DE1267672B - Verfahren zur Herstellung von Ammoniumphosphowolframat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von AmmoniumphosphowolframatInfo
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
- C01B25/45—Phosphates containing plural metal, or metal and ammonium
- C01B25/451—Phosphates containing plural metal, or metal and ammonium containing metal and ammonium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/12—Compounds containing phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G41/00—Compounds of tungsten
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
Deutsche Kl.:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
COIg
BOId
COId
COId
12 η-41/00
12d-1/03
121-11/04
13. August 1965
9. Mai 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Ammoniumphosphowolframat, das ein insbesondere als Kationenaustauscher verwendbares Produkt
liefert.
Es ist bekannt, Ammoniumphosphowolframat als Kationenaustauscher, insbesondere zur Fixierung von
Caesium in saurem Milieu, zu verwenden, jedoch leidet seine Verwendung unter der Schwierigkeit,
ein Produkt mit geeigneten mechanischen Eigenschaften zu erhalten. Verschiedene Verfahren wurden
bereits zur Überwindung dieser Schwierigkeit angewandt; beispielsweise wurde das Ammoniumphosphowolframat
auf Asbest fixiert, der dem erhaltenen Produkt eine gewisse mechanische Widerstandsfähigkeit
verleiht. Dieses Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, eine erhebliche inerte Masse einzuführen,
ohne das Mitreißen von Austauscher beim Durchgang der zu fixierenden Lösung zu verhindern. Man hat
auch kristallisiertes Ammoniumphosphowolframat durch Eindampfen eines mit einer gesättigten Lösung
eines Ammoniumsalzes in Berührung gebrachten löslichen Phosphowolframats hergestellt, jedoch wurde
auf diese Weise ein außerordentlich zerbrechliches und als Austauscher praktisch unverwendbares Produkt
erhalten.
Die Erfindung bezweckt ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniumphosphowolframat, wodurch
ein Produkt mit geeigneten mechanischen Eigenschaften erhalten wird, das insbesondere als Kationenaustauscher verwendbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß Phosphowolframsäure in einem
organischen Lösungsmittel gelöst und durch Zugabe von Ammoniak zu der Lösung Ammoniumphosphowolframat
ausgefällt, der erhaltene Niederschlag abfiltriert, getrocknet und gewaschen und die mechanische
Festigkeit des Niederschlags durch eine mindestens 15stündige Wärmebehandlung bei mindestens
3600C verbessert wird.
Das verwendete organische Lösungsmittel muß ein Lösungsmittel für Phosphowolframsäure sein und
ebenso Ammoniak lösen können. Von den geeigneten organischen Lösungsmitteln wird vorzugsweise Aceton
verwendet; es können jedoch auch andere Lösungsmittel verwendet werden, wie beispielsweise Äthylalkohol,
Butylalkohol, Glykol, Äthyläther, Butyläther, Hexanon, Isoamylacetat oder Dioxan.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Phosphowolframsäure in Lösung
in einem geeigneten organischen Lösungsmittel mit dem gleichen organischen Lösungsmittel behandelt,
in dem zuvor das Ammoniak gelöst wurde. Das Auf-Verfahren zur Herstellung von
Ammoniumphosphowolframat
Ammoniumphosphowolframat
Anmelder:
Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris
Vertreter:
Dr. H. U. May, Patentanwalt,
8000 München 2, Ottostr. 1 a
Als Erfinder benannt:
Charles Aubertin, Bois-Colombes;
Jean Lefevre, Vitry-sur-Seine;
Michel Poupard, Sceaux;
Andre Raggenbass, Wissous (Frankreich)
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 19. August 1964 (985 587)
lösen des Ammoniaks in dem organischen Lösungsmittel kann so vorgenommen werden, daß die erhaltene
Lösung an Ammoniak gesättigt oder ungesättigt ist. Man kann jedoch ebenso unmittelbar das Ammoniak
mit der organischen Lösung von Phosphowolframsäure in Berührung bringen, indem man einen Strom des
Gases in diese Lösung einleitet.
Das gegebenenfalls gelöste Ammoniak wird mit der Phosphowolframsäurelösung genügend lang in Berührung
gebracht, um das Ammoniumphosphowolframat vollständig auszufüllen. Der Niederschlag wird
anschließend von der Flüssigkeit abfiltriert und 5 bis 20 Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 100
und 2000C getrocknet. Nach diesen Verfahrensschritten wird der Niederschlag einer Säurewäsche
unterzogen, vorzugsweise mit einer 2 n-Salpetersäurelösung, um den Feinkornanteil zu entfernen, und
anschließend mit Wasser gewaschen und mit Aceton gespült. Das erhaltene Produkt wird dann einer
Wärmebehandlung unterworfen, um ihm die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu verleihen.
