DE254241C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

in WIEN.

Das von Curie und Debierne angegebene und auch zur fabrikmäßigen Darstellung von Radium benutzte Verfahren besteht im Prinzip darin, daß man aus dem Rohmaterial (meist Pechblendenrückstände) durch Kochen mit Natronlauge und nachher mit Salzsäure einen kleinen Teil, etwa 5 bis 15 Prozent, leichter löslicher Substanzen entfernt und aus dem noch über 80 Prozent vom ursprünglichen Gewicht betragenden Rückstand durch einen mehrmals zu wiederholenden Kochprozeß mit Soda, einem äußerst langwierigen Waschprozeß,

. und schließlich durch Behandlung mit chemisch reiner Salzsäure das Radium als 'Rohchlorid extrahiert.

Danne (Le radium, 1904) schlägt eine Vorbehandlung des Rohmaterials mit konzentrierter Salzsäure vor, behält aber im übrigen die Curiesche Methode bei.

Das beiden Verfahren gemeinsame Kochen mit Soda bezweckt die Überführung der verschiedenen Sulfate, also auch des Radiumsulfates, in Carbonate. Um nun bei der Zer-' setzung derselben mit Salzsäure eine Rückverwandlung der entstandenen Chloride in Sulfate zu vermeiden, ist es notwendig, die wasserlöslichen schwefelsauren Salze durch Waschen vollständig zu entfernen. Da nun 10 000 kg hochprozentiger Uranerzrückstände höchstens 1 bis 3 g Radium enthalten und durch die Vorbehandlung mit Natronlauge und Salzsäure. nur ein kleiner Teil des Ausgangsmateriales entfernt wurde, ist es klar, daß dieser Waschprozeß mit einer den Begriff chemischer Reinheit weit übersteigenden Sorgfalt und Genauigkeit durchgeführt werden muß. Da die Behandlung mit Soda und das darauffolgende Waschen überdies noch mindestens dreimal wiederholt werden muß, ist es auch einleuchtend, daß das Verfahren zeitraubend ist und kaum quantitative Ausbeuten ergibt. Tatsächlich braucht das Verfahren, um vom Ausgangsmaterial bis zum Rohsulfat zu kommen, den in der chemischen Fabrikpraxis beispiellos dastehenden Zeitraum von 1 bis 2 J ahren (s. Haitinger und Ulrich, Sitzungsberichte der kais. Akademie der Wissenschaften, Bd. CXVII, Abt. Ha, Mai 1908).

Man kann in sehr viel kürzerer Zeit zu Radiumsulfat gelangen, wenn man in folgender Weise verfährt: Man kocht die radiumhaltigen Materialien mit konzentrierter Schwefelsäure oder läßt sie damit längere Zeit stehen oder schmilzt sie mit sauren schwefelsauren Salzen, wäscht mit Wasser, dekantiert und filtriert; den Filterrückstand kocht man bei erhöhtem

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Druck mit Alkalien oder Alkalicarbonaten oder Mischungen derselben oder schmilzt ihn damit. Der nach dem Auswaschen und Filtrieren des Schmelzgutes verbleibende Rückstand ergibt durch Kochen mit verdünnter Schwefelsäure und Filtrieren Radiumrohsulfat.

Bei diesem Verfahren wird durch die Behandlung mit den sauren Agenzien etwa die Hälfte der das Radium begleitenden Stoffe,

ίο durch die Alkalien der größte Teil der übrigen Körper entfernt, so daß vom Ausgangsmaterial nach der letzten Behandlung mit Säure nur ein Rückstand von weniger als ι Prozent übrig bleibt, in welchem sich das ganze Radium als Sulfat befindet. Da sämtliche Operationen im kleinen wie auch im Fabrikmaßstab glatt verlaufen und die Waschungen ganz oberflächlich sein können, gelingt es, selbst große Quantitäten in wenigen Tagen bis zum Rohsulfat zu verarbeiten.

Der prinzipielle Unterschied zwischen den bekannten Verfahren und dem vorliegenden ist also folgender: Das Curiesche und Dannesche Verfahren entfernen durch gelinde Behandlung mit Alkalien und Salzsäure einen Ideinen Teil der das Radium begleitenden Substanzen, während der viel größere Teil durch alle Phasen bis zu den Rohchloriden mitgeschleppt wird.

Im Gegensatz hierzu entfernt das vorliegende Verfahren dutch energische Behandlung mit Schwefelsäure oder sauren schwefelsauren Salzen zuerst etwa 50 bis 60 Prozent, wobei unlösliche Metalloxyde, hauptsächlich Eisenoxyde, in wasserlösliche Salze verwandelt werden. Durch darauffolgende ebenso energische Behandlung mit ätzenden oder kohlensauren Alkalien wird der größte Teil der übrigen Körper, wie Blei, Aluminium, Zink usw. und hauptsächlich Kieselsäure, entfernt, so daß . nach der letzten Behandlung mit Säure bloß ein Rückstand von 0,1 bis 0,5 Prozent verbleibt, in welchem das ganze Radium konzentriert ist.

