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Description

Sie vorliegende Erfinding betrifft ein Terfahreu zur Herstellung von

Be:'. den bekannten Verfahren wird Qblioherweise von Fluor oder Fl lor-Iasserstof.'-Säui-e ausgegangen, deren Terarbeitung sehr soJiwJ.erig ist und gewisse Vorsichtsmaßregeln notwendig aaoht, !/^besondere aus d-im Grund, veil diese Stoffe gefährlich bey*, schädlich sind.

H.e vorliegende E.vfindung hat zu.i Zweck, Machteile der bekannten Verfahren au boaeitigen^

Zu diesem Zweck wird bei dem Verfairen nach der Erfindung rur Herstellung von Fl»orid ein Oxyd des betteffenden Metalls mü einem ABaioaiua- riuovid gemischt,, um tin Doppel-Fluorid zu bilden, das i<ierauf dur*;.i Erwärmung wiede;* zum Zerfall gebracht wjrd., Dieses Verfahren :.8t insbesondere anrendbar bei der Herstellung eines Uranium-Ietra-Fluorids UF., iobei von üraniua-Otyd ausgegargen wird..

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Sine vorteilhafte Ausbildung dee erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, 100 Teile Uranium-Qxyd UO₂ mit 66 Teilen Ammonium-Bifluorld BB.HF₂ zu mischen, Dieses Oemisoh wird anschließend einer Reaktion unterworfen, die durch eine allaähliohe Erwärmung fels zu 150° t eingeleitet wird und duroh Aufrechterhält ung dieser Temperatur auf die Dauer von einer Stund· durchgeführt wird.. Sas Produkt dieser Reaktion wird hierauf ausgewaschen, gefiltert und getrocknet und bis zu einer Höchsttemperatur von 400° φ erhitzt.

Weitere Einzelheiten und Besonderheiten der Erfindung sind anhand der folgenden Beschreibung eines speziellen als Beispiel dienenden Terfahrens dargestellt.,

Gemäß der Erfindung wird eine enge Vermischung von Ammonium-Fluorid mit einem Metall-Oxyd hergestellt, Durch di· Weiterverarbeitung dieses Gemisohes wird die Bildung eines Doppel-Fluoride erelelt, welches anschließend einer Wärmebehandlung unterworfen wird, wobei durch den Zerfall die gewünschte Fluor-Yerbiridung entsteht,-

Dieses Verfahren ist im besonderen für die Herstellung des Üranium-Tetra-Fluorid3 UF- geeignet,. In diesem Foil wird vorzugsweise das Üranium-Oxyd UO₂ verwendet, welohes mit Ammonium-Bifluorid NU.HF₂ vermischt wird. Diese Terbindang ist im allgemeinen der neutralen Fluor-ferbindung HH.F vorzuziehen,. Dadurch wird die Bildung des Aomonium-Uranium-Doppelfluorids bewirkt entsprechend der Reaktionsie*e*ellungi

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2 UO₂ +5MH₄HP₂ --» 2 HH₄UP₅ ♦ 4 H₂O ♦ 3 KHj.·

Sie bei diesem Prozeß verwendeten Mengen entsprechen den molekularen Proportionen mit einem Überschuß von Ammonium-Bifluorid von mindestens 20 %, Vorteilnafterweise betrifft dieser Überschuß etwa 25 Jf. Demnach mischt man beispielsweise 100 Teile Uraniua-Oxyd UO₂ mit 66 Teilen Ammoniua-Bifluorid.,

Sie Bildung der Doppel-Verbindung Ammonium-Uranium-Pluorid NH₄Op₅ beginnt bei üformaltemperatur und offenbart sioh in einem tfeohsel der Parbe des Gemisohes, die von braunschwarz in dunkelgrün umschlägt.. Sie Reaktion vollzieht sich unter Verflüchtigung der gasförmigen Bestandteile, vorzugsweise von Ammoniak und Wasserdampf,. Um diese Reaktion weitgehend zu begünstigen und den Wasserdampf und Ammoniak auszutreiben, wird das Gemisch einer bis au 150° p ansteigenden Temperatur unterworfen und diese Temperatur über eine Stunde aufrechterhalten Es ist Bweokmäßig, diese Temperatur nicht zu überschreiten, um Verluste von Ammonium-Bifluorid zu vermeiden., Uutor den angegebenen Verhältnissen ist die Reaktion im wesentlichen eine vollständige.,

Man arbeitet vorteilhafterweise mittels eines senkrechten Ofens, über welohem eine rlondensationseinriciitung vorgesehen istj, welche die Wiedergewinnung von Ammonium-Bifluorid NH.HP« gestattet, welches, da es ia Überschuß in dem bearbeiteten Gemiaoh vorhanden 1st, getrennt sublimiert Das obige G-emisch

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wird in einon »ylixidrisohon 3ohmeletiegel gebracht, welcher dem Angriff von Fluor-Terbludungen standhält und beispielsweise aus Kupfer, Silber oder Platin besteht..

