DE19642569A1 - Purifying metal halide from organic and carbonaceous impurities - Google Patents

Purifying metal halide from organic and carbonaceous impurities

Info

Publication number
DE19642569A1
DE19642569A1 DE19642569A DE19642569A DE19642569A1 DE 19642569 A1 DE19642569 A1 DE 19642569A1 DE 19642569 A DE19642569 A DE 19642569A DE 19642569 A DE19642569 A DE 19642569A DE 19642569 A1 DE19642569 A1 DE 19642569A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metal halide
halide
halogen
oxygen
additive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19642569A
Other languages
German (de)
Inventor
Hermann Dipl Ing Boedinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19642569A priority Critical patent/DE19642569A1/en
Publication of DE19642569A1 publication Critical patent/DE19642569A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/12—Iodides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/14—Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/12—Halides

Abstract

A method of purifying metal halides from organic and carbonaceous impurities involves heating a mixture of the solid halide with a solid additive which includes a halogen-oxygen bond and which dissociates at below the metal halide melting temperature. Preferably, the additive is a halogen-oxygen acid (or its alkali metal salt or anhydride) or a halogen oxide of the halide in the metal halide. Chlorides and bromides may also be purified using easily decomposable alkali salts of chlorine-oxygen acids and bromine-oxygen acids, e.g. caesium chloride may be purified using caesium perchlorate (CsClO4) at 250 deg C and sodium chloride may be purified using sodium chlorate (NaClO3) or sodium perchlorate (NaClO4) at 482 deg C. The amount of additive is unimportant. The purified metal halide may be transferred directly, without cooling, into a melting crucible for production of large crystals by the Bridgeman-Stockbarger or Czochralski process.

Description

Rohstoffe, die für die Produktion moderner Werkstoffe erfor­ derlich sind, müssen oft in hochreiner Form vorliegen. Da der Reinheitsgrad der Rohstoffe bei deren Gewinnung bzw. Herstel­ lung oft nicht ausreichend ist, sind spezielle Reinigungsver­ fahren erforderlich.Raw materials needed for the production of modern materials are often in high purity. Since the Degree of purity of the raw materials during their extraction or manufacture is often not sufficient, special cleaning agents are driving required.

Ein gebräuchliches Reinigungsverfahren für feste Stoffe ist die Rekristallisation, mit deren Hilfe sich eine Vielzahl von Verunreinigungen in einem Arbeitsgang aus den Rohstoffen ent­ fernen läßt. Sie beruht auf dem Effekt, daß die aus einer Schmelze oder einer Lösung wachsenden Kristalle bei ausrei­ chend niedriger Wachstumsgeschwindigkeit weniger Verunreini­ gungen einbauen, als in der Schmelze oder Lösung vorliegen.A common cleaning process for solids is recrystallization, with the help of which a large number of Contamination from the raw materials in one operation far away. It is based on the effect that the one Melt or a solution of crystals growing out at according to the lower growth rate, less contaminants Incorporate conditions than are in the melt or solution.

Alkalihalogenide wie beispielsweise Natriumiodid oder Cäsiu­ miodid werden in Form klarer Kristallplatten zum Beispiel als Szintillatormaterial für die Angerkamera eingesetzt. Die Kri­ stallzüchtung erfolgt dabei vorzugsweise durch Kristallisati­ on aus der Schmelze. Bei der Kristallzüchtung werden oft schwarze Partikel beobachtet, die in der Schmelze schwimmen und in den Kristall eingebaut werden. Diese verunreinigten Kristalle sind beispielsweise als Szintillatormaterial weit­ gehend unbrauchbar. Die schwarzen Partikel bestehen haupt­ sächlich aus Kohlenstoff und entstehen bei der Kristallzüch­ tung aus organischen Verunreinigungen im Ausgangsmaterial. Eingebracht werden die Verunreinigungen bei der Herstellung des Ausgangsmaterials, beispielsweise beim Kontakt der festen Halogenide mit Kunststoffen, die Teil der Abfülleinrichtung oder des Verpackungsmaterials sind und durch Reibung in die Halogenide gelangen. Außerdem sind zum Beispiel Kalium- und Natriumiodid starke Absorptionsmittel für organische Dämpfe, die praktisch bei jedem Kontakt mit Umgebungsluft die Ober­ fläche der Iodidkristalle belegen und somit verunreinigen können. Ein völliger Ausschluß organischer Verunreinigungen beim Transport und bei der Handhabung von Natriumiodid ist äußerst aufwendig.Alkali halides such as sodium iodide or cesiu For example, iodide is in the form of clear crystal plates Scintillator material used for the anger camera. The Kri Stable breeding is preferably carried out by crystallization on from the melt. When growing crystals are often observed black particles floating in the melt and built into the crystal. This contaminated For example, crystals are wide as scintillator material going unusable. The black particles exist at all essentially made of carbon and originate from crystal growing tion from organic impurities in the starting material. The impurities are introduced during production of the starting material, for example when the solid contacts Halides with plastics that are part of the filling facility or the packaging material and by friction in the Halides. Potassium and Sodium iodide strong absorbent for organic vapors, which practically every time it comes into contact with ambient air occupy the surface of the iodide crystals and thus contaminate them  can. A complete exclusion of organic contaminants when transporting and handling sodium iodide extremely complex.