Am schärfsten wird der Unterschied zwischen den bekannten und dem vorliegenden Verfahren durch folgenden Vergleich charakterisiert. Nach dem alten Verfahren beginnt nach der Vorbehandlung mit Alkalien in SaIzsäure erst der langwierigste Teil des ganzen Prozesses, nämlich das dreimal zu wiederholende Kochen mit Soda und der überaus heikle Waschprozeß. Nach dem vorliegenden Verfahren ist dagegen der Prozeß durch die Behandlung mit den schwefelsauren und alkalischen Agenzien fast beendet, indem es nur mehr eines Aufkochens des letzten Filterrückstandes mit Schwefelsäure bedarf, um nach dem Abfiltrieren bereits die Rohsulfate zu bekommen.

Dadurch ist es aber gelungen, die Fabrikationsdauer von ι bis 2 Jahren auf wenige Tage herabzusetzen und damit, wie auch durch die Möglichkeit der Verwendung billigster Chemikalien, die Erzeugungskosten wesentlich zu reduzieren; da überdies der Verlauf ein viel glatterer ist, können auch ganz arme Uranerze oder Rückstände noch gewinnbringend verarbeitet werden, was bisher kaum als lohnend erachtet wurde.

Aus dem Gesagten ergibt sich der außerordentliche technische Fortschritt des vorliegenden Verfahrens gegenüber den Methoden von Curie und Danne.

Folgende Beispiele mögen das Verfahren erläutern:

1. 100 kg feinst pulverisierter Pechblendenrückstände werden mit etwa 400 kg konzentrierter roher Schwefelsäure vermischt und durch mehrere Stunden bis zum beginnenden Rauchen der Schwefelsäure erhitzt. Der Übergang der ursprünglich dunkelbraunen Farbe des Gemisches in Hellgrau ist das Zeichen der erfolgten Reaktion. Die Masse wird nun in die 10 bis 20 fache Menge Wassers eingebracht, aufgekocht, absetzen gelassen, dekantiert und noch zweimal mit Wasser gewaschen und filtriert. Der trockene Rückstand wiegt etwa 45 bis 50 kg. Derselbe wird nun mit 130 bis 150 kg technischen Ätznatrons in Eisentiegeln erhitzt, bis eine gleichmäßig fließende Schmelze resultiert, was nach 1 bis 2 Stunden erreicht ist. Diese Schmelze wird nun mit je etwa 1000 1 Wasser mehrmals ausgekocht, absetzen gelassen, dekantiert und schließlich filtriert; der noch feuchte Rückstand wird mit etwa 5 kg verdünnter Schwefelsäure ausgekocht, filtriert und mit Wasser gewaschen. Man erhält etwa 0,5 kg Rohsulfate.

2. 100 kg feinst pulverisierten Uranpecherzes werden mit etwa 350 kg rohen technischen Natriumbisulf at es bis zum beginnenden Abrauchen der Schwefelsäure erhitzt, die Schmelze mehrmals mit etwa 1000 1 Wasser ausgekocht, dekantiert und schließlich filtriert. Der Rückstand wird mit etwa 150 kg technischer Pottasche oder Natriumkaliumcarbonat etwa 2 Stunden auf starke Rotglut bis zur Erzielung einer gleichmäßigen Schmelze erhitzt, die Schmelze mehrmals mit etwa 1000 1 Wasser ausgekocht und filtriert. Der Filterrückstand ergibt nach der Behandlung mit verdünnter Schwefelsäure etwa 0,2 kg Rohsulfat.

In obigen Beispielen kann man an Stelle des Ätznatrons auch andere Alkalihydroxyde oder Carbonate oder Mischungen derselben verwenden. Ebenso läßt sich das Natriumbisulf at durch Kaliumbisulfat usw. ersetzen. Die Darstellung der reinen Radiumverbindungen aus den nach vorliegendem Verfahren gewonnenen Rohsulfaten erfolgt in sonst bekannter Weise.

Claims (1)

1. j oder durch Verschmelzen mit Alkalibisulfat

   Patent-Anspruch: , und darauffolgendes Waschen mit Wasser

   Verfahren zur Darstellung von an Ra- j erhaltenen Rückstände mit kohlensauren

   dium angereicherten sogenannten Rohsul- oder ätzenden Alkalien oder Mischungen

   faten, dadurch gekennzeichnet, daß man j derselben schmilzt oder mit hochkonzen-

   die aus radiumhaltigen Stoffen durch Be- I trierten Lösungen derselben unter Druck

   handeln mit konzentrierter Schwefelsäure j längere Zeit kocht.

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REiCHSDRUCKEREl. .