Sas erhaltene Produkt wird eines Waeohprozefl unterworfen, bei welohem vorzugsweise mit Salpeter-Säure aeeee fasser verwendet wird. Naoh diesen Auswasohen wird daa Produkt gefiltert, wobei in dem erhaltenen, festen liederschlag die unlösliohe Doppelverbindung Atnaonium-Urariiua-Fluo.r-id enthalten ist.. Etwaige apuren nloht umgetje Uraiaiuin-Oxydes UO- und gegebenenfalls Spuren von Oxyfluoriden werden auf diesetbe-¹ Art und Weise

Der oten erwihnte Niederschlaß wird nnschlieöend der Reihe na oh mit destillierten far ^;er und Alkohol und hernach unter Takuum getrocknet. Diese Trocknung gleichfalls in oiner TrockenLauaer "bei einer Teoperator 110° $ vor sich gehen., la allgemeinen wird r!ci oben erwähnte Siiokstand Ammoniura-fluofld im i.'voian Zustaau C'nthal'-.c.i, das duroh Sublimetiofl ix? Je-» fol^et>öen Veri'aiirent'sohrit'.; ati3ßeschiecien wird,, dt;r üa:'3. «la-'.ehl, dai? die Dop^el-P Ferbindung NH.UP,- aitLeIu Wärme sum Zerteil ^^ebraohc Siesee auletzt gewonnens, zudapruengapref'te Prcdukt j.l, ϊ au der luft und bei iiormal^eiapera'.ur bebtEinaig u.id kar>u deswegen leicht aufbewahrt worden.

Die Doppel-Pluor-Verbindune, IiH₁US",- aarfällt unior dor Binwirkung von A'ärrae nach einer Reaktion, die i

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φ*

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Jurea: NH₄I

gestellt wird^ durcbf: KH₄UP₅ —) up ♦ HKJ¹, wobei Uranium-Tetra-Fluorid erhalten wird..

Bei dem erfindua&sgemäßen Verfahren wird der die Doppel-Fluor- Verbindung HH₄UF₅ enthaltende Niederschlag bis zu einer Höchsttemperatur von 400° C erhitzt, was vorteilhafterweise unter Vakuum und in einem Ofen mit Kondensationsplatten vorgenommen wird.. Biese Erhitzung kann aber auch bewirkt wenden, indem man den Niederschlag in einen Raum bringt, der von inertem Qas duronströmt wird, beispielsweise von Kohlena· d €&2 oder Stickstoff; in diesem Fall verwendet nan mit Vorliebe einen horieontalen, elektrischen Heizofen, der einen Heiz- und einen Kondenoationsraum enthält. Dabei ist es wichtig, die Temperatur von 400° φ nicht zu übersehreiten_t da oberhalb dieser Temperatur Uranium-Fluorid Gi¹. zu Zerfall neigt. Die so behandelte Doppel-Fluor-Verbindung IiH-UP₅ wird vorteilhafterweise auf einer großen Fläche ausgebreitet, um die Sublimation des AmmoniujB-Fluorida zu begünstigen welche auf dieae Weise mitgerissen wird. Zu diesem Zweck ordnet man kleine aohiffchenertige, flache Vertiefungen an, die dem Angriff von Fluor-Verbindungen standhalten. Diese können häspielsweisa aus Kupfer, Silbex* oder Platin hergestellt aoin, ^e nach dem Reinheitsgi-arl, der bei dem Endprodukt des Urtmlua-Totra-Fluoridp gewünscht wird,' Es wird darauf hingewiesen, daß es z'.vcckmüßig ist, ic dom Kondensat ionsra am des erwähnten Qfeas eiii3 Kondens-stionsvorrichvorzusehen, uofias flüohtige, neutrale Ajiuonium-Fluorid,

