hydroxid hlinitý, přičemž uvedená česná sůl obsahuje vápenaté ionty a síranové ionty jako příměsi;

b) roztok rozpuštěné česné soli se oddělí od nerozpouštěné pevné látky; a

c) do roztoku česné soli obsahujícího jako příměsi vápenaté ionty a síranové ionty se přidá hydroxid bamatý v množství dostatečném pro vysrážení síranových iontů a .poskytnutí česné soli, která bude obsahovat méně než 0,1 % hmotn. síranového iontu.

Podle jednoho provedení se v kroku (c) přidá hydroxid barnatý v množství dostatečném pro zvýšení pH hodnoty roztoku na alespoň 11,5 za vzniku česné soli s méně než 0,05 % hmotn. síranového iontu.

Podle dalšího výhodného provedení se d) do roztoku česné soli obsahující příměsi dále přidá uhličitanový iont nebo oxid uhličitý za vysrážení vápenatého iontu a poskytnutí sloučeniny s méně než 0,05 % hmotn. vápenatého iontu a s méně než 0,05 % hmotn. síranového iontu.

Podle ještě dalšího provedení se uvedená česná sůl získaná v kroku (a) dále jako příměs obsahuje hořečnatý iont a v kroku (c) se do uvedeného roztoku česné soli přidá hydroxid barnatý v množství dostatečném pro zvýšení pH hodnoty na alespoň 11,5 za vysrážení hořečnatého iontu a poskytnutí uvedené česné sloučeniny s méně než 0,05 % hmotn. hořečnatého iontu a s méně než 0,05 % hmotn. síranového iontu.

Podle ještě dalšího provedení se v kroku (c) přidá hydroxid barnatý v množství dostatečném pro zvýšení pH hodnoty na alespoň 13 za vysrážení vápenatého iontu a poskytnutí uvedené česné sloučeniny s méně než 0,05 % hmotn. vápenatého iontu, méně než 0,05 % hmotn. hořečnatého iontu a s méně než 0,05 % hmotn. síranového iontu.

Podle ještě dalšího provedení se v kroku d) přidá uhličitanový iont a poskytnutí sloučeniny s méně než 0,05 % hmotn. vápenatého iontu, méně než 0,05 % hmotn. hořečnatého iontu a s méně než 0,05 % hmotn. síranového iontu.

Podle ještě dalšího provedení se v kroku (c) přidá hydroxid bamatý v množství dostatečném pro vysrážení síranových iontů za vzniku česné soli sméně než 0,003 % hmotn. síranového iontu.

Jako česná sůl se výhodně izoluje sůl zvolená ze skupiny sestávající z dusičnanu česného, formiátu česného, chloridu česného, bromidu česného, octanu česného a jodidu česného. Tato

-2CZ 296292 B6 česná sůl se výhodně izoluje s méně než 0,003 % hmotn. síranových a vápenatých příměsí, výhodněji s méně než 0,003 % hmotn. hořeČnatého iontu. Jako česná sůl se nej výhodněji izoluje formiát česný.

Výraz „předem definovaná česná sloučenina“, jak je zde použit, znamená sloučeninu produkovanou sloučením volného cesiového iontu a aniontu. Příklady cesných sloučenin, které lze vyrábět způsoby podle vynálezu zahrnují například formiát česný, síran česný, chlorid česný, jodid česný a dusičnan sodný. Jak bude dále popsáno mnohem detailněji, lze při použití způsobů podle vynálezu síran česný vyrábět přímo z kamence česného bez potřeby přidávání dalšího aniontu. U pro10 vedení podle vynálezu, používaných pro výrobu formiátu česného, chloridu česného, jodidu česného, dusičnanu česného a dalších předem stanovených cesných sloučenin (s výjimkou síranu česného) se použije množství kyseliny obsahující aniont předem stanovené česné sloučeniny.

Způsoby výroby cesných sloučenin podle vynálezu mohou být výhodně použity pro výrobu 15 cesných sloučenin prováděnou ekonomickým a účinným způsobem.

Další podrobnosti, týkající se vynálezu, budou popsány v následující části vynálezu, kterou lze označit jako podrobný popis vynálezu.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 znázorňuje blokový diagram reprezentující jedno provedení způsobu výroby cesných sloučenin podle vynálezu;

obr. 2A až 2C znázorňují blokový diagram reprezentující alternativní provedení způsobu výroby česné sloučeniny podle vynálezu;

obr. 3 znázorňuje blokový diagram reprezentující další provedení způsobu výroby česné sloučeniny podle vynálezu.

Předmětem, vynálezu je zlepšený způsob přípravy cesných sloučenin z materiálu obsahujících cesium, zahrnujících přirozeně se vyskytující minerály nebo rudy, například pollucit, roztoky obsahující síran cesnohlinitý a další materiály, například vyčerpané katalyzátory nebo zbytky, obsahující fluorid česný nebo síran česný.

Způsob výroby cesných sloučenin podle vynálezu lze provádět za použití v průmyslu běžně používaných směšovacích nádob a zařízení používaných pro manipulaci s materiály obsahujícími cesium (např. rudami) a roztoky silné kyseliny a báze. Je zřejmé, že výběr konkrétního zařízení, použitého při provádění způsobu podle vynálezu, spadá do známého stavu techniky a nebude zde již dále popisován.

Jedno provedení způsobu podle vynálezu zahrnuje ošetření materiálu obsahující cesium vhodným reakčním činidlem za účelem rozpuštění alespoň části a výhodně veškerého nebo v podstatě veškerého cesia obsaženého v tomto materiálu a za vzniku suspenze, přidání báze obsahující hašené vápno nebo uhličitan vápenatý, přidání kyseliny obsahující aniont předem stanovené česné 45 sloučeniny do suspenze obsahující rozpuštěné cesium, pokud je to nezbytné pro výrobu požadované česné sloučeniny, zreagování směsi za účelem připravení předem určené česné sloučeniny a separování předem určené česné sloučeniny ze směsi v přítomnosti zbytku výchozího materiálu obsahujícího cesium. Výhodně, jako součást separačního kroku, se předem stanovená česná sloučenina dále čistí za účelem odstranění alespoň části nečistot, které představují stopová množství.

