DE586244C - Herstellung von Loesungen von Berylliumfluorid aus Beryllium-Alkali-Doppelfluoriden - Google Patents

Description

• Herstellung von Lösungen von Berylliumfluorid aus Beryllium-Alkali-Doppelfluoriden Das Problem, Berylliumfluorid frei von Natriumfluorid aus einem Doppelfluorid von Beryllium und Natrium zu gewinnen, ist bereits Gegenstand zahlreicher Arbeiten gewesen.
• Beispielsweise geben I 11 i g , Hosen -f e 1 d und Fischer in einem in den »Wissenschaftlichen Veröffentlichungen aus dem Siemenskonzern« (Band VIII, i. Heft, 1929, S. 40) erschienenen Bericht: »Versuche zum Aufschluß des Rohberylls und zur Herstellung geeigneter Berylliumsalze für die Elektrolyse« an; _ daß sie unter anderem versucht haben, das Natriumfluorid des BeF,NaF mit Aluminiumfluorid zu verbinden. Zu diesem Zweck -schmolzen sie bei hoher Temperatur mit Aluminiumfluorid Doppelfluorid von Beryllium und Natrium, das durch Kristallisation gewonnen war. Sie hofften, daß sich nach der Reaktion: ia BeF2NaF + A12F, _-_ A128 n NaF + n BeF2 Kryolith und Berylliumfluorid bilden und bei der Aufnahme durch Wasser das BeF2 allein in Lösung gehen würde, während das Kryolith unlöslich bliebe und alles NaF zurückhielte. Im Gegensatz zu ihrer Annahme mußten die vorgenannten Autoren feststellen, daß das Natriumfluorid an das Berylliumfluorid gebunden bleibt und von neuem vollständig in Lösung geht. Sie schlossen aus ihren Versuchen, daß die Affinität des Natriumfluorids zum Berylliumfluorid größer ist als zum Aluminiumfluorid.
• Im Gegensatz zu den Ergebnissen von I11ig,Hosenfe1dundFischerwurde gefunden, daß es sehr leicht ist, das NaF des Doppelfluorids von Beryllium und Natrium an Aluminiumfluorid zu binden. Um dieses Ergebnis zu erreichen, darf man jedoch nicht mit einer Schmelze der Mischung aus BeF,NaF und Aluminiumfluorid arbeiten, wie es die vorgenannten Autoren getan haben, sondern man läßt diese Salze in Gegenwart von Wasser aufeinander einwirken.
• Man kann z. B. eine Lösung von Be F,NaF mit einer Lösung von A12F. mischen oder man kann in eine Lösung von A12F, kristallisiertes Doppelfluorid von Beryllium und Natrium unter Rühren einführen. Man kann auch in eine Lösung von BeF,NaF festes, wasserhaltiges, schwer lösliches Aluminiumfluorid (Al, F" 7 H20) einführen oder man kann kristallisiertes Doppelfluorid von Beryllium und Natrium und festes, wasserhaltiges, schwer lösliches Aluminiumfluorid getrennt oder in Mischung in Wasser schütten. Wenn man bei allen diesen Fällen bei gewöhnlicher oder auch erhöhter Temperatur arbeitet, verbindet sich das NaF mit dem A12Fg zu unlöslichem Kryolith, während das BeF2 in Lösung geht. Diese Lösung von BeF2 kann durch Dekantieren oder Filtrieren von dem Kryolithniederschlag getrennt werden. Es wird um so mehr NaF in Form von Kryolith ausgefällt, je größer der Zusatz A12FE für einen Gewichtsteil NaF ist. Die Verwendung von gelöstem Aluminiumfluorid ist daher beschränkt, da ein Überschuß mit dem Berylliumfluorid zusammen. in unerwünschter Weise in der Lösung verbleibt.
• Da jedoch das wasserhaltige Aluminiumfluorid A12Fo, 7 H20 in Wasser nur sehr wenig löslich ist, kann man es in fester Form ohne Nachteil in großem Überschuß verwenden und so eine wirksame Ausfällung des NaF erzielen. Hierbei wird der Überschuß des angewandten festen, schwer löslichen Aluminiumfluorids (Al, F" 7 H20) mit dem Kryolith ausgeschieden.
• Die Menge des wasserhaltigen, festen, schwer löslichen Aluminiumfluorids, die nötig ist, um ein gegebenes Gewicht NaF auszuscheiden, ändert sich übrigens mit der Korngröße des Aluminiumfluorids in der Weise, daß j e feiner diese ist, um so weniger A12 F, gebraucht wird.
• Man kann auch die Verwendung von Aluminiumfluorid in Lösung (A12Fa) und im wasserhaltigen, festen Zustande (A12 F, 7 H20) vereinigen. Man führt zuerst in eine Lösung von Aluminiumfluorid eine Menge BeF,NaF ein, die genügt, um das ganze A12F. mit dem größten Teil des NaF zu einer unlöslichen Verbindung zu vereinigen. In der Lösung befindet sich nun BeF2 und BeF.NaF, zu der man festes, wasserhaltiges, schwer lösliches Aluminiumfluorid zufügt, und zwar in genügender Menge, um das als Doppelfluorid in Lösung befindliche NaF auszufällen.
• Im vorstehenden ist stets von der Verbindung BeF2NaF gesprochen worden, aber es ist klar, daß die beschriebenen Verfahren zur Erzeugung eines von NaF freien BeF2 auch auf Verbindungen angewendet werden können, die mehr oder weniger NaF je Molekül BeFo enthalten.