Diese Behandlung geschieht bei einer Temperatur von mindestens 360°C und dauert mindestens 15 Stunden.
Die erhaltenen Körner sind verhältnismäßig zerbrechlich, zeigen jedoch eine ausgezeichnete Beständigkeit
gegen Verwitterung. Die Körner werden zerkleinert, und man behält für eine spätere Verwendung
als Ionenaustauscher den Anteil mit einem mittleren Durchmesser von 0,13 mm.
809 548/423
Im folgenden wird zur Erläuterung der Erfindung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
sowie ein Beispiel der Verwendung des erhaltenen Produkts als Kationenaustauscher gegeben.
5 Beispiel
Zu 850 cm3 technischem Aceton, das zuvor mit Ammoniak gesättigt wurde, gibt man 150 cm3 einer
Acetonlösung mit einem Gehalt von 100 g Phosphowolframsäure. Nach ungefähr 20 Minuten Reaktionszeit
wird der erhaltene Niederschlag abfiltriert und anschließend mindestens 20 Stunden lang bei 1800C
behandelt. Das Produkt wird dann mit 2 n-Salpetersäure bis zur Entfernung der Feinanteile, dann mit
Wasser gewaschen und mit Aceton gespült. Das erhaltene Ammoniumphosphowolframat wird dann
2 Stunden lang an der Luft getrocknet und anschließend 15 Stunden lang bei 360 0C wärmebehandelt.
Man erhält so ein schwarzes, glänzend aussehendes Produkt mit hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit
in den verwendeten Medien. Das Produkt wird bis zu einer mittleren Korngröße von 0,13 mm zerkleinert.
Die Wärmebehandlung bei 3600C führt zu einer Umlagerung
des Phosphowolframats, die eine sehr deutliche kristalline Struktur erscheinen läßt, die für die
guten mechanischen Eigenschaften des Produkts verantwortlich ist.
Das erhaltenePhosphowolf ramat wurde als Kationenaustauscher zur Fixierung von Caesium aus einer
wäßrigen salpetersauren Lösung von Spaltprodukten der folgenden Zusammensetzung verwendet:
U 0,2g/l
Fe 3,3 g/l
Ni 0,8 g/l
Cr 0,95 g/l
Al 6,0 g/l
Mo 0,5 g/l
Mg 15 g/l
Na 12 g/l
Ca.
NH4
Ba .
PO4
NH4
Ba .
PO4
0,6 g/l
0,3 g/l
0
0,9 g/l
0,3 g/l
0
0,9 g/l
35
Ce 0,44 g/l
Sr 0,15 g/l
Cs 0,45 g/l
H+(HNO3) 2 η
Durch Rühren wurde die Sättigungskapazität des Austauschers mit 25 mg/g bestimmt. Als Elutionsmedien
kann man Lösungen von Bariumhydroxid, Ammoniak, Soda oder Ammoniumacetat, -formiat,
-lactat oder -nitrat verwenden. Die besten Ergebnisse werden mit konzentrierten Lösungen von Ammoniumsalzen
erhalten.
Nach der Elution mittels Ammoniumsalzen ist keinerlei Regenerierungsbehandlung erforderlich.
Wenn man dagegen Bariumhydroxidlösung verwendet, muß der Austauscher unbedingt mit einem sauren
Medium und anschließend mit Ammoniumnitrat behandelt werden.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Ammoniumphosphowolframat, das insbesondere als Kationenaustauscher verwendbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß Phosphowolframsäure in einem organischen Lösungsmittel gelöst, das
Ammoniumphosphowolframat durch Zugabe von Ammoniak zu der Lösung gefällt, der erhaltene
Niederschlag abfiltriert, getrocknet und gewaschen und die mechanische Widerstandsfähigkeit des
Niederschlags durch eine mindestens 15stündige Wärmebehandlung bei mindestens 3600C verbessert
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel
Aceton verwendet.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Trocknen 5 bis 20 Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 100 und 2000C vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Niederschlag nacheinander mit einer sauren Lösung, vorzugsweise 2 η-Salpetersäure, dann mit
dem organischen Lösungsmittel und mit Wasser gewaschen wird.
809 548/423 4.68 © Bundesdruckerei Berlin
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