Pokud jde o provedení vynálezu znázorněného na obrázku 1, materiál obsahující cesium, například pollucitová ruda a kyselina vhodná pro vyluhování rudy a rozpuštění alespoň cesia přítomného v těchto rudách, se smísí za vzniku suspenze. Vhodné kyseliny zahrnují například minerální kyseliny (například kyselinu sírovou), kyselinu fluorovodíkovou, kyselinu bromovodíkovou a

-3CZ 296292 B6 kyselinu chlorovodíkovou. Rovněž lze přidat vodu, která může napomoci rozpuštění cesia a veškerého hliníku a dalších alkalických kovů, které mohou být v rudě přítomny. Rozpuštění cesia a veškerých dalších alkalických kovů a hliníku v rudě rovněž pomáhá rozmělnění rudy, které se může provést ještě před jejím sloučením s kyselinou. U výhodného provedení se ruda mele v kulovém mlýnu přibližně na velikost částic -200 mesh.

U jednoho provedení odpovídá množství kyseliny, které se smísí s rudou, stechiometrickému množství kyseliny teoreticky potřebnému pro rozpuštění veškerého cesia a veškerého hliníku a/nebo dalšího alkalického kovu (kovů) přítomného v rudě, případně představuje přebytek oproti tomuto stechiometrickému množství, výhodně vyšším než 110 % hmotn. (obsah cesia, hliníku a alkalických kovů v rudě může být adekvátně určen testováním rudy). U dalšího provedení způsobu podle vynálezu se použije 45 % hmotn. roztoku obsahujícího 93 % hmotn. kyseliny sírové v poměru 0,2 až 0,8 kg rudy na 1 litr roztoku kyseliny.

Jak bude odborníkům v daném oboru zřejmé, kyselinou, použitou pro vytvoření suspenze, může být jedna kyselina nebo směs kyselin. Množství kyseliny a/nebo volba kyseliny nebo směs kyseliny jsou závislé na složení rudy nebo zbytkového materiálu, ze kterého se cesium extrahuje. Přesto, že se budou následující příklady a diskuse, jak jsou zde uvedeny, týkat pollucitové rudy, výraz „materiály obsahující cesium“ by měly zahrnovat veškeré přirozeně se vyskytující minerály nebo rudy obsahující cesium, stejně jako další pevné nebo kapalné materiály obsahující cesium včetně provozních zbytků, například vyčerpaných katalytických materiálů.

U výhodného provedení, vzniká kamenec česný jako meziprodukt v daném procesu. Tvorba česného kamence jako meziproduktu vyžaduje přítomnost síranových iontů a hliníkových iontů. Pokud kyselina nebo kyselinová směs neobsahuje kyselinu sírovou, potom může být zdroj síranových iontů, který usnadní tvorbu česného kamence, přidán. Pokud materiál obsahující cesium nezahrnuje hliník, potom může být rovněž přidán zdroj hliníkových iontů, který usnadní tvorbu česného kamence.

Jak ukazuje obr. 2A, kyselinu lze do nádoby pro louhování rudy recyklovat, čímž se sníží množství používané kyseliny.

Louhování rudy a kyselinové směsi se výhodně provádí za podmínek dostatečných pro extrahování dostatečného množství cesia z rudy a po dobu dostatečnou pro toto louhování, které učiní celkový proces komerčně účinným. Výhodněji se reakce umožňuje pokračovat až do okamžiku, kdy je přibližně alespoň 90 % cesia zrůdy rozpuštěno, jak lze zjistit z analýzy vyčerpané rudy. U výhodného provedení vynálezu se reakce rudy a kyseliny provádí za použití horké kyseliny sírové při teplotě přibližně 115 °C až 200 °C a výhodně při teplotě přibližně 120 °C. Reakční (louhovací) perioda trvá výhodně alespoň 4 hodiny a výhodněji přibližně 16 hodin. Pokud se použije kratší louhovací doba nebo nižší teplota kyseliny sírové, potom není vylouhování cesia z rudy tak dokonalé. V průběhu reakce horký louhovací louh získává postupně pastovitější konzistenci. Další vodu lze přidat za účelem zachování původního objemu směsi. Pokud by se odpařená voda nenahradila, potom by mohlo případně dojít ke ztuhnutí suspenze. Původní objem směsi lze případně udržovat varem suspenze pod zpětným chladičem. Pokud je v rudě přítomen hliník, potom vznikne z cesia rozpuštěného z rudy suspenze rudy a kyseliny sírové rozpuštěný síran cesnohlinitý (rovněž zde označovaný jako kamenec česný). Pokud je po dosažení požadované úrovně louhování přítomen přebytek kyseliny, potom může být suspenze případně naředěna vodou a ochlazena přibližně na 30 °C za účelem krystalizace kamence česného. Zbývající kyselina sírová ve zmíněné směsi se výhodně dekantuje a recykluje; a zbývající vyčerpaná ruda a kamenec česný může být případně opakovaně suspendován.

Opakovanou suspendaci lze provádět přidáním vody do vyčerpané rudy a česného kamence. Rozpustnost česného kamence v resuspenzi je v prvé řadě funkcí použitého objemu vody a teploty a podmínky rekrystalizace kamence česného může tedy odborník v daném oboru snadno určit. U výhodného provedení, dosahuje teplota resuspenze po přidání vody přibližně 100 °C.

-4CZ 296292 B6

Pokud jde o obrázek 2B je zřejmé, že česná sloučenina a předem přesně stanovená česná sloučenina může být dále čištěna v tomto okamžiku daného procesu re kry stal i žací rozpuštěného síranu cesnohlinitého v suspenzi pro účely dalšího zpracování. Rekrystalizační proces se může opakovat tak často, jak je to jen žádoucí pro další čištění kamence česného.

Pokud se vrátíme k obrázku 1, báze obsahující hašené vápno nebo uhličitan vápenatý a případně kyselina obsahující aniont předem stanovené česné sloučeniny, se přidaly do suspenze a vyčerpané rudy buď společně, nebo postupně za účelem nastavení pH hodnoty přibližně na 4 až 9. Pokud je požadovaným provozním produktem síran česný, potom není přidání kyseliny nezbytné, protože lze síran česný separovat přímo z kamence česného.

Hašené vápno se připraví uvedením vápna (oxidu vápenatého) do kontaktu s vodou („hašení“). Reakci „hašení“ lze vyjádřit pomocí následující rovnice (1).

(1) CaO + H₂O —> Ca(OH)₂

Před hašením vápna lze regulovat pH hodnotu a tím minimalizovat koncentraci hliníkových a vápenatých příměsí v rozpuštěné cesiové sloučenině.

