DE274874C

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Publication number: DE274874C
Application number: DENDAT274874D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JV* 274874 KLASSE 12m. GRUPPE

Dr. ERICH EBLER in HEIDELBERG.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Februar 1913 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufarbeitung von sulfathaltigen Erzen und sulfathaltigen Zwischenprodukten, insbesondere des Radiums und Mesothoriums, welche in Form von sogenannten Rohsulfaten vorliegen. Die Aufarbeitung der Sulfate erfolgt der Erfindung zufolge durch Reduktion derselben mit Kalziumhydrid und Auslaugung der Reduktionsmasse mit schwach

ίο sauren Lösungen, insbesondere mit verdünnter Salzsäure. Die Durchführung der Reduktion kann bei der Wahl von Kalziumhydrid als Reduktionsmittel ohne äußere Wärmezufuhr unter Entwicklung von Wärme durchgeführt werden, so daß es nur eines Anzündens des Gemisches bedarf, um die Reaktion einzuleiten, welche dann von selbst innerhalb weniger Sekunden vollständig zu Ende verläuft. Das Kalziumhydrid (Ca H₂) wird in trockener, fein gepulverter Form den trockenen, fein gepulverten Sulfaten in solcher Menge beigemischt, daß auf je ein Molekül Sulfat vier Moleküle Kalziumhydrid kommen. Die Anzündung eines solchen Gemisches kann in der in der Aluminothermic bekannten Weise vermittels eines Zündgemisches und eines Magnesiumbandes erfolgen. Bei der Reduktion wirkt das Kalziumhydrit in der Weise auf die Rohsulfate ein, daß der Wasserstoff in elementarem Zustande frei wird, daß also die Reaktionen im Sinne der allgemeinen Gleichung
Me SO₄ + 4 Ca H₂ = Me S + 4 Ca O + 4 H₂ verlaufen. Dieses Verhalten der Reaktions- gemische hat für die Praxis zwei Vorteile.

1. Der bei der Reaktion entstehende Wasserstoff lockert das Reaktionsgemisch so auf, daß es sich nach Ablauf der Reaktion bereits in pulvrigem bzw. sehr leicht pulverisier barem lockeren. Zustande vorfindet.

2. Der bei der Reaktion entstehende Wasserstoff, welcher erst außerhalb des Reaktionsgemisches verbrennt, schützt das entstehende Sulfid während der Periode der höchsten Temperatur vor Oxydation.

Beispiel 1.

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20 kg trockene und feinst gepulverte »Rohsulfate« aus Carnotit, die 66 Prozent Bariumsulfat, 7,1 X 10 ~~⁵ Prozent Radiumsulfat (entsprechend 5,0 χ 10 ~⁵ Prozent Radium [EIement]), 19 Prozent Kalziumsulfat, 2 Prozent Eisensulfat, 5 Prozent Bleisulfat und 5 Prozent Kieselsäure enthielten, werden mit 20 kg feinst gepulvertem Kalziumhydrid (von etwa 80 Prozent Ca H₂-Gehalt) (etwa entsprechend je vier Moleküle Ca H₂ auf je ein Molekül der in dem »Rohsulfat« enthaltenen Sulfate) völlig trocken innig gemischt. Das Gemisch wird in einen Tiegel aus feuerfestem Material fest eingepreßt und alsdann durch eine kleine (in einem etwa fingerdicken Kanal in der Richtung der Tiegelachse in das »Rohsulfat - Kalziumhydrid-Gemisch« eingefüllte) Menge »Entzündungsgemisch« von der bekannten Zu-

sammensetzung (40Teile Ba O₂, 7 Teile K Cl O₃, 10 Teile Al-Staub) vermittels eines Stückchens in das Entzündungsgemisch hineingesteckten Magnesiumbandes zur Entzündung gebracht. Die Reduktion der Sulfate vollzieht sich alsbald in kurzer, aber äußerst heftiger Reaktion in wenigen Sekunden. Nach dem Abkühlen des Tiegelinhalts wird die Masse fein zerrieben, mit Wasser zu einem Brei eingerührt und dieser alsbald portionenweise unter Umrühren in etwa 200 kg 2oprozentiger schwefelsäurefreier Salzsäure in der Siedehitze eingetragen und gekocht, bis aller Schwefelwasserstoffgeruch verschwunden ist. Die noch alkaiisch reagierende Flüssigkeit wird mit ¹J₁-TiOrrnaler schwefelsäurefreier Salzsäure angesäuert, heiß filtriert und die Rückstände erschöpfend mit ¹Z₁-normaler Salzsäure ausgezogen. Die vereinigten Auszüge werden eingeengt, wobei schon eine große Menge reinen Radium-Barium-Chlorides auskristallisiert. Die Laugen von dieser ersten Auskristallisation ergeben beim Sättigen mit Chlorwasserstoffgas eine weitere Menge reinen Radium-Barium-Chlorides.

Es werden insgesamt etwa 11 bis 12 kg reines Radium-Barium-Chlorid gewonnen, die 10 mg Radium (Element) enthalten; dies ist über 90 Prozent der im Ausgangsmaterial enthaltenen Radiummenge.

Beispiel 2.

20 kg trockene und feinst gepulverte radiumsulfathaltige Rückstände aus vanadinhaltigem Autunit, die nach der Vanadinextraktion hinterblieben waren und 37 Prozent Bariumsulfat, 5,6 XiO^-6 Prozent Radiumsulfat (entsprechend 3,3 χ 10 ~^e Prozent Radium [Element]), 2 Prozent Bleisulfat, 22 Prozent Kieselsäure neben Eisen, Kalzium, Magnesium uud noch 1,3 Prozent V₂O₅ enthielten, werden mit etwa 12 kg feinst gepulvertem Kalziumhydrid (von etwa 80 Prozent Ca H₂- Gehalt) (etwas mehr als je vier Moleküle Ca H₂ auf je ein Molekül der im Ausgangsmaterial enthaltenen Sulfate) völlig trocken innig gemischt. Das Gemisch wird zur Entzündung gebracht und die Reaktionsmasse nach dem Abkühlen fein gepulvert und mit Wasser zu einem Brei angerührt, in etwa 100 kg 2oprozentige schwefelsäurefreie Salzsäure in der Siedehitze portionenweise eingetragen und der Rückstand erschöpfend mit ¹ /^normaler schwefelsäurefreier Salzsäure ausgezogen. Die vereinigten Auszüge werden mit Chlorwasserstoffgas gesättigt, wobei etwa 6 kg reines Radium-Barium-Chlorid erhalten werden, die 0,6 mg Radium enthalten, was über 90 Prozent der im Ausgangsmaterial enthaltenen Radiummenge entspricht.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Aufarbeitung von Sulfalen, insbesondere von in Form von Rohsulfaten vorliegenden, Radium, Mesotho- rium, Thorium und andere radioaktive Substanzen enthaltenden Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sulfate mit Kalziumhydrid vermischt und durch Anzünden vermittels Zündmitteln ohne äußere T° Wärmezufuhr reduziert werden, und daß das reduzierte Gemisch mit schwach sauren Lösungen, insbesondere mit verdünnter Salzsäure, extrahiert wird.