Die meisten der für Halogenide bekannten Reinigungsverfahren beziehen sich aufanorganische Verunreinigungen. Die Reini­ gung von organischen Verunreinigungen dagegen geschieht mit Aktivkohle, was aber wiederum zu einer Verunreinigung mit Ak­ tivkohlepartikeln führen kann. Aus Schmelzen von Iodiden wird beim Kontakt mit der als Katalysator wirkenden Aktivkohle Jod freigesetzt, welches ebenfalls in die Kristalle eingebaut wird und diese anfärbt. Organische Verunreinigungen werden außerdem mit Aktivkohle nicht vollständig entfernt. Verunrei­ nigte Halogenidpulver müssen vor dem Einsatz in der Kristall­ züchtung daher erneut gereinigt werden, wozu bislang eine er­ neute Umkristallisation erforderlich war. Diese ist jedoch aufwendig und führt zu Materialverlust, da die Restschmelze verworfen werden muß.Most of the cleaning processes known for halides refer to inorganic contaminants. The Reini However, organic contamination occurs with Activated carbon, which in turn leads to contamination with Ak carbon particles can lead. Melting of iodides becomes upon contact with the activated carbon iodine released, which is also built into the crystals and stains it. Organic contaminants will also not completely removed with activated carbon. Flaw Halogenated powder must be used in the crystal breeding can therefore be cleaned again, for which purpose he has been recrystallization was required. However, this is expensive and leads to loss of material because of the residual melt must be discarded.

Beim Erhitzen von Halogeniden unter sauerstoffhaltiger Atmo­ sphäre auf eine Temperatur von 400 bis 600°C lassen sich or­ ganische Verunreinigungen zu gasförmigen Kohlenoxiden oxidie­ ren, die durch erneutes Evakuieren entfernt werden können. Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß beim Erhitzen un­ ter Vakuum das Halogenidpulver stark verklumpt und organische Verunreinigungen zu kompakten Kohlenstoffpartikeln reduziert werden. An diese kann nicht ausreichend Sauerstoff gelangen, so daß sie auch nicht vollständig in gasförmige Produkte überführbar sind. Andererseits kommt es in Atmosphären mit mehr als einem Volumen-Prozent Sauerstoffgehalt bei Tempera­ turen von über 500°C zu einer Zersetzung von NaI, wobei ele­ mentares Jod frei wird. Außerdem können Öldämpfe aus den Va­ kuumpumpen von wiedererkaltendem Natriumiodid absorbiert wer­ den und zur erneuten Kontamination führen.When heating halides under an oxygen-containing atmosphere sphere at a temperature of 400 to 600 ° C ganic impurities to gaseous carbon oxides oxidie that can be removed by evacuating again. However, the method has the disadvantage that when heated un vacuum the halide powder clumps strongly and organic Contamination reduced to compact carbon particles will. Sufficient oxygen cannot reach them, so that they are also not completely in gaseous products are transferable. On the other hand, it comes with in atmospheres more than one volume percent oxygen content at tempera tures of over 500 ° C to a decomposition of NaI, ele mental iodine is released. Oil vapors from the Va The cooling pump absorbs re-cooling sodium iodide and lead to renewed contamination.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches Ver­ fahren zur Reinigung von Halogeniden von organischen oder kohlenstoffhaltigen Verunreinigungen anzugeben, welches keine zusätzlichen aufwendigen Prozeßschritte erfordert und welches die oben angegebenen Nachteile der bekannten Verfahren ver­ meidet.The object of the present invention is a simple Ver drive to the purification of halides from organic or  to indicate carbon-containing impurities, which none requires additional complex process steps and which ver the disadvantages of the known methods specified above avoids.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Weiter Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.According to the invention, this object is achieved by a method Claim 1 solved. Further configurations of the invention are can be found in the subclaims.