U výhodného provedení báze obsahuje hašené vápno. Toto hašené vápno se nechá zreagovat se suspenzí a kyselinou za podmínek dostatečných a po dobu dostatečnou pro vysrážení hliníku, veškerého křemíku a/nebo železa rozpuštěného ve vodné složce suspenze. Jak již bylo uvedeno výše, pro dosažení sraženiny hydroxidu hlinitého se do směsí přidala báze dostatečná pro dosažení pH přibližně 4 až 9. U výhodnějšího provedení se přidala báze pro dosažení pH přibližně 7 až 8. U tohoto výhodnějšího pH rozmezí se dosáhlo v podstatě úplného vysrážení rozpuštěného hliníku.

Po přidání hašeného vápna se vyčerpaná ruda, vysrážený hydroxid hlinitý a vy srážený síran vápenatý separuje že směsi obsahující rozpuštěné česné ionty. Separaci lze provádět libovolným známým způsobem, například filtrací.

Při provádění způsobu podle vynálezu se vyčerpaná ruda nebo nerozpuštěná část materiálu obsahujícího cesium použije jako filtrační prostředek pro separaci hydroxidu hlinitého, který se vytvořil přidáním báze do kyselinou louhované rudy nebo ošetřeného materiálu obsahujícího cesium. Použití vyčerpané rudy nebo nerozpuštěného materiálu zvyšuje rychlost filtrace vytvořeného hydroxidu hlinitého stejně, jako usnadňuje vymývatelnost pevných látek atak maximalizuje izolaci cesia. Zahrnutí vyčerpané rudy rovněž zvyšuje stlačitelnost a odvodnění pevných látek.

IJ dalšího výhodného provedení se hašené vápno a uhličitan vápenatý použijí společně. Hašené vápno a uhličitan vápenatý, pokud se použijí samotné nebo v kombinaci, mohou být rovněž použity společně s jednou nebo dalšími bázemi obsahujícími aniont kovu zvoleného ze skupin l.A (alkalických kovů) a 2.A (kovů alkalických zemin) periodické tabulky první a jejich směsi. Příklady těchto dalších bází zahrnují KOH, NaH, K₂CO₃, Na₂CO₃, RbOH, Rb₂CO₃, LiOH, Li₂CO₃, Mg(OH)₂, MgCO₃, Cs₂CO₃ a CsOH.

Zvolení kyseliny, použité pro výrobu předem stanovené česné sloučeniny, která se přidává do suspenze (a libovolné další případné resuspenze) závisí na konkrétní požadované cesiové sloučenině (sloučeninách). Například pokud je žádoucí produkovat dusičnan česný, potom se kombinace hašeného vápna a kyseliny dusičné přidá v množství dostatečném pro nastavení pH směsi přibližně na 7 až 8. Dá se předpokládat, že reakce probíhá podle rovnice (2) a že podobné reakce proběhnou i při použití dalších kyselin:

(2) CsAl (SO₄)₂ + 2Ca(OH)₂ + HN0₃ + 3H₂O -> CsNO₃ + A1(OH)₃ + 2CaSO₄.2H₂O

-5CZ 296292 B6

Jak již bylo uvedeno, přidání síranového aniontu v kyselinové formě nebo pro přípravu síranu česného nezbytné, protože síranový iont bude již existovat v roztoku obsahujícím kamenec česný.

Příklady kyselin vhodných pro přípravu předem stanovené česné sloučeniny (nebo česné soli) zahrnující například kyseliny, které jsou shrnuty v tabulce 1 :

Tabulka 1: Kyseliny/cesné sloučeniny

Přidaná kyselina	Produkovaná česná sloučenina
Kyselina dusičná	Dusičnan česný (CsN03)
Kyselina mravenčí	Formiát česný (CsCOOH)
Kyselina mravenčí (jako formiát vápenatý) (Ca(OOCH)2)	Formiát česný (CsCOOH)
Kyselina chlorovodíková (HC1)	Chlorid česný (CsČÍ)
Kyselina bromovodíková (HBr)	Bromid česný (CsBr)
Kyselina octová (HC2H302)	Octan česný (CsC2H302)
Kyselina jodovodíková (HI.) '	Jodid česný (Csl)

ío Jak mohou odborníci v daném oboru posoudit, výše uvedená tabulka 1 poskytuje spíše výčet příkladů kyselin, které lze použít než úplný neboli vyčerpávající seznam vhodných kyselin. Vhodné kyseliny zahrnují libovolné kyseliny, které budou reagovat s česnými ionty za vzniku česné sloučeniny tvořící koncový produkt.

Jak mohou odborníci usuzovat z tabulky 1, je možné substituovat pro určitou kyselinu určité soli.

* Jak například ukazuje tabulka, namísto kyseliny mravenčí lze v případě, kdy je požadovaným konečným produktem formiát česný, přidat formiát vápenatý.

Pokud jde o obrázek 2C, jako součást separačního a izolačního kroku, lze jedno provedení zpúso20 bem čištění podle vynálezu použít pro čištění rozpuštěné česné sloučeniny, které má odstranit příměsi obsažené ve stopových množstvích. Jak ukazuje obrázek 2C, rozpustné sloučeniny baria a rozpustné sloučeniny uhličitanu (nebo oxidu uhličitého) mohou být přidány do roztoku směsi obsahující rozpuštěné ionty cesia a aniont předem stanovené česné sloučeniny. Pro účely konečné úpravy se na 1 kg česné sloučeniny obsažené v roztoku přidalo méně než 0,12 kg hydroxidu bar25 natého. Nerozpustný síran bamatý, hydroxid vápenatý a hydroxid hořečnatý, vzniklé jako důsledek konečné úpravy, lze izolovat filtrací. Zbývající vápenaté ionty přítomné v roztoku mohou být odstraněny přidáním alkalických uhličitanů, například uhličitanu česného, uhličitanu draselného nebo uhličitanu sodného nebo ošetřením oxidem uhličitým, které způsobí vysrážení nerozpuštěného uhličitanu vápenatého. Uhličitan vápenatý se použije v množství dostatečném pro vysrážení 30 veškerých vápenatých iontů přítomných v roztokové směsi. Stupeň, do kterého se čištění předem definované česné sloučeniny provádí, závisí na konečném použití dané česné sloučeniny.

