DE566030C

DE566030C - Herstellung von Berylliumfluorid aus einem Doppelfluorid des Berylliums und eines Alkalimetalls

Info

Publication number: DE566030C
Application number: DEC45803D
Authority: DE
Original assignee: Compagnie de Produits Chimiques et Electrometallurgiques Alais Froges et Camargue
Current assignee: Compagnie de Produits Chimiques et Electrometallurgiques Alais Froges et Camargue
Priority date: 1931-12-19
Filing date: 1931-12-22
Publication date: 1932-12-08
Also published as: US1960986A; FR742619A

Description

Herstellung von Berylliumfluorid aus einem Doppelfluorid des Berylliums und eines Alkalimetalls Bekanntlich besteht das bequemste Verfahren zur Gewinnung der im Beryll enthaltenen Beryllerde darin, daß man das Mineral mit dem gleichen Gewicht an Na2SWs mischt und die Mischung bei etwa 65o bis 70o° glüht. Während das Eisenoxyd und die Kieselsäure des Berylls unangegriffen bleiben, wird die Tonerde in unlöslichen Kryolith verwandelt, und das Berylliumoxyd ergibt ein- Beryllium-; atrium-Doppelfluorid, dessen Zusammensetzung meistens zwischen BeFE # NaF und BeF, # 2 NaF liegt. Das Doppelfluorid wird durch Waschen des Glühproduktes mit kaltem Wasser ausgezogen.
Zur Abscheidung der Beryllerde aus ihrer Verbindung mit dem Fluornatrium sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Man setzt z. B. Ammoniak zu der wässerigen Lösung des Beryllium - Natrium - Doppelfluorids, aber infolge des Bestrebens des Berylliums, komplexe Verbindungen zu bilden, ist die Fällung der Beryllerde niemals vollständig. Außerdem läßt sich der so erhaltene Niederschlag von Beryllerde nur sehr schwer filtrieren und auswaschen.
Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß man aus dem Doppelfluorid des Berylliums mit einem Alkalimetall sehr leicht reines Berylliumfluorid erhalten kann, wenn man das Salz. in der Kälte oder in der Wärme, in Lösung oder in wässeriger Aufschwemmung, mit Kieselflußsäure behandelt. Im Falle des Beryllium-Natrium-Doppelfluorids bildet sich nach den Gleichungen: 2(BeF@-NaF) -I- H@SiF,, = 2 BeF., -E- 2 HF -f- Na., SiF" Be F" - 2 Na F + Hz Si F,; (=b) - BeF2 + 2 HF -f- Na. SiF" schwer lösliches Kieselfluornatrium, das ausfällt, während das leicht lösliche Berylliumfluorid in Lösung bleibt. Das Kieselfluornatrium wird durch Abfiltrieren entfernt.
In der abfiltrierten Lösung von Berylliumfluorid bleibt eine kleine Menge Kieselfluornatrium entsprechend der Löslichkeit dieses Salzes zurück. Um diese Menge nach Möglichkeit zu verringern, konzentriert man die Fluorberylliumlösung, bis sie ungefähr das spezifische Gewicht 1,58 bei gewöhnlicher Temperatur zeigt. In dieser starken Lösung ist Kieselfluornatrium fast unlöslich, so daß alles noch in Lösung vorhandene Kieselfluornatrium ausfällt. Es wird durch Filtrieren beseitigt, und man erhält eine Lösung von Berylliumfluorid, die praktisch frei von Fluornatrium ist.
Man kann die nach den Gleichungen (i) oder (ib) zur Abscheidung des Alkalimetalls nötige Menge Kieselflußsäure um ein Drittel vermindern, wenn man die durch die Reaktion gebildete Fluorwasserstoffsäure benutzt. Zu diesem Zweck genügt es, wenn man in Gegenwart von Kieselsäure arbeitet. Die gebildete Fluorwasserstoffsäure greift die Kieselsäure an unter Bildung eines Teiles der notwendigen Kieselflußsäure. Die Reaktionsgleichungen sind im Falle von Berylliutn-Natrium-Doppelfluorid folgende: 6 BeF, # NaF + -, H, SiFO + Si 0, - 6BeF" -[- 3 Na, SiFE @Z) 3 (BeR, # 2 NaF) -f- 2H, SiFo + SiO, (2b) - 3BeF,+3Na,SiF, Die Lösungen des Berylliumfluorids enthalten in diesem Fall keine freie Säure.
Endlich kann man, um das Alkalimetall niederzuschlagen, Fluorwasserstoffsäure oder Mischungen von Fluorwasserstoffsäure und Kieselflußsäure verwenden, vorausgesetzt, daß man die nötige Menge Kieselsäure zusetzt, um die Flußsäure in Kieselflußsäure zu verwandeln.