Grundlegende Idee der Erfindung ist es, organische oder koh­ lenstoffhaltige Verunreinigungen in Metallhalogeniden durch Zugabe geeigneter sauerstoffhaltiger Oxidationsmittel in gas­ förmige Kohlenoxide überzuführen. Als Oxidationsmittel werden dabei erfindungsgemäß Halogen-Sauerstoff-Bindungen enthalten­ de Zusätze verwendet, die mit dem festen Metallhalogenid ver­ mischt und mit diesem zusammen erhitzt werden. Die Oxidati­ onswirkung der Halogen-Sauerstoff-Bindungen enthaltenden Zu­ sätze beruht auf der thermischen Instabilität dieser Verbin­ dungen, von denen die meisten bei bereits niedrigen Tempera­ turen eine Zersetzung zeigen. Der dabei freiwerdende Sauer­ stoff führt zur Oxidation organischer oder kohlenstoffhalti­ ger Verunreinigungen.Basic idea of the invention is organic or koh contaminants in metal halides Add suitable oxygen-containing oxidizing agents in gas to transfer shaped carbon oxides. As an oxidizer contain halogen-oxygen bonds according to the invention de additives used with the solid metal halide mixes and be heated together with it. The Oxidati effect of the halogen-oxygen bonds sentences is based on the thermal instability of this connection dung, most of which are already at low temperatures doors show decomposition. The released Sauer Substance leads to the oxidation of organic or carbonaceous substances contamination.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Rei­ nigung der Metallhalogenide unmittelbar mit der Kristallzüch­ tung aus der Schmelze verknüpft werden kann, so daß kein zu­ sätzlicher Verfahrensschritt zur Reinigung erforderlich ist. Das Verfahren kann so ausgestaltet werden, daß durch den Zer­ setzungsprozeß des Zusatzes keine zusätzliche Verunreinigung in das Metallhalogenid eingebracht wird. Dies ist dann der Fall, wenn der Zusatz in Halogen und Sauerstoff oder in Halo­ genid und Sauerstoff zerfällt. Zusätze, die noch Metalle als Kationen enthalten, zerfallen dabei in das Halogenid des Me­ talles und in Sauerstoff. Die Zusätze sind dabei so ausge­ wählt, daß das aus dem Zusatz entstehende Metallhalogenid entweder dem zu reinigenden Metallhalogenid entspricht, ein nicht störendes weiteres Metallhalogenid ist oder das Haloge­ nid eines Dotierstoffzusatzes darstellt, der beispielsweise für die Anwendung von Metallhalogeniden als Szintillatormate­ rial erforderlich ist.The method has the advantage that the Rei Cleaning of the metal halides directly with the crystal growth tion can be linked from the melt, so that no additional process step for cleaning is required. The method can be designed so that the Zer additive setting process no additional contamination is introduced into the metal halide. Then this is the Case when the addition in halogen and oxygen or in halo genid and oxygen decays. Additives that are still considered metals Containing cations, break down into the halide of Me talles and in oxygen. The additives are so out chooses that the metal halide resulting from the additive either corresponds to the metal halide to be cleaned is not disturbing further metal halide or the halogen  does not represent a dopant additive, for example for the use of metal halides as scintillator mate rial is required.

Zum Austreiben der entstehenden gasförmigen Kohlenoxide und der gegebenenfalls freiwerdenden und ebenfalls gasförmigen elementaren Halogene wird das Verfahren vorzugsweise mit ei­ nem durch oder über das Metallhalogenid geleiteten Inertgas­ strom unterstützt. Der unterhalb der Schmelztemperatur des Metallhalogenids liegende Zersetzungspunkt des Zusatzes ga­ rantiert, daß der Sauerstoff in einer Phase frei wird, in der das Metallhalogenid noch in fester und unverklumpter Form vorliegt. Die freie Oberfläche des festen Metallhalogenids, an der die meisten organischen und kohlenstoffhaltigen Verun­ reinigungen sitzen, ist daher für den entstehenden Sauerstoff frei zugänglich. Es kann somit eine vollständige Oxidation dieser Verunreinigungen erfolgen.To drive off the resulting gaseous carbon oxides and the possibly released and also gaseous elemental halogens, the method is preferably with egg an inert gas passed through or over the metal halide current supported. The below the melting temperature of the Decomposition point of the addition ga guarantees that the oxygen is released in a phase in which the metal halide is still in solid and unclumped form is present. The free surface of the solid metal halide, where most organic and carbon-containing Verun Sitting cleanings is therefore for the oxygen produced freely accessible. It can therefore undergo complete oxidation these impurities occur.