Po provedení konečné úpravy se pH hodnota roztoku obsahujícího rozpuštěnou cesiovou sloučeninu zvýšila na hodnotu vyšší než 11. Pro zvýšení izolace česné sloučeniny se přidalo další 35 množství kyseliny (typu použitého pro vytvoření předem stanovené česné sloučeniny), které zreagovalo pH hodnotu roztoku a požadovanou pH hodnotu. Požadovaná pH hodnota závisí na

-6CZ 296292 B6 zamýšleném použití česné sloučeniny. Česná sloučenina může být následně izolována nebo separována například sušením za tepla.

U způsobu podle vynálezu lze předem stanovenou sloučeninu izolovat ve formě pevné látky nebo roztoku, nebo ve formě směsné pevné látky nebo roztoků obsahujících předem stanovenou česnou sloučeninu a jednu nebo několik sloučenin obsahujících různý kov (například alkalické kovy) a aniont předem stanovené česné sloučeniny.

Pokud jde o obrázek 3, tento znázorňuje jedno provedení podle vynálezu, ve kterém se báze obsahující hašené vápno nebo uhličitan vápenatý a kyselina obsahující aniont předem stanovené česné sloučeniny přidají do louh ovací suspenze rudy a kyseliny až po ošetření této suspenze prvním množstvím báze. Jak již bylo diskutováno a zobrazeno na obrázku 1, ruda, která se výhodně nejprve namele na částice o velikosti -200 mesh, se v provozním tanku pro rozpuštění cesia a hliníku zrůdy smísí nebo kontaktuje s vhodnou kyselinou (např. kyselinou sírovou) a vodou. Množství použité kyseliny v tomto kroku představuje výhodně alespoň stechiometrické množství ve vztahu k prvkům IA skupiny periodické tabulky prvků, které jsou obsaženy v rudě. Pro zachování původního objemu lze přidat vodu. I když to není znázorněno, provedení vynálezu na obrázku 3 může dále zahrnovat chlazení horké louhovácí suspenze, jehož cílem je přivést kamenec česný ke krystalizaci, dekantování supematantové kyseliny, která může obsahovat přebytek nezreagované kyseliny, a resuspendování zkrystalizovaného česného kamence a vyčerpané rudy ve vodě. 1 v případě, kdy není přítomen přebytek, lze provádět krystal ízační a resuspendaČní krok.

Pokud jde o obrázek 3, první dávka báze se smísí s horkou louhovácí suspenzí nebo alternativně s resuspenzí česného křemence a vyčerpanou rudou za účelem nastavení pH přibližně 4 až 9. Báze obsahuje iont kovu zvoleného ze skupin l.A a 2.A periodické tabulky prvků (např. hašené vápno, uhličitan vápenatý, vápno, hydroxid draselný, hydroxid sodný, uhličitan draselný, uhličitan sodný) a jejich směsi. Tato báze se nechá zreagovat se suspenzí nebo alternativně s resuspenzí za dostatečných podmínek a po dobu dostatečnou pro vysrážení hliníku ve formě hydroxidu hlinitého (A1(ÓH)₃; pro vysrážení veškerého oxidu křemičitého a železa rozpuštěného v suspenzi nebo resuspenzí; a pro vytvoření rozpuštěného síranu česného. Dá se předpokládat, že srážení bude obecně probíhat podle následující reakční rovnice (3):

(3) 2CsAl (SO₄)₂ + 3 Ca(OH)₂ + 6H₂O -► 2A1(OH)₃ + 3CaSO₄.2H₂O + Cs₂SO₄

Po přidání hašeného vápna a po vytvoření rozpuštěného síranu česného se vysrážené nerozpuštěné pevné látky, např. vysrážený hydroxid hlinitý, vysrážený síran vápenatý a vyčerpaná ruda separují z kapalné složky směsi. Kapalná složka obsahuje surový síran česný. Separaci lze provádět pomocí libovolné známé metody, například za použití filtrace.

Současně se nyní zjistilo, že vyčerpaná ruda usnadňuje filtraci, promývání a odvodnění vy sráženého koláče tvořeného A1(OH)₃ a CaSO₄2H₂O více, než přidání granulovaného oxidu křemičitého ve formě filtrační kyseliny.

Druhá báze obsahující hašené vápno nebo uhličitan vápenatý a kyselina obsahující aniont předem stanovené česné sloučeniny se následně přidají do rozpuštěného síranu česného. Reakční mechanizmus obecně vyjadřuje následující reakční rovnice (4):

(4) Cs₂SO₄ + 2HCOOH + CaO + H₂O -> 2CsCOOH + CaSO₄.2H₂O

Lehký přebytek hašeného vápna lze přidat za účelem dosažení pH hodnoty dostatečné pro vysrážení alespoň části a výhodně veškerého nebo v podstatě veškerého rozpustného hořčíku přítomného ve směsi, ve stopovém množství ve formě hydroxidu hořečnatého, které lze následně lépe odstranit pomocí známých separačních technik.

-7CZ 296292 B6

Kyselina se zvolí tak, aby obsahovala aniont česné sloučeniny, která je zamýšleným finálním produktem. Příklady kyselin jsou shrnuty v již diskutované tabulce 1.

Druhá báze může dále obsahovat bázi (báze) obsahující iont kovu zvoleného ze skupin 1 .A a 2.A 5 periodické tabulky prvků a jejich směsi. Druhá báze může například obsahovat hašené vápno nebo uhličitan vápenatý, nebo hašené vápno a/nebo uhličitan vápenatý a jednu nebo několik následujících bází; hydroxid draselný, hydroxid sodný, uhličitan draselný a uhličitan sodný.

Pro další čištění cesných sloučenin, získaných tímto provedením lze provedení způsobem čištění ío podle vynálezu použít již diskutovaným způsobem.

Po vyčištění roztoku obsahujícího rozpuštěnou česnou sloučeninu se pH hodnota zvýšila na hodnotu přesahující 11. Aby se zlepšilo izolování česné sloučeniny, přidalo se další množství kyseliny (typu použitého pro vytvoření předem stanovené česné sloučeniny), které zvýšilo pH hodnotu 15 roztoku na požadovanou úroveň. Volba požadovaného pH hodnoty závisí na zamýšleném konečném použití sloučeniny. Česnou sloučeninu lze izolovat nebo separovat například odpařováním vody za použití tepla.

