DE278260C

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Publication number: DE278260C
Application number: DENDAT278260D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 278260 KLASSE 12 m. GRUPPE

Dr. ERICH EBLER in HEIDELBERG.

Bei der technischen Darstellung des Radiums (bzw. des Mesothoriums) spielen Radiumsulfat (bzw. Mesothoriumsulfat) enthaltende Gemische eine wichtige Rolle, sei es, daß es sich um die Verarbeitung von Erzen handelt, welche an sich sulfathaltig sind,. oder sei es — was der weitaus häufigere Fall ist — daß Radiumsulfat (bzw. Mesothoriumsulfat) enthaltende Zwischenprodukte (z. B. sogenannte

ίο Rohsulfate), in welchen die radioaktiven Elemente schon in wesentlich größerer Konzentration vorhanden sind als im Ausgangsmaterial, weiter verarbeitet werden sollen.

Die Verarbeitung der sulfathaltigen Mischungen kann durch Reduktion der Sulfate zu Sulfiden und durch Lösung der letzteren vermittels Säure erfolgen. Die technische Gewinnung von Radium- bzw. Mesothoriumsalz von hoher Konzentration und Reinheit aus den zur Verfügung stehenden Materialien, welche stets Bariumsulfat und meistens Strontiumsulfat, Kalziumsulfat, Eisensulfat, Bleisulfat und Kieselsäure enthalten, bietet jedoch Schwierigkeiten, besonders deshalb, weil die Reduktion selbst bei innigster Mischung der sulfathaltigen Mischungen mit den Reduktionsmitteln nur eine unvollständige ist und außerordentlich von der Art der behandelten Stoffe und von der Temperatur abhängt. So erhält man z. B. bei der Verwendung von Kohle als Reduktionsmittel in der Mehrzahl der Fälle nur Ausbeuten von maximal 50 bis 60 Prozent an aufgeschlossenem Radium bzw. Mesothorium.

Nach vorliegender Erfindung werden die bei der Verarbeitung der sulfathaltigen Mischungen hervortretenden Schwierigkeiten dadurch vermieden, daß als Reduktionsmittel Kalziumkarbid gewählt wird. Es hat sich gezeigt, daß dieses die. Rohsulfate bei höherer Temperatur vollständig zu löslichen Produkten reduziert. Diese Wirkung dürfte darauf beruhen, daß das Kalziumkarbid primär in Kalzium und Kohlenstoff gespalten wird, und daß der Kalziumdampf die Masse so vollstän- . dig durchdringt, daß sie in allen Teilen reduziert wird. Bei der Ausführung mischt man den zu reduzierenden Sulfaten stets so viel Kalziumkarbid zu, daß dessen Kalziumgehalt allein die Reduktion zu bewirken vermag; man nimmt also pro Molekül SO₄ 4 Moleküle C₂ Ca.

Die Ausführung des neuen Verfahrens geschieht so, daß man die Radiumsulfat bzw. Mesothoriumsulfat enthaltenden Ausgangsmaterialien (Rohsulfate) mit Kalziumkarbid oder solches liefernden Stoffen innig mischt und 6 bis 8 Stunden unter Luftabschluß auf helle Rotglut erhitzt und alsdann die erkaltete Masse mit Wasser oder besser mit Säure bzw. mit Lösungen saurer Salze auszieht. Zur Ausführung kann man sich eines Tiegels oder einer Retorte nach Art der Gasretorten bedienen. Durch die reduzierende Wirkung des Kalziumkarbids und des entstehenden Kalziumdampfes bildet sich bei der hohen Temperatur aus dem Radiumsulfat das Radiumsulfid bzw. aus Mesothoriumsulfat Mesothoriumsulfid, welches sich in Säure, insbesondere verdünnter Salzsäure oder Essigsäure, auflöst, während das aus dem Bleisulfat entstehende Schwefelblei in verdünnter Salzsäure oder

Essigsäure nicht löslich ist. Die in den Rohsulfaten eventuell enthaltene Kieselsäure wird bei der hohen Temperatur unlöslich in verdünnter Säure oder zu elementarem Silicium reduziert und verliert außerdem, ebenso wie das Bleisulfid, die Eigenschaft, Radium durch Adsorption aus der Lösung auszuziehen und festzuhalten. Es hat sich gezeigt, daß weder die geglühte Kieselsäure noch das beim Glühprozeß gebildete Bleisulfid bei der Behandlung des Materials mit verdünnter Säure wesentliche Mengen Radiumsalz zurückhalten. Auf diesem nicht im voraus zu erwartenden Verhalten der genannten Stoffe beruht im Grunde die technisch praktische Ausführbarkeit des neuen Verfahrens.

Abweichend von dem Bleisulfid, welches in verdünnter Salzsäure unlöslich ist, gehen die beim Glühprozeß aus Sulfaten gebildeten Eisen-, Magnesium-, Strontium- und Kaliumverbindungen und eventuell auch weitere ■ Metallverbindungen sowie das Kalzium des Kalziumkarbids bei der Behandlung der Masse mit verdünnter Salzsäure als Chloride in Lösung, so daß zunächst durch das Eindampfen der gewonnenen Lauge nur »Rohchloride« erhalten werden. Aus diesen kann reines Radium-Barium-Chlorid bzw. Radium-Mesothorium-Barium-Chlorid auf verschiedene Weise, wie z. B. nach einem üblichen Verfahren durch Behandlung der Rohchloride mit Schwefelsäure und durch Überführung der dabei entstehenden Sulfate über die Karbonate in reine Chloride, gewonnen werden.

Die Ausführung der Erfindung kann im einzelnen wie folgt durchgeführt werden.

Beispiel.

100 kg radiumsulfathaltige Rückstände aus vanadinhaltigem Autunit, die nach der Vanadinextraktion hinterblieben waren und 37 Prozent Bariumsulfat, 5,6 χ ΐο~^β Prozent Radiumsulfat (entsprechend 3,3 χ 10^⁶ Prozent Radium [Element]), 2 Prozent Bleisulfat, 22 Prozent Kieselsäure neben Eisen, Strontium, Kalzium, Magnesium und noch 0,3 Prozent Vanadin enthielten, wurden mit 50 kg feinst ■ gepulvertem Kalziumkarbid innig gemischt und im zugedeckten Tiegel 2 bis 3.Stunden auf helle Rotglut erhitzt. Nach dem Erkalten wurde die Masse mit Wasser zu einem Brei angerührt und mit etwa ¹Z₁ normaler wäßriger Salzsäure in der Hitze erschöpfend ausgezogen, wobei der Radiumgehalt in Form einer schwach salzsauren Lösung von Radium-Barium-Chlorid, die frei war von Blei, aber noch Eisen, Strontium, Kalzium, Magnesium, und geringe Mengen von Kieselsäure enthielt, resultierte.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Aufarbeitung von Radium bzw. Mesothorium enthaltenden Ge-• mischen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gemische in Form von Rohsulfaten mit Kalziumkarbid oder Kalziumkarbid liefernden Stoffen innig gemischt unter Luftabschluß auf helle Rotglut erhitzt und die Masse dann mit schwach sauren Lösungen, insbesondere verdünnter Salzsäure, extrahiert.