Die Erfindung ist zum Reinigen sämtlicher Metallhalogenide geeignet. Da jedoch nur für gewisse Halogenide eine techni­ sche Verwendung bekannt ist, die eine hohe Reinheit des Halo­ genids erfordern, ist das Verfahren insbesondere für die Rei­ nigung von Alkali- und Erdalkalihalogeniden interessant, die als Szintillatormaterialien zum Nachweis hochenergetischer Strahlung eingesetzt werden. Insbesondere ist das Verfahren zur Reinigung von Iodiden geeignet, da von Jod eine Reihe fe­ ster Halogenid-Sauerstoff-Bindungen enthaltende Verbindungen bekannt sind, die kein weiteres Kation mehr enthalten und die sämtlich bei Temperaturen bis maximal 500°C zerfallen. Als Zerfallsprodukte werden dabei ausschließlich gasförmige Pro­ dukte wie festes Jod, Sauerstoff oder gegebenenfalls Wasser erhalten, die allesamt im Gasstrom austreibbar sind. Im fol­ genden wird eine Reihe geeigneter Jodsauerstoffbindungen auf­ weisender Zusätze aufgelistet, wobei die Zersetzungstempera­ tur in Klammern angegeben ist. Besonders geeignet sind Jod­ säure HIO3 (110°C), HIO4 (138°C), H5IO6 (140°C), IO2 oder I2O4 (75 bis 130°), I2O5 (300 bis 350°C), I4O9 (75°C) oder NH4IO3 (150°). Handelsübliche Chemikalien sind HIO3 und I2O5.The invention is suitable for cleaning all metal halides. However, since a technical use is only known for certain halides which require a high purity of the halide, the method is of particular interest for the cleaning of alkali and alkaline earth metal halides which are used as scintillator materials for the detection of high-energy radiation. The process is particularly suitable for the purification of iodides, since iodine contains a number of compounds containing sterile halide-oxygen bonds which no longer contain any further cations and which all decompose at temperatures up to a maximum of 500.degree. The only decomposition products obtained are gaseous products such as solid iodine, oxygen or water, which can all be driven off in the gas stream. In the fol lowing, a number of suitable iodine oxygen bonds are listed with pointing additives, the decomposition temperature being given in brackets. Iodic acid HIO 3 (110 ° C), HIO 4 (138 ° C), H 5 IO 6 (140 ° C), IO 2 or I 2 O 4 (75 to 130 °), I 2 O 5 ( 300 to 350 ° C), I 4 O 9 (75 ° C) or NH 4 IO 3 (150 °). Commercial chemicals are HIO 3 and I 2 O 5 .

Prinzipiell ist das Verfahren jedoch auch zur Reinigung von Bromiden und Chloriden geeignet, wobei im Gegensatz zu Jodverbindungen keine festen Chlor- oder Bromsauerstoffsäuren existieren, die als rückstandsfreie Zusätze im Verfahren ein­ gesetzt werden könnten. Dafür sind jedoch eine Reihe leicht zersetzlicher Alkalisalze von Chlorsauerstoffsäuren und Brom­ sauerstoffsäuren bekannt. So ist es beispielsweise möglich, zur Reinigung von Cäsiumchlorid festes Cäsiumperchlorat CsClO4 (250°C) oder zur Reinigung von Natriumchlorid festes Natriumchlorat NaClO3 oder Natriumperchlorat NaClO4 (Zersetzungspunkt bei 482°C) einzusetzen. Auch die Bromsäure bildet instabile Alkalibromate.In principle, however, the process is also suitable for the purification of bromides and chlorides, and in contrast to iodine compounds there are no solid chlorine or bromine oxygen acids which could be used as residue-free additives in the process. However, a number of easily decomposable alkali salts of chlorine oxygen acids and bromine oxygen acids are known for this. For example, it is possible to use solid cesium perchlorate CsClO 4 (250 ° C) for cleaning cesium chloride or NaClO 3 or sodium perchlorate NaClO 4 (sodium decomposition point at 482 ° C) to clean sodium chloride. Bromic acid also forms unstable alkali bromates.