U způsobu podle vynálezu může být předem stanovená česná sloučenina izolovaná ve formě 20 pevné látky nebo roztoku, nebo vě formě směsné pevné látky nebo roztoku obsahující předem stanovenou česnou sloučeninu a jednu nebo několik sloučenin obsahujících různé kovy (například alkalické kovy) a aniont předem stanovené česné sloučeniny.

Celá řada cesných sloučenin různého složení a čistoty, které byly čištěny nebo připravovány a 25 čištěny způsobem podle vynálezu, může být vhodně použita ve formě vrtných tekutin nebo tekutin separujících těžká média. Alternativně lze soli dalších kovů, například sodíku nebo draslíku, vytvořit společně s předem stanovenými česnými sloučeninami přidáním zmíněných iontů v libovolném procesním kroku do směsných roztoků obsahujících rozpuštěné cesium. Ujednoho provedení se například formiát česný připravil způsobem podle vynálezu a společně s ním se 30 vytvořit formiát sodný nebo formiát draselný, čímž se získal směsný solný produkt. Složení připravené soli nebo směsi solí závisí na použitém aniontu kyseliny a kationtu (kationtech) báze (bází) a na jejich množstvích, která reagují s rozpuštěným česným síranem nebo s rozpustným česným křemencem.

Vynález bude dále prezentován pomocí následujících příkladů, které však mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky. Tekutiny s vysokou měrnou váhou mohou dále obsahovat sloučeniny sodíku nebo draslíku, ve kterých je aniont sloučeniny stejný jako aniont česné sloučeniny, obsažené v tekutině.

, 40

Chemická analýza cesných sloučenin se prováděla za použití běžných gravimetrických analýz, emisní spektrografické analýzy a atomických absorpčních technik, které jsou odborníkům v daném oboru všeobecně známy.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Tento vynález ilustruje přípravu formiátu česného za použití jednokrokové reakce a čištění formiátu česného způsobem podle vynálezu.

. Čtyřlitrová skleněná kádinka se naplnila 444 g mleté pollucitové rudy s velikostí částic -200 mesh, 670 ml vody a 310 ml 98 % hmotn. H₂SO₄. To představuje přibližně osmdesátidvou

-8 CZ 296292 B6 procesní přebytek kyseliny oproti stechiometrickým požadavkům pro rozpuštění alkalických kovů a hliníku z rudy. Směs se kontinuálně míchala a současně ohřála a 16 hodin udržovala na teplotě 115 °C. Louhovací objem se udržoval přidáváním vody.

Po uplynutí 16 hodin se suspenze naředila do 2200 ml vodou a opět ohřála na přibližně 80 °C až 90 °C a posléze ochladila na pokojovou teplotu. Potom se oddekantovalo 940 ml s cílem odstranit většinu zbývající nezreagované H2SO4. 900 ml vody se následně přidalo do resuspenze vyčerpané rudy a zkrystalizovaného kamence česného a re suspendovaná směs se následně za stálého míchání ohřála na 80 °C.

Suspenze hašeného vápna, vyrobená z 185 g oxidu vápenatého a 700 ml vody, se přidala do ohřáté resuspendováné směsi kamence česného a strávené rudy spolu s 30 ml 88 % hmotn. kyseliny mravenčí. Po tomto přidání dosahovala pH hodnota výsledné směsi 7,5. Směs se ohřála přibližně na 70 °C a 1 hodinu se míchala.

Kapalná složka směsi (která obsahuje rozpuštěný formiát česný) se následně oddělila od vyčerpané rudy a sraženin tvořených A1(OH)3 a CaSO₄ filtrací. Filtrační zbytek vážil 736 g (hmotnost sušiny). Přefiltrovaná pevná látka se promyla 600 ml vody. Filtráty obsahující rozpuštěný formiát česný se sloučeniny a smísily s 38 g Ba(OH)₂.8H₂O s cílem odstranil zbývající SO₄'²; potom se sloučily a smísily s 15 g Cs_zCO_3> čímž se dosáhlo odstranění zbývajících vápenatých iontů. Rozpuštěný formiát česný se následně filtroval s cílem separovat síran barnatý, uhličitan vápenatý, hydroxid vápenatý a hydroxid hořečnatý. Filtrát se následně analyzoval a zjistilo se, že má následující složení (hodnoty jsou zaznamenány jako díl na milion, vztaženo k hmotnosti suchého bazického produktu tvořeného formiátem česným).

Rb 0,95 % hmotn. K 0,05 % hmotn. Na 0,79 % hmotn. Li 0,009 % hmotn. Ca 0,002 % hmotn. Cl 0,05 % hmotn. SO₄ < 0,01 % hmotn. Al 0,005 % hmotn. Ba 0,005 % hmotn.

Fe 0,0004 % hmotn. Mg 0,0001 % hmotn.

Celková extrakce poskytla přibližně 85 % hmotn..

Filtrát obsahující formiát česný se následně smísil s minimálním množstvím 88 % hmotn. kyseliny mravenčí (méně než 1 ml) čímž se pH hodnota dostala do rozmezí přibližně od 6 do 7. Filtrát obsahující formiát česný se následně odpařil na konečný objem 53 ml, přičemž jeho hustota byla 2,20 g/ml (přibližně 79 % CsCOOH).

Příklad 2

Tento příklad rovněž ilustruje výrobu formiátu česného čištěním formiátu česného za použití způsobu podle vynálezu.

Čtyřlitrová skleněná kádinka se naplnila 444 g mleté pollucitové rudy s velikostí částic -200 mesh, 670 ml vody a 310 ml 98 % hmotn. H₂SO₄. Směs se kontinuálně míchala a současně ohřála a 16 hodin udržovala na teplotě 115 °C. Louhovací objem se udržoval přidáváním vody.

Po uplynutí 16 hodin se suspenze naředila do 2200 ml až 2500 ml vodou a opět ohřála a posléze ochladila na pokojovou teplotu. Potom se oddekantovalo 1135 ml s cílem odstranit většinu zbývající nezreagované H₂SO₄. Zbývající kamenec česný a vyčerpaná ruda se resuspendovala přibližně 800 ml vody a následně se za stálého míchání ohřály na 70 °C.