Dieses Verfahren der Abscheidung des in dem Beryllium Alkalim,etall-Doppelfluorid enthaltenen Alkalimetalls ist sehr wirksam und sehr leicht anzuwenden. Es bietet außerdem den Vorteil, daß das Alkalimetall, das man entfernen will, in Alkalifluosilikat übergeführt wird, das zur Bildung einer neuen Menge von Beryllium Alkalimetall-Doppelfluorid durch Glühen mit Beryll dienen kann. Die Herstellung von reinem Berylliumfluorid nach diesem Verfahren gibt also kein Nebenprodukt.
Im folgenden wird ein Versuch beschrieben, der die Bedingungen näher angibt, jedoch ohne sie zu begrenzen, unter denen man eine gute Abscheidung des in dem Beryllium-Natrium-Doppelfluorid enthaltenen Natriums erhält.
In ein Glasgefäß bringt man 2,51 Kieselflußsäure mit 26o g H,SiFo im Liter. Unter fortwährendem Umrühren setzt man 1 kg Beryllium-@Tatrium-Doppelfluorid mit 36,7% BeF, und 52,4010 NaF nebst 125 g reiner Kieselsäure zu. Unter fortgesetztem Umrühren erhitzt man auf etwa 70°. Man kann den Verlauf der Reaktion, die sehr schnell vor sich geht, an der Verringerung der Azidität verfolgen, welche die Lösung in dem Maße, wie die Reaktion fortschreitet, erfährt. Sobald die Reaktion beendet ist, filtriert man das entstandene Kieselfluornatrium ab. Man erhält davon ungefähr 120o g mit 93 010 Na,SiFo und 1,3 % BeF2, die man zur erneuten Aufschließung von Beryll verwendet, so daß die kleine in dem Kieselfluornatrium enthaltene Menge BeF, nicht verlorengeht. Die Lösung des Berylliumfluorids engt man bis zum spezifischen Gewicht von 1,58 ein. Beim Stehen scheiden sich daraus noch einige To oder-,.2o g Kieselfluornatrium ab, die durch Abfiltrieren entfernt werden. Die konzentrierte Lösung von Berylliumfluorid wird dann zur Trockne eingedampft. Das feste Produkt enthält noch ungefähr 2 Teile NaF auf too Teile BeF2, während in dem angewendeten Beryllium-Natrium-Doppelfluorid auf ioo Teile BeF2 z42,5 Teile NaF enthalten waren. Die Abscheidung des Natriums ist also bis zur Höhe von 98,6 11, gelungen.
Es ist schon vorgeschlagen worden, zur Wiedergewinnung der Alkalien Alkalikieselfluoride durch Einwirkung von Kieselflußsäure auf eine fast beliebige Lösung eines Salzes oder einer löslichen Alkaliverbindung herzustellen.
Bisher ist aber keine Angabe darüber gemacht worden, daß eine derartige Reaktion auf die technische Herstellung von Berylliumfluorid durch Einwirkung von Kieselflußsäure auf eine besondere Art von Alkalisalzen, nämlich ein Doppelfluorid des Berylliums und eines Alkalimetalls, angewendet werden könnte.
Andererseits war es keineswegs von vornherein naheliegend, daß es, weil die Alkalifluosilikate -in Wasser sehr schwer löslich sind, genügen würde, zu einer Lösung von Beryllium-Alkalimetall-Doppelfluorid Kieselflußsäure zu setzen, um Alkalisilikofluorid, unter Zurücklassung des Berylliumfluorids in Lösung, niederzuschlagen.
Es konnte sein, daß die Löslichkeit des Alkalisilikofiuorids im Sinne einer Vergrößerung durch das in Lösung vorhandene Berylliurnfluorid beeinflußt worden wäre. Dies würde nichts Überraschendes gehabt haben in Anbetracht der Leichtigkeit, mit der das Berylliumfluorid Komplexe bildet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Berylliumfluorid aus einem Doppelfluorid des Berylliums und eines Alkalimetalls, dadurch gekennzeichnet, daß man dieses Doppelsalz in Lösung oder wässeriger Aufschwernmung mit Kieselflußsäure behandelt und das Alkalifluosiiikat durch Filtrieren abscheidet.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kieselflußsäure ganz oder teilweise durch eine Mischung von Kieselflußsäure und Kieselsäure oder eine Mischung von Fluorwasserstoffsäure und Kieselsäure ersetzt.
3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die erhaltene Lösung von Berylliumfluorid so weit einengt, daß das darin noch gelöst enthaltene Alkalifluosilikat ausfällt.