Die Perchlorate sind zwar zum Teil explosiv, prinzipiell aber dennoch im Verfahren einsetzbar.The perchlorates are sometimes explosive, but in principle nevertheless usable in the process.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels und der dazugehörigen drei Fig. näher erläutert.In the following the invention with reference to the game of an exemplary embodiment and the accompanying three FIG. Explained in more detail.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbare Apparaturen im schematischen Querschnitt. Figs. 1 to 3 show apparatuses suitable for the inventive process in schematic cross section.

Im Ausführungsbeispiel soll Natriumiodid von vorhandenen or­ ganischen Verunreinigungen gereinigt werden. Dazu wird das feste pulvrige Natriumiodid zunächst mit ebenfalls festem und vorzugsweise pulvrigen Zusatz homogen vermischt. Die Menge des Zusatzes richtet sich nach dem vermuteten oder bekannten Grad der Verunreinigung. Typische Werte liegen bei 0,01 bis 10 Gewichtsprozent. Als Zusatz zur Reinigung von Natriumiodid sind insbesondere die Jodsäure HIO3, Periodsäure HIO4, H5IO6 sowie die Jodoxide IO2, I2O4, I2O5 und I4O9 geeignet. Einge­ schränkt ist auch das ausschließlich in gasförmige Produkte zerfallende Ammoniumiodat NH4IO3 (Zersetzungspunkt 150°C).In the exemplary embodiment, sodium iodide is to be cleaned of existing organic impurities. For this purpose, the solid powdery sodium iodide is first mixed homogeneously with likewise solid and preferably powdery additive. The amount of the additive depends on the suspected or known level of contamination. Typical values are 0.01 to 10 percent by weight. In particular, iodic acid HIO 3 , periodic acid HIO 4 , H 5 IO 6 and iodine oxides IO 2 , I 2 O 4 , I 2 O 5 and I 4 O 9 are suitable as additives for cleaning sodium iodide. The ammonium iodate NH 4 IO 3 (decomposition point 150 ° C), which only breaks down into gaseous products, is also restricted.

Bei Verwendung dieser genannten Zusätze ist eine Begrenzung der Menge des Zusatzes nach oben nicht erforderlich. Nach Möglichkeit sollte die Menge des Zusatzes aber dennoch gering gehalten werden, da sonst zu große Jodmengen freigesetzt wer­ den.There is a limitation when using these additives  the amount of addition upwards is not required. After However, the amount of the additive should be small are kept, otherwise too large amounts of iodine will be released the.

Alternativ können zur Reinigung von Natriumiodid die Alkali­ iodate oder Alkaliperiodate und da insbesondere die Natrium­ verbindungen eingesetzt werden. Bei diesen Salzen wird aus­ schließlich Sauerstoff als gasförmiges Produkt freigesetzt, während Halogen und Alkaliion festes Alkalihalogenid bilden. Natriumiodat zerfällt zum Beispiel nach der Gleichung
Alternatively, the alkali iodates or alkali periodates and, in particular, the sodium compounds can be used to purify sodium iodide. With these salts, oxygen is finally released as a gaseous product, while halogen and alkali ion form solid alkali halide. For example, sodium iodate breaks down according to the equation

NaIO3 → NaI + 1,5 O2
NaIO 3 → NaI + 1.5 O 2

in Natriumiodid und Sauerstoff.in sodium iodide and oxygen.