• Es ist außerdem vorteilhaft, falls man kristallisiertes Natrium-Beryllium-Doppelfluorid zur Verfügung hat, die vorstehenden Reaktionen mit einer Menge Wasser auszuführen, die nicht hinreicht, um das ganze Doppelfluorid aufzulösen, so daß man durch dies Verfahren unmittelbar Lösungen erhält, die verhältnismäßig konzentriert an Berylliumfluorid sind, wodurch es möglich wird, die Kosten für die Verdampfung der Lösungen zu verringern.
• Die folgenden Beispiele zeigen Ausführungsbedingungen für die Erfindung, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
• Beispiel i 11 Aluminiumfluoridlösung, enthaltend 55 1-Al, FG, wird auf .7o° erwärmt und unter ständigem Rühren 9o g pulverförmiges Doppelfluorid von Beryllium und Natrium mit 45,81/0 BeF2 und 52,3/" NaF (das sind 114 Teile NaF auf ioo Teile BeF2) eingeführt. Das Rühren wird einige Stunden lang fortgesetzt. In der erhaltenen Lösung, die die Gesamtheit des verwendeten BeF2 enthält, findetman auf iooTeileBeF2:2,7TeileA12F, und 14,5 Teile NaF. Das Ergebnis der Ausscheidung von NaF ist also 87,3 %.
• Zu dieser Lösung werden 5 g wasserhaltiges, festes, schwer lösliches Aluminiumfluorid (von 55 °/o A12Fc) je Gramm gelöstes NaF zugefügt. Nach längerem Rühren bei gewöhnlicher Temperatur enthält die Lösung nicht mehr als 2 Teile NaF auf ioo Teile BeF, Beispiel e Man mischt 26o g gepulvertes Doppelfluorid von Beryllium und Natrium, das 38,90/, BeF. und 5411, NaF (das sind 138,7 Teile NaF auf ioo Teile BeF2) enthält, mit 66o g wasserhaltigem, festem, schwer löslichem Aluminiumfluorid von 55 °%o A12Fc. Man führt die Mischung auf einmal oder allmählich in einen Glasbehälter ein, der mit einer Rührvorrichtung versehen ist und 1 1 Wasser enthält.
• Nach siebenstündigem Rühren bei gewöhnlicher Temperatur filtriert man durch ein Vakuumfilter. Die filtrierte Lösung enthält etwa 82 °/o des verwendeten BeF2. Man findet auf ioo Teile BeF2 : 2,1 Teile A12Fß und 1,6 Teile NaF. Das Ergebnis der Äusscheidung von NaF ist also 98,8 °l,.
• Die auf dem Filter verbleibende Mischung von Kryolith und Aluminiumfluorid wird ausgewaschen und so die Gesamtmenge des von diesen Rückständen zurückgehaltenen BeF2 zurückgewonnen. Die Waschwasser werden für eine neue Operation verwendet.
• Die Erfindung kann wohlgemerkt auch auf Beryllium-Kalium-Doppelfluoride angewendet werden.
• Es ist bekannt, künstlichen Kryolith durch Vereinigung vonAluminium-Fluorid- und Natrium-Fluorid-Lösung im stöchiometrischen Verhältnis herzustellen.
• Man hätte glauben können, daß es wegen . der elektrolytischen Dissoziation des gelösten Beryllium-Natrium-Fluorids vorauszusehen war, durch Zusatz von Aluininiumfluorid zu solchen Lösungen das Fluornatrium in Form von Natrium-Aluminium-Fluorid auszufällen und so eine reine Beryllium-Fluorid-Lösung zu erhalten.
• Es war indessen nicht sicher, daß in der Lösung von Natrium-Beryllium-Fluorid freie Ionen Na -" und F- beständen oder vielmehr komplexe Ionen (NaF3) -- entsprechend der Konstitutionsformel BeF.NaF-Be(F,Na). Die komplexe Beschaffenheit des Beryllium-Natrium-Fluorids wird jedoch dadurch erwiesen, daß beim Zusatz stöchiometrischer Mengen gelösten Aluminiumfluorids nicht wie bei Fluor-Natrium-Lösungen, die frei von Berylliumfluorid sind, das ganze Fluornatrium als Kryolith ausfällt.
• Um das ganze Fluornatrium aus Beryllium-Natrium-Fluorid-Lösungen zu fällen, muß man vielmehr einen Überschuß von Aluminiumfluorid im Zustande von festem, schwer löslichem Hydrat (A12 F6 # 7, H20) anwenden.

Claims (1)

1. PATE NTANSPiZÜCFIE: i. Verfahren zur Erzeugung wäßriger Lösungen von Berylliumfluorid aus Doppelfluorid von Beryllium und einem Alkalimetall, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausscheidung des Alkalifluorids in wäßrigem Medium mittels wasserhaltigen, festen, schwer löslichen Aluminiumfluorids A12F6, 7H20 erfolgt, wobei das Doppelfluorid, selbst in kristallisiertem oder gelöstem Zustand verwendet werden kann. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelfluorid von Beryllium und Alkalimetall und das wasserhaltige, feste, schwer lösliche Aluminiumfluorid (A12F6, 7H20), letzteres im Überschuß, beide in festem Zustand einer Menge Wasser zugefügt werden, die kleiner ist, als zur Auflösung des Doppelfluorids von Beryllium und Alkalimetall nötig wäre. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine Menge Aluminiumfluorid A12F6 in Lösung verwendet wird, die nicht ausreicht, alles Alkalifluorid des verwendeten Doppelfluorids von Beryllium und Alkalimetall auszufällen, worauf das in Lösung gebliebene Alkalifluorid mit durch weiteren Zusatz von festem Aluminiumfluorid (A12F6, 7 H20) ausgefällt wird.