Suspenze hašeného vápna, vyrobená ze 150 g oxidu vápenatého a přibližně 500 ml vody, se přidalo do ohřáté resuspendované směsi kamence česného a strávené rudy, čímž se dosáhlo pH hodnoty 7 až 8. Suspenze se míchala jednu a půl hodiny při teplotě 90 °C, ochladila na 60 °C a následně přefiltrovala za účelem izolace nerozpustných pevných látek obsahujících hydroxid 10 hlinitý, síran vápenatý a vyčerpanou rudu. Nerozpuštěné látky izolované z roztoku vážily 675 g (hmotnost sušiny).

Výsledný Cs₂SO₄ filtrát a promývací voda se ohřály na 70 °C a smísily se směsí 20 g oxidu vápenatého ve 100 ml vody a 28 ml 88 % hmotn. kyseliny mravenčí. Další suspenze 2 g oxidu 15 vápenatého v minimálním množstvím vody se přidala s cílem zvýšit H hodnotu nad 11,5, čímž se dosáhlo srážení hydroxidu hořecnatého.

Směs se ohřála na 70 °C'a míchalá jednu a půl hodiny, načež následovala filtrace a promývání pevných látek vodou. Filtrát, obsahující formiát česný, se následně čistil následujícími kroky:

Filtrát, obsahující formiát česný, se smísil s 20 g Ba(OH)₂.8H₂O s cílem odstranit zbytkové SO₄ 1-2 ionty ve formě BaSO₄ a následně se smísil s 20 g Cs₂CO₃ s cílem odstranit zbývající vápník ve formě CaCO₃. Sraženina BaSO₄ se odstranila filtrací a zbývající filtrát se ošetřil Cs₂CO₃. Po odfiltrování vysráženého CaCO₃ se konečný vyčištěný filtrát obsahující CsCOOH analyzoval, 25 čímž se zjistilo, že má následující chemické složení:

Rb 6000.10⁴ % hmotn. K 270.10^-4% hmotn.

Na 4500.10^-4 % hmotn. Li 25.10⁴ % hmotn.

Ca 45.10'⁴ % hmotn. , ^J Cl 415.10'⁴% hmotn.

SO₄ <80.10⁴ % hmotn.

Al 25.10^-4 % hmotn.

Ba 100.10^-4% hmotn.

Fe 5.10^-4 % hmotn.

Mg 3.10'⁴ % hmotn.

Konečný extrakční výtěžek činil přibližně 80 %.

Filtrát, obsahující formiát česný, se následně smísil s minimálním množstvím 88 % hmotn. kyseliny mravenčí (méně než 1 ml) čímž se pH hodnota dostala do rozmezí přibližně od 6 do 7. Filtrát obsahující formiát česný se následně odpařil na konečný objem 42 ml, přičemž jeho hustota byla 2,34 g/ml (přibližně 83 % CsCOOH).

Příklad 3

Tento příklad ilustruje výrobu síranu česného a čištěni síranu česného za použití způsobu podle vynálezu.

Čtyřlitrová skleněná kádinka se naplnila 444 g mleté pollucitové rudy s velikostí částic -200 mesh, 670 ml vody a 310 ml 98 % hmotn. H₂SO₄- Směs se kontinuálně míchala a současně ohřála a 16 hodin udržovala na teplotě 115 °C. Louhovací objem se udržoval přidáváním vody tak, aby se zachoval přijatelný poměr pevných látek a tekutin.

- 10CZ 296292 B6

Po uplynutí 16 hodin se suspenze naředila do 1800 až 25000 ml vodou a opět ohřála a posléze ochladila na pokojovou teplotu. Potom se oddekantovalo 960 ml s cílem odstranit většinu zbývající nezreagované H₂SO₄. Zbývající kamenec česný a vyčerpaná ruda se resuspendovaly 5 přibližně 1000 ml vody a následně se za stálého míchání ohřály na 80 °C.

Suspenze hašeného vápna, tvořená přibližně 160 g oxidu vápenatého v přibližně 300 ml vody, se přidala do ohřátého roztoku kamence česného a vyčerpané rudy,čímž se dosáhlo pH hodnoty 7,5, Suspenze se míchala 2 hodiny při teplotě 80 °C, ochladila na 60 °C a následně přefiltrovala, ío. Nerozpuštěné látky izolované z roztoku vážily 723 g (hmotnost sušiny).

Výsledný CS2SO4 filtrát a promývací voda se ohřály na 70 °C a smísily se směsí 25 g CS2CO3, cílem bylo odstranění zbytku vápníku ve formě uhličitanu vápenatého. CsOH se přidal místo hydroxidu vápenatého, za účelem zvýšení pH hodnoty na 12, čímž se dosáhlo vysrážení Mg ve 15 formě Mg(OH)₂. Po odfiltrování vysráženého CaCO₃ a Mg(OH)₂ se konečný vyčištěný filtrát síranu česného analyzoval. Celkový extrahovaný výtěžek představoval přibližně 80 %. Konečný CS2SO4 louh měl přibližně následující chemické složení:

	Rb	7350.10’4 % hmotn.
20	K	1020.10’4 % hmotn.
	Na	5640.10’4 % hmotn.
	Li	85.10-4% hmotn.
	Ca	17.10'4% hmotn.
	Al	5.10'4 % hmotn.
'25	Ba	<10.10’4 % hmotn.
	Fe	1.10'4 % hmotn.
	Si	75.10 4 % hmotn.
	Mg	170.10'4% hmotn.

Konečný filtrát síranu česného se dále ošetřil přidáním několika kapek roztoku hydroxidu česného (50 % hmotn.) a následnou re filtrací ošetřeného filtrátu za použití Whatmanova jemného filtračního papíru. Toto další ošetření filtrátu dále redukuje obsah hořčíku ze 0,017 % na hodnotu nižší než 1.10³ %.

Příklad 4

Tento příklad znázorňuje výrobu dusičnanu česného a čištění dusičnanu česného za použití způsobu podle vynálezu.