Fig. 1 zeigt eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung. Das mit dem Zusatz vermischte Natriumiodid 1 wird in einem geeigneten Behälter 2, der beispielsweise rohr­ förmig ausgebildet ist, vorgelegt. Anschließend wird durch das Rohr ein Inertgasstrom g geblasen, beispielsweise trocke­ ner Stickstoff. Anschließend wird langsam aufgeheizt, bis der Zersetzungspunkt des Zusatzes erreicht ist. Sofern zu viel elementares Jod gebildet wird, wird der Aufheizprozeß mit dem Erreichen der Zersetzungstemperatur gegebenenfalls verlang­ samt. Sobald die gesamten gasförmigen Zersetzungsprodukte ausgetrieben sind, ist das Reinigungsverfahren beendet. Das verbleibende Natriumiodid 1 kann anschließend direkt ohne weitere Abkühlung in einen Schmelztiegel oder eine andere Vorrichtung zum Herstellen großer Natriumiodidkristalle über­ führt werden. Dort läßt sich ein Natriumiodidkristall nach Bridgman-Stockbarger- oder Czochralski-Verfahren herstellen, der vollständig frei von organischen oder kohlenstoffhaltigen Verunreinigungen ist und der entsprechend keine schwarz aus­ geflockten Kristallstörungen mehr aufweist. Fig. 1 shows an apparatus suitable for carrying out the method. The sodium iodide 1 mixed with the additive is placed in a suitable container 2 , which is, for example, tubular. An inert gas stream g is then blown through the tube, for example dry nitrogen. The mixture is then slowly heated until the decomposition point of the additive is reached. If too much elemental iodine is formed, the heating process may be slowed down when the decomposition temperature is reached. As soon as all of the gaseous decomposition products have been expelled, the cleaning process is ended. The remaining sodium iodide 1 can then be passed directly into a crucible or another device for producing large sodium iodide crystals without further cooling. There, a sodium iodide crystal can be produced by the Bridgman-Stockbarger or Czochralski process, which is completely free of organic or carbon-containing impurities and which accordingly no longer has black crystal flocculated defects.

Fig. 2: In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens kann das mit dem Zusatz vermischte Natriumi­ odid 1 während des Erhitzens und des Überleitens des Inert­ gasstroms bewegt werden, um eine bessere Durchmischung der beiden festen Verbindungen zu erzielen. Bei einem rohrförmig ausgebildeten Behälter 2 ist es beispielsweise möglich, die­ sen während des Erhitzens um seine Längsachse a rotieren zu lassen. Die Durchmischung kann zusätzlich unterstützt werden, indem ein rotierender Behälter 2 vorgesehen wird, der außer­ dem in der Art einer Zementmischmaschine lamellenartige Rück­ haltevorrichtungen 3 im Inneren aufweist. Fig. 2: In a further embodiment of the inventive method, the SEN can with the addition mixed Natriumi iodide 1 during heating and the transitioning of the inert gas stream to be moved, in order to achieve a better mixing of the two solid compounds. In the case of a tubular container 2 , it is possible, for example, to rotate the sen about its longitudinal axis a during the heating. The mixing can be additionally supported by providing a rotating container 2 which, in addition to the lamella-like retaining devices 3 in the manner of a cement mixer, has inside.

Prinzipiell ist das Überleiten von Inertgas jedoch auch über ein beliebig geformtes Gefäß möglich. Auch kann ein Gefäß vollständig mit dem zu reinigenden und mit dem Zusatz ver­ mischten Metallhalogenid gefüllt werden und das Gas dann in oder durch das Gefäß geleitet werden. In diesem Fall kann das Verfahren direkt im Schmelztiegel durchgeführt werden.In principle, the transfer of inert gas is also over any vessel is possible. Also a vessel completely with the to be cleaned and with the addition ver mixed metal halide and the gas is then filled in or be passed through the vessel. In this case it can Process can be carried out directly in the crucible.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung, mit der das Verfahren in einem beliebigen Gefäß 4 durchgeführt werden kann. Dazu wird das zu reinigende Metallhalogenid mit der Halogensauerstoffverbin­ dung homogen vermischt und in dem Gefäß 4 vorgelegt. Ein Gaseinlaßrohr 5 wird so im oben offenen Gefäß 4 angeordnet, das dessen untere Öffnung knapp über dem Boden des Gefäßes 4 steht. Anschließend wird die Halogensauerstoffverbindung zer­ setzt, indem die gesamte Anordnung langsam bis zur Zerset­ zungstemperatur der Halogensauerstoffverbindung erhitzt wird. Das Erhitzen kann durch externe oder in das Gefäß 4 inte­ grierte Heizung erfolgen. Möglich ist es auch, das Gefäß 4 in einen Ofen einzustellen. Das aus der Halogensauerstoffverbin­ dung entstehende elementare Halogen wird während oder nach dem Erhitzen mit Hilfe eines Inertgasstroms, beispielsweise mit einem trockenen Stickstoffstrom g ausgetrieben, welcher mit Hilfe des Gaseinleitungsrohrs 5 von unten durch das Me­ tallhalogenid 1 geleitet wird. Vorzugsweise werden Metallha­ logenid und Halogensauerstoffverbindung 1 nur lose in das Ge­ fäß 4 eingeschüttet, so daß das an der Oberfläche der Parti­ kel entstehende Halogen in einfacher Weise mit Hilfe des Inertgasstroms g ausgetrieben werden kann. Fig. 3 shows an arrangement with which the method can be carried out in any vessel 4. For this purpose, the metal halide to be cleaned is mixed homogeneously with the halogen oxygen compound and placed in the vessel 4 . A gas inlet pipe 5 is arranged in the open-top vessel 4 , the lower opening of which is just above the bottom of the vessel 4 . Then the halogen oxygen compound is decomposed by slowly heating the entire assembly to the decomposition temperature of the halogen oxygen compound. The heating can be done by external or integrated in the vessel 4 heating. It is also possible to place the vessel 4 in an oven. The elemental halogen resulting from the halogen oxygen compound is expelled during or after heating with the aid of an inert gas stream, for example with a dry nitrogen stream g, which is passed from below through the metal halide 1 using the gas inlet tube 5 . Metallha and halide oxygen compound 1 are preferably only loosely poured into the vessel 4 so that the halogen formed on the surface of the particles can be expelled in a simple manner with the aid of the inert gas stream g.