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insbesondere das neutrale Anuaoniuia-Fluorid_f welches bei dem Zerfall der Doppel-Fluor-Verbindung NtI ÜP_ entsteht, wiederzugewinnen.. Nach diecem Verfahrenssohritt bleibt vollständig getrennt das Uranium-Tetra-Fluorid OF

Selbstverständlich kann bei dev beschriebenen 7erfahren zur Gewinnung von Urnnium-Tetra-Pluoriü UF. auch von einen anderen Öranlua-Oxyd als Grundstoff aui-^egangen werden, z„B-00» oder 3,0g,,Andererseits kann der erwähnte Ausgangsstoff Öraniun-Oxyd auoh mit einer neutralen /iimonium-Fluor-Ferbindung HH.F anstelle von Amaonium-Bifluorid N^-HF₂ vermischt werden.

Dieses Verfahren gestattei die Herstellung von Fluor-Verbindungen auoh ohne dabei Fluor oder .?iu3_S-Säure zu verwenden,' Sin weiterer Torteil dieses Verfahrens bedeutet die Herstellung einer sehr beständigen Doppel-FDLor-VerbinduKg, die ohne Schwierigkeiten aufbewahrt werden kann

Die Erfindung 1st kuineswe/ π auf das oben beschriebene Verfahren beschränkt, sondern soll alle oögl. -!heu Abwandlungen des erfindungsAeüiäßeti Verfahren^ rail· ucifasaen.

So ist as i'._c£ siöglich, insbesondere nn^i dem beschriebenen Verfahren Thorium-, Beryllium- oder 2iroonium-I\ior~Verbindungen heraustellea_r

Claims

Patentanatipiiahe

1, Terfahren ear Herstellung von Fluorid, iaduroh gekennzeichnet, daS ein Oxyd des entsprechenden Metalls zur Bildung einer Doppel-Fluor-Terbindung mit Aauaonium-Pluorid gemischt wird und darauf duroh eine Wärmebehandlung zum Zerfall gebracht wird.λ

2«. Terfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Uranium-Tetra-Vluorid, daduroh gekennzeichnet, daß Uranium-Oxyd ait Ammoniumfluorid gesleoht wird, dessen Menge die theoretisch notwendige ■enge u* mindestens 20 % übersteigt.,

3c Terfahren nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß das erwähnte Ammoniun-Fluorid aus Ammonium-Bifluorid besteht

4_V Terfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, daduroh gekenn« seiohnet, daß eis Oxyd Uranii&Oxyd (UO₂) verwendet wird,

5» Terfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß 100 Teile Üraniom-Oxyd (UO₂) mit 66 Teilen Ammonium-Bifluorid (HH₄KP₂) gealsoht werden.,

6«. Terfahren nach einen der Ansprüohe 4 oder 5, daduroh gekennzeichnet, daß das Oealsoh aus Üranium-Oxyd (UO₉) und Ammoniua-Bifluorid (BH₄HF₂)1 einer Wärmebehandlung unterworfen wird, bei welcher die Temperatur bis auf 150° φ getrieben und während einer Stunde auf dieser Höhe gehalten wird.

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7_t Terfahren naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Λα» -Bmfc-

einem lasohprozeß unter der Einwirkung von Bit Salpetersäure angesäuertem Wasser unterworfen wird und anschließend gefiltert wird« n·· m^^ «^«

Θ., ferfahren naoh Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der derg-in destilliertem lasser und In Alkohol gewasohen un4 anschließend getrocknet wird«

9_a Terfahren naoh Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, daß der «*—

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halteohlag unter Takuum getrocknet wird.,

10. Terfahren naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der e— tedeoiribetg in einer Trockenkammer bei einer Temperatur τολ 110° Q getrocknet wird..

11, Terfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der das tAemofiduin-liranium-toppelflviorld enthaltende Stoff bis zu einer leoperatur von 400° 0 erwärmt wird.,

12ο Terfahren naoh einem der Ansprüche 1 bis 11„ dadurch gekennzeichnet,, daß der die Doppel-Pluor-Terbindung enthaltende Stoff unter Takuum erhitzt wird.,

. Terfahren naoh einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der die Doppel-*luor-7erbindung enthaltende Stoff ia einem Ton inertem das durchströmten Raum erhitzt wird,,