94501ítrový provozní tank se naplnil 1323 1 vody a 661,5 kg 93% technické H₂SO₄. 740 kg pollucitové rudy namleté na částice o velikosti -200 mesh se přidalo za stálého míchání. Směs se nechala reagovat 16 hodin přibližně při teplotě 115 °C až 120 °C. Louhovací objem se udržoval přidáváním vody. Po 16 hodinách se suspenze naředila do objemu přibližně 7560 1 vodou, opět ohřála na 90 °C a posléze ochladila na pokojovou teplotu. Dekantovaný podíl, přibližně 5670 1, se oddělil za účelem odstranění zbývající kyseliny sírové. Zbývající kamenec česný a vyčerpaná ruda se resuspendovaly s přibližně 5292 I vody, ohřály za stálého míchání na 90 °C a filtrovaly pomocí filtračního lisu, čímž se odstranila vyčerpaná ruda. Skrz filtrační lis se rovněž nechalo projít 756 1 vody. Horký roztok kamence lithného, obsahujícího promývací vodu, se odpařil přibližně na objem 4914 1 a nechal ochladit na pokojovou teplotu. Z roztoku se oddekantovalo přibližně 378 1 vody. Kamenec česný se resuspendoval v 3780 1 vody a ohřál. Suspenze 98,42 kg hydroxidu vápenatého hašeného ve 472,5 1 vody se přidal do vyčištěné resuspenze, čímž se dosáhlo pH hodnoty 8,1. Suspenze se míchala přibližně 1 hodinu při 80 °C, posléze ochladila na 60 °C a filtrovala. Výsledný Cs₂SO₄ filtrát a voda se ohřály přibližně na 80 °C a za stálého míchání se přidala suspenze hašeného vápna obsahujícího 29,6 kg hydroxidu vápenatého ve

- 11 CZ 296292 B6

472,5 1 vody a 73,63 kg 70% HN0₃. V tomto okamžiku se naměřila pH hodnota směsi nižší než 11,5. Směs se míchala další 2 hodiny načež se filtrací odstranily nerozpustné látky, jako například síran vápenatý, hydroxid vápenatý a hydroxid hořečnatý. Filtrát Cs₂NO₃ se odpařil přibližně na objem 151 1 a do tohoto objemu se přidalo přibližně 24,05 kg Ba(OH)₂.8H₂O s cílem odstranit zbývající SO₄'² ve formě BaSO₄. Potom se přidalo 11,1 kg Cs₂CO₃ s cílem odstranit zbytek vápníku ve formě CaCO₃. Po odfiltrování síranu bamatého, hydroxidu vápenatého a uhličitanu vápenatého ve formě sraženiny se pH hodnota CsNO₃ filtrátu nastavila pomocí HNO₃ přibližně na hodnotu 7 a filtrát se ohříval za účelem odstranění vody. Výsledný produkt představoval 115,44 kg CsNO₃ krystalů. Suchý CsNO₃ měl následující chemické složení:

Rb 225.10‘⁴% hmotn. K 1.10’⁴% hmotn.

Na 2.10’⁴% hmotn.

Li <1.10‘⁴ % hmotn. Ca 8.10'⁴ % hmotn.

Al <1.10-⁴% hmotn. Ba 25.10’⁴ % hmotn.

Mg <1.10’⁴ % hmotn. Si 1.10'⁴% hmotn.

SO₄ <100.10’⁴ % hmotn. Cl <50.10’⁴ % hmotn.

Příklad .5

Tento příklad znázorňuje výrobu síranu česného a čištění dusičnanu česného za použití způsobu podle vynálezu.

94501itrový provozní tank se naplnil 1323 1 vody a 661,5 1 93% technické H₂SO₄. 740 kg pollucitové rudy namleté na částice o velikosti -200 mesh se přidala za stálého míchání. Směs se nechala reagovat 16 hodin přibližně při teplotě 115 až 120 °C. Louhovací objem se udržoval přidáváním vody. Po 16 hodinách se suspenze naředila do objemu přibližně 7560 Γ vodou, opět ohřála na 90 °C a posléze ochladila na pokojovou teplotu. Dekantovaný podíl přibližně 5670 1 se oddělil za účelem odstranění zbývající kyseliny sírové. Zbývající kamene česný a vyčerpaná ruda se resuspendovaly s přibližně 5292 1 vody, ohřály za stálého míchání na 90 °C a filtroval pomocí filtračního lisu, Čímž se odstranila vyčerpaná ruda. Skrze filtrační lis se rovněž nechalo projít 1134 1 vody přibližně při teplotě 100 °C. Horký roztok kamence lithného, obsahujícího promývací vodu, se odpařil přibližně na objem 4914 1 a nechal se ochladit na pokojovou teplotu. Z roztoku se oddekantovalo přibližně 3780 1 vody (první rekry stal i začni čištění). Kamenec česný se rekrystalizoval podruhé za účelem dalšího čištění. Čištěný kamenec česný se smísil s 3780 1 vody. Suspenze hašeného vápna obsahující přibližně 97,68 kg hydroxidu vápenatého přibližně ve 472,5 1 vody se přidala do čištěné resuspenze a ohřátého česného kamence za účelem zvýšení pH hodnoty nad 9. Přidáním dvou litrů reakčního činidla tvořeného H₂SO₄ se dosáhlo pH 8,5. Suspenze se míchala přibližně 1 hodinu při 80 °C, posléze se ochladila na 60 °C a filtrovala. Druhá dávka, přibližně 1,48 kg vápna, se přidala za účelem zvýšení pH hodnoty nad 12. Výsledný louh se odpařil na přibližně 1134 1 až 1512 1 a do tohoto zbytku se přidalo 5,55 kg Cs₂CO₃ s cílem odstranit zbytek vápníku ve formě uhličitanu vápenatého. Po odfiltrování nerozpustných podílů se Cs₂SO₄ roztok odpařil na 50 % roztoku. Celkový výtěžek činil přibližně 70 %. CsSO₄ se analyzoval a zjistilo se že obsahuje, vztaženo k hmotnosti suchého síranu česného:

Rb 475.10-⁴% hmotn.

K 38.10-⁴% hmotn.

Na 165.10⁴ % hmotn.

Li 4.10'⁴ % hmotn. Ca 7.W⁴% hmotn.

- 12CZ 296292 B6

Al 10.10‘⁴ % hmotn.

Cr 20.10-⁴% hmotn.

Mg <1.10’⁴ % hmotn.

Fe 5.10⁴ % hmotn.

Si 20.10-⁴% hmotn.

Příklad 6

Tento příklad ilustruje čištění roztoku síranu česného, obsahujícího přibližně 0,6 g na litr vápníku 10 a přibližně 0,1 g na litr hořčíku, způsobem podle vynálezu. To představuje přibližně 0,7% hmotn. vápníku a přibližně 0,1 % hmotn. hořčíku, vztaženo k hmotnosti suchého síranu česného.