Sofern als Gefäß 4 ein Schmelztiegel verwendet wird, kann di­ rekt anschließend an das Reinigungsverfahren das Gaseinlei­ tungsrohr 5 aus dem Gefäß 4 gezogen werden und das Metallha­ logenid durch weiteres Erhitzen aufgeschmolzen werden. An­ schließend kann mit der Kristallzüchtung begonnen werden.If a crucible is used as the vessel 4 , the gas inlet pipe 5 can be pulled directly from the vessel 4 directly after the cleaning process and the metal halide can be melted by further heating. Then crystal growth can be started.

Claims (7)

1. Verfahren zum Reinigen von Metallhalogeniden von organi­ schen und kohlenstoffhaltigen Verunreinigungen, bei dem festes Metallhalogenid mit einem festen Zusatz ver­ mischt und anschließend erhitzt wird, wobei der Zusatz zumin­ dest eine Halogen-Sauerstoff-Bindung aufweist und bei einer unterhalb der Schmelztemperatur des Metallhalogenids liegen­ den Temperatur bereits eine Zersetzung aufweist.1. Process for cleaning metal halides from organi and carbonaceous contaminants, in the solid metal halide with a solid additive ver mixes and then heated, the addition at least has a halogen-oxygen bond and at one are below the melting temperature of the metal halide the temperature has already decomposed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als fester Zusatz eine Halogensauerstoffsäure des im Metallhalogenid vorhandenen Halogenids verwendet wird.2. The method according to claim 1, where as a solid additive a halogen oxygen acid in Metal halide existing halide is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als fester Zusatz ein Alkalisalz einer Halogensauer­ stoffsäure des im Metallhalogenid vorhandenen Halogenids ver­ wendet wird.3. The method according to claim 1, an alkaline salt of a halogen acid as a solid additive Substance acid of the halide present in the metal halide is applied. 4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als fester Zusatz ein Halogenoxid oder das Anhydrid einer Halogensauerstoffsäure des im Metallhalogenid vorhandenen Halogenids verwendet wird.4. The method according to claim 1, in which as a solid additive Halogen oxide or the anhydride of a halogen oxygen acid of the halide present in the metal halide is used. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem während oder nach dem Erhitzen des mit dem Zusatz vermischten Metallhalogenids ein Inertgasstrom über oder durch das Metallhalogenid geleitet wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, at which during or after heating the with the additive mixed metal halide an inert gas stream over or is passed through the metal halide. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem bis auf eine Temperatur von 400 bis 600°C erhitzt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, which heated up to a temperature of 400 to 600 ° C becomes. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem Alkali- oder Erdalkalimetalliodide mit Iodsäure HIO31 Periodsäure HIO4 oder einem Iodoxid (IO2, I2O4, I2O5 oder I4O9) als Zusatz in einem Inertgasstrom auf Temperaturen von 400 bis 600°C erhitzt und dabei von organischen oder kohlenstoff­ haltigen Verunreinigungen gereinigt werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, in which alkali or alkaline earth metal iodides with iodic acid HIO 31 periodic acid HIO 4 or an iodine oxide (IO 2 , I 2 O 4 , I 2 O 5 or I 4 O 9 ) as an additive in one Inert gas flow heated to temperatures of 400 to 600 ° C and cleaned of organic or carbon-containing impurities.
DE19642569A 1996-10-15 1996-10-15 Purifying metal halide from organic and carbonaceous impurities Withdrawn DE19642569A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19642569A DE19642569A1 (en) 1996-10-15 1996-10-15 Purifying metal halide from organic and carbonaceous impurities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19642569A DE19642569A1 (en) 1996-10-15 1996-10-15 Purifying metal halide from organic and carbonaceous impurities

