PL116854B2 - Process for the preparation of anhydrous chlorides of rare earths for the production of misch metal - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania bezwodnych chlorków ziem rzadkich do produkcji miszmetalu na drodze elektrolizy stopionych soli.Znany jest ze stosowania sposób wytwarzania bezwodnych chlorków ziem rzadkich z wodorotlenków ziem rzadkich, polegajacy na rozpuszczeniu wodorotlenków w stezonym kwasie solnym, a nastepnie wykry¬ stalizowaniu z tego roztworu na drodze amonu lub chlorku wapnia. Takotrzymany pólprodukt odwadnia sie pod próznia rzedu 0,133-0,001 Pa przez okres 8 godzin.Innym znanym sposobem wytwarzania bezwodnych chlorków ziem rzadkich jest sposób polegajacy na bezposrednim chlorowaniu tlenków ziem rzadkich chlorkiem amonu. Chlorek amonu stosuje sie w dwukrot¬ nym nadmiarze w stosunku do ilosci teoretycznej. Proces prowadzi sie poczatkowo w temperaturze 463 K, a nastepnie po osiagnieciu temperatury 573-673 K, proces prowadzi sie pod próznia 0,001 Pa.Znany jest sposób polegajacy na drodze bezposredniego chlorowania tlenków ziem rzadkich przy pomocy gazowego chlorku w obecnosci wegla w temperaturze 873-1073 K lub tez chlorowania za pomoca innych czynników takich jak CCIa w temperaturze 873-973 K, S2CI2 w temperaturze 673 K, badz HO w temperaturze 673 K.W sposobie otrzymywania bezwodnych chlorków ziem rzadkich na drodze rozpuszczania w kwasie solnym lub tez chlorowania tlenków ziem rzadkich wystepuja trudnosci opanowania procesu w skali technicznej, ze wzgledu na wysoki rezim parametrów technologicznych (próznia 0,001 Pa), otrzymane chlorki nie sa pozbawione tlenochlorków.W sposobie chlorowania tlenków przy pomocy S2CI2, CCUiub HCI wobec wegla otrzymuje sie chlorki zawierajace bardzo duzo zanieczyszczen takichjak: wegiel, siarkei inne posrednieproduktychlorowania, tak otrzymane chlorki nie nadaja sie do ciaglego elektrolitycznego procesu otrzymywania miszmetalu.Wynalazek dotyczy sposobu polegajacego na chlorowaniu surowca wyjsciowego chlorkiem amonu, a nastepnie zmieszaniu otrzymanego produktu z chlorkiem potasu lub sodu i stopieniu w atmosferze bezwod¬ nego chlorowodoru.Istota wynalazku polega na chlorowaniu chlorkiem amonu wodorotlenków ziem rzadkich otrzymywa¬ nych na drodze wytracania ich z roztworów zawierajacych od 1-3% chlorku amonu, a nastepnie suszeniu ich w temperaturze 333-353 K i mieleniu do ziarna 0,05-0,1 mm. Takotrzymane wodorotlenki miesza sie w stosunku: na Ig wodorotlenków ziem rzadkich przypada 0,95~H,2g chlorku amonu. Takprzygotowany surowiec dozuje sie pod ochrona atmosfery azotu do pieca. Procesprowadzi sie w temperaturze 573-603Kw czasie od 2 do 3 godzin, przy ciaglym przeplywie przez piec oczyszczonego azotu, podawanego w ilosci od2 114854 0,5—l^dm^nunna ldm3 objetosci pieca. W takich warunkach nastepuje schlorowanie wodorotlenków i odsublimowanie wiekszosci nieprzereagowanego chlorku amonu. Takotrzymane chlorki topi siepo uprzed¬ nim wprowadzeniu okolo 15% wagowych chlorku potasu lub sodu w temperaturze 823-1073 K w atmosferze odwodnionego chlorowodoru.Otrzymane tym sposobem stopy sa pozbawione zawartosci tlenochlorków, wody, chlorku amonu, skladaja sie z chemicznie czystych bezwodnych chlorków, nadajacych sie do bezposredniej elektrolizy miszmetalu.Sposób wedlug wynalazku jest objasniony w przykladzie wykonania.Miesza sie SlOg chlorku amonu wysuszonego w temperaturze 363K o skladzie minimum 99,5% NH4CI—utartego ziarna ponizej 0,5 mm z 453 g swiezo wytraconych wodorotlenków ziem rzadkich suszo¬ nych w temperaturze 333 K o skladzie: 98,8% wagowych sumy wodorotlenków ziem rzadkich, 1% wagowy H2O oraz 0,2% wagowych zanieczyszczen. Tak przygotowany wsad umieszcza sie w piecu chlorowania przedmuchiwanego w sposób ciagly oczyszczonym azotem w ilosci ldmJ/min na ldm3 objetosci pieca.Proces prowadzi sie w temperaturze 593 K, wczasie 2,5 godzin. Otrzymuje sie 579,5 g chlorków ziem rzadkich o skladzie: 1,30% wagowych tlenochlorków, 0,81% wagowych chlorku amonu, 0,15% wagowych wody, oraz 0,2% wagowych zanieczyszczen. Otrzymane chlorki pod ochronna atmosfera azotu miesza sie z 80g chlorku potasu pozbawionego wody. Przygotowana mieszanine wprowadza sie do pieca topnienia chlorków o temperaturze 973 K, pracujacego w atmosferze chlorowodoru. W ciagu jednej godziny nastepuje calkowite stopienie chlorków. Otrzymuje sie stop w ilosci 663g o skladzie: 85,2% wagowych chlorku ziem rzadkich, 14,6% wagowych KC1, 0,2% wagowych zanieczyszczen.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania bezwodnych chlorków ziem rzadkich do produkcji miszmetalu, polegajacy na chlorowaniu chlorkiem amonu, a nastepnie zmieszaniu otrzymanego produktu z chlorkiem potasu lub sodu i stopieniu w atmosferze bezwodnego chlorowodoru, zaamienny tym, ze jako surowiec wyjsciowy stosuje sie wysuszone wodorotlenki ziem rzadkich, a chlorowanie prowadzi sie pod ochronna atmosferaoczyszczonego azotu, podawanego w ilosci od 0,5 do l,5dmVmin na ldm3 objetosci pieca do chlorowania.Prac. Poligraf.UPPRL. Nikrad 120 egz.Gon 100zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania bezwodnych chlorków ziem rzadkich do produkcji miszmetalu, polegajacy na chlorowaniu chlorkiem amonu, a nastepnie zmieszaniu otrzymanego produktu z chlorkiem potasu lub sodu i stopieniu w atmosferze bezwodnego chlorowodoru, zaamienny tym, ze jako surowiec wyjsciowy stosuje sie wysuszone wodorotlenki ziem rzadkich, a chlorowanie prowadzi sie pod ochronna atmosferaoczyszczonego azotu, podawanego w ilosci od 0,5 do l,5dmVmin na ldm3 objetosci pieca do chlorowania. Prac. Poligraf.UPPRL. Nikrad 120 egz. Gon 100zl PL