Přibližně 6048 1 naředěného roztoku síranu česného (5 % až 10 % Cs₂SO₄) se smísilo s 2,96 kg vápna (hašeného) za účelem zvýšení pH hodnoty z 7,4 na 12,8. Směs se odpařilo na objem 11341, až 1512 1 a louh síranu česného se dékantoval z usazených vy srážených pevných látek. Za účelem vysrážení zbývajících vápenatých iontů ve.formě uhličitanu vápenatého se přidalo 6,66 kg uhliči-..... tanu česného. -Vyčištěný roztok síranu česného se přefiltroval za.účelem odstranění zbývajícího

Mg(OH)₂ a CaCO₃. Síran česný se odpařil do konečného objemu přibližně 567 1. Konečný louh síranu česného se analyzoval a zjistilo se, že obsahuje vápník a hořčík v následujících množstvích:

Ca 16. 10^t4 % hmotn.

Mg 1.10'⁴ % hmotn.

Příklad 7 ..

Tento příklad ilustruje čištění roztoku formiátu česného, obsahujícího více než 5 gramů na litr síranu, více než 1 gram na litr vápníku a přibližně 0,05 g na litr hořčíku, způsobem podle vynálezu. To představuje více než 5 % síranů, více než 1 % vápníku a přibližně 0,06 % hmotn: hořčíku, vztaženo k hmotnosti suchého formiátu česného.

Přibližně 49141 naředěného roztoku formiátu česného (5% až 10% Cs₂SO₄) se smísilo se 11,1 kg vápna (hašeného) za účelem zvýšení pH hodnoty z 7,1 na hodnotu vyšší než 12. Směs se odpařila na objem 1890 1 a louh formiátu se filtroval s cílem odstranit Mg(OH)₂ a CaSO₄. Louh formiátu česného se ohřál na teplotu vyšší než 60 °C a přidalo se 40,7 kg Ba(OH)₂.H₂O.

Vy srážené Mg(OH)₂ a CaSO₄ se odstranily odfiltrováním. Zbývající rozpuštěné vápenaté ionty se vysrážely z filtrátu formiátu česného ve formě uhličitanu česného přidáním 0,74 kg uhličitanu draselného. Vysrážený uhličitan vápenatý se odstranil filtrací a formiát česný se odpařil do měrné hmotnosti přibližně 2,3 g/ml (~82 % formiátu česného). Hodnota pH konečného louhu formiátu česného se nastavila přidáním malého množství devadesátiprocentní kyseliny mravenčí na hodnotu ležící v rozmezí od 8 do 9. Konečný louh síranu česného se analyzoval a zjistilo se, že obsahuje vápník, hořčík a síran v následujících množstvích, vztaženo ke hmotnosti suchého formiátu česného:

Ca < 10.10’⁴ % hmotn.

Mg < 1.1 θ’⁴ % hmotn.

SO$ 200.10'⁴ % hmotn.

-13CZ 296292 B6

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby česné soli, vyznačující se tím, že se

   a) na kamenec česný působí hašeným vápnem nebo uhličitanem vápenatým a kyselinou nebo solí uvedené kyseliny za vzniku česné soli uvedené kyseliny a nerozpuštěné pevné látky obsahující hydroxid hlinitý, přičemž uvedená česná sůl obsahuje vápenaté ionty a síranové ionty jako příměsi;

   b) roztok rozpuštěné česné soli se oddělí od nerozpuštěné pevné látky; a

   c) do roztoku česné soli obsahujícího jako příměsi vápenaté ionty a síranové ionty se přidá hydroxid bamatý v množství dostatečném pro vy srážení síranových iontů a poskytnutí česné soli, která bude obsahovat méně než 1000 mg/1 síranového iontu.
2. 2. Způsob podle nároku 1, v y z n a č u j í č í setím, že se v kroku (c) přidá hydroxid bamatý v množství dostatečném pro zvýšení pH hodnoty roztoku na alespoň 11,5 za vzniku česné soli s méně než 500 mg/1 síranového iontu.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se d) do roztoku česné soli obsahující příměsi dále přidá uhličitanový iont nebo oxid uhličitý za vy srážení vápenatého iontu a poskytnutí sloučeniny s méně než 500 mg/1 vápenatého iontu a s méně než 500 mg/1 síranového iontu.
4. 4. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená česná sůl získaná v kroku (a) dále jako příměs obsahuje hořečnatý iont a v kroku (c) se do uvedeného roztoku česné soli přidá hydroxid bamatý v množství dostatečném pro zvýšení pH hodnoty na alespoň 11,5 za vysrážení horečnatého iontu a poskytnutí uvedené česné sloučeniny s méně než 500 mg/1 horečnatého iontu a s méně než 500 mg/1 síranového iontu.
5. 5. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se v kroku (c) přidá hydroxid bamatý v množství dostatečném pro zvýšení pH hodnoty na alespoň 13 za vysrážení vápenatého iontu a poskytnutí uvedené česné sloučeniny sméně než 500 mg/1 vápenatého iontu, méně než 500 ppm horečnatého iontu a s méně než 500 mg/1 síranového iontu.
6. 6. Způsob podle nároku 4, v y z n a č u j í c í se tím, že se v kroku d) přidá uhličitanový iont nebo oxid uhličitý za vysrážení vápenatého iontu a poskytnutí sloučeniny s méně než 500 mg/1 vápenatého iontu, méně než 500 mg/1 horečnatého iontu a sméně než 500 mg/1 síranového iontu.
7. 7. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že v kroku (c) přidá hydroxid barnatý v množství dostatečném pro vysrážení síranových iontů za vzniku česné soli s méně než 30 mg/1 síranového iontu.
8. 8. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se jako česná sůl izoluje sůl zvolená ze skupiny sestávající z dusičnanu česného, formiátu česného, chloridu česného, bromidu česného, octanu česného a jodidu česného.
9. 9. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se česná sůl izoluje s méně než 30 mg/1 síranových a vápenatých příměsí.
10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že se česná sůl izoluje s méně než 30 mg/1 horečnatého iontu.

    -14 CZ 296292 B6
11. 11. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se jako česná sůl izoluje formiát česný.

    5
12. 12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že se formiát česný izoluje s méně než 30 mg/1 síranových a vápenatých příměsí.
13. 13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tí m, že česná sůl izoluje sméně než 30 mg/1 hořeČnatého iontu.