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19642569A1 true DE19642569A1 (en) 1998-04-16

Family

ID=7808843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19642569A Withdrawn DE19642569A1 (en) 1996-10-15 1996-10-15 Purifying metal halide from organic and carbonaceous impurities

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19642569A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19904680A1 (en) * 1999-02-04 2000-08-17 Holding Nehlsen Gmbh & Co Kg Process and unit for recovering salt useful for strewing on roads from waste salt, e.g. from food or fish industry, has a vessel in which waste salt is mixed and treated with an oxidant

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2462392A1 (en) * 1979-07-30 1981-02-13 Lummus Co OXIDATION OF ORGANIC MATERIALS IN AQUEOUS SALT SOLUTIONS
DE4237550C1 (en) * 1991-10-28 1994-06-30 Chang Shih Chang Process for the purification of contaminated sodium chloride and / or potassium chloride crystals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2462392A1 (en) * 1979-07-30 1981-02-13 Lummus Co OXIDATION OF ORGANIC MATERIALS IN AQUEOUS SALT SOLUTIONS
DE4237550C1 (en) * 1991-10-28 1994-06-30 Chang Shih Chang Process for the purification of contaminated sodium chloride and / or potassium chloride crystals

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Patents Abstracts of Japan C-448, 1984, Vol. 8, No. 283, JP 59-1 52 217 *
Patents Abstracts of Japan C-448, 1987, Vol. 11, No. 297, JP 62-87 411 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19904680A1 (en) * 1999-02-04 2000-08-17 Holding Nehlsen Gmbh & Co Kg Process and unit for recovering salt useful for strewing on roads from waste salt, e.g. from food or fish industry, has a vessel in which waste salt is mixed and treated with an oxidant
DE19904680B4 (en) * 1999-02-04 2004-05-06 Holding Nehlsen Gmbh & Co. Kg Process for extracting salt from used salt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60310932T2 (en) METHOD FOR THE TREATMENT OF CHLORIDES, BROMIDS AND JODIDES OF RARE EARTHS IN A CARBON-CONTAINING TIP
EP1497484B1 (en) Quartz glass crucible and method for the production thereof
DE3836934C2 (en)
EP0157249B1 (en) Process for the recycling of fluorescent materials
EP0017797B1 (en) Rotating tubular reactor for the heat-treatment of material and process using this rotating tubular reactor
DE4002642C2 (en)
DE10139648A1 (en) Process for the production of a quartz glass crucible
DE1303150B (en)
DE19642569A1 (en) Purifying metal halide from organic and carbonaceous impurities
WO2007085454A1 (en) Method for removing material from solids and use thereof
WO2013139835A1 (en) Process for removal of radioactive contamination from wastewater
EP2308802A2 (en) Method and device for manufacturing mercy sulphide for subsequent disposal
DE102007061791B4 (en) Process and apparatus for the production of mercury sulphide for subsequent disposal
DE2205560B2 (en) Process for producing bubble-free and OH-free quartz glass and device for carrying out the process
EP0717455A1 (en) Lithium and Manganese-(III/IV) containing spinels and method of manufacture
DE2628819A1 (en) MANUFACTURE OF GAS DISCHARGE SCREENS
DE69916487T2 (en) PROCESS FOR PREPARING AN AQUEOUS SODIUM CHLORIDE SOLUTION
WO2000058208A2 (en) Method for producing high-purity solutions using gaseous hydrogen fluoride
WO2000002815A2 (en) Method for reducing the bromide content in an aqueous bromide-containing solution using hydrogen peroxide
DE10142651B4 (en) Process for the preparation of highly homogeneous radiation-resistant, dispersion-free single crystals, an ingot obtained therefrom and their use
DE3123767C2 (en) Process for the thermal treatment of carbonation sludge
DE4119519A1 (en) Transport and surface treatment of semiconductor materials - uses moving belts inside modular treatment chambers with movements which optimise the process to reduce contamination and cost
DE1806122C3 (en) Method and device for removing gases trapped in powdery substances
DE102006003608A1 (en) Process to recover high-purity silicon material from laser etching in polycrystalline form
DE102015119735B4 (en) Method for the immobilization of mercury

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee