PL177619B1 - Sposób wytwarzania soli cezu z ałunu cezowo-glinowego - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania soli cezu z alunu cezowo-glinowego, znamienny tym, ze alun cezo wo-glinowy poddaje sie reakcji z równowaznikowa iloscia w stosunku do glinu wodorotlenku wapnia i z równowaznikowa iloscia w stosunku do cezu dobrze rozpuszczalnej w wodzie soli wapnia wybranej z grupy mrówczanu, octanu, cytrynianu, chlorku albo bromu wapnia, prowadzonej w jednym reaktorze w obecnosci wody, w zakresie temperatur od 80 do 120°C przy gestosci zawiesiny, która na poczatku reakcji wynosi 100 do 500 g nierozpuszczalnej substancji stalej na litr wody a stracony wodorotlenek glinu oraz stracony siarczan wapnia oddziela sie przez saczenie albo odwirowywanie. PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania soli cezu z ałunu cezowo-glinowego.

Z opisu patentowego USA nr 3 489 509 znany jest sposób otrzymywania związków cezu o dużej czystości. Ałun cezowo-glinowy traktuje się wodorotlenkiem baru, następnie poddaje się reakcji z dwutlenkiem węgla i w końcu przez dodanie stechiometrycznej ilości halogenku baru otrzymuje się czysty halogenek cezu. Przy tym dla otrzymywania halogenku cezu z ałunu cezowo-glinowego niekorzystne jest to, że zastosowanie wodorotlenku baru i halogenku baru powoduje podwyższone koszty, jak również to, że należy przeprowadzić zobojętnienie przez reakcję z dwutlenkiem węgla. Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu, za pomocą którego będzie można uniknąć opisanych niedogodności.

Według wynalazku zadanie to rozwiązano w ten sposób, że ałun cezowo-glinowy o równoważnikowej ilości glinu wobec wodorotlenku wapnia i o równoważnikowej ilości cezu wobec dobrze rozpuszczalnej w wodzie soli wapnia przereagowuje w reakcji prowadzonej w jednym reaktorze w obecności wody, a strącony wodorotlenek glinu oraz strącony siarczan wapnia oddziela się przez sączenie albo odwirowywanie. Poza rezygnacją z drogich w porównaniu do związków wapnia związków baru i odrzuceniem etapu zobojętniania dwutlenkiem węgla, sposób według wynalazku ma tę zaletę, że przez bezpośrednią reakcję otrzymuje się roztwory soli cezu w zakresie stężenia > 10%. Dzięki temu znacznie redukuje się czynności oddzielania wody przy wytwarzaniu stężonych roztworów soli cezu lub stałych soli.

Oczywista bezpośrednia reakcja ałunu cezowo-glinowego ze stechiometryczną ilością wodorotlenku wapnia zgodnie z równaniem

CsAl (SO₄)₂ + 2Ca (OH)₂ —> CsOH + Al (OH)₃ + 2CaSO₄ nie prowadzi do zadowalającej wydajności wodorotlenku cezu, ponieważ tworzący się osad z wodorotlenku glinu i gipsu prawdopodobnie powierzchniowo maskuje zawieszony wodorotlenek wapnia i tym samym powoduje, że nie bierze on udziału w reakcji. Nadmiar wodorotlenku wapnia, który wyrównuje zamaskowaną ilość wodorotlenku wapnia, nie może być dodawany w tak dokładnych dawkach, wskutek czego występuje trudno usuwalne zanieczyszczenie wodorotlenkiem wapnia żądanego produktu wodorotlenku cezu. Dlatego też według stanu techniki stosuje się wprawdzie lepiej rozpuszczalny, jednak znacznie droższy wodorotlenek baru. Nieoczekiwanie, dzięki sposobowi według wynalazku możliwe jest wytwarzanie czystych soli cezu w reakcji w jednym reaktorze. Jako dobrze rozpuszczalne w wodzie sole wapnia stosuje się mrówczan, octan, cytrynian, chlorek albo bromek wapnia.

Wytwarzanie soli cezu z ałunu cezowo-glinowego realizuje się w ten sposób, że reakcję przeprowadza się w zakresie temperatur od 80 do 120°C przy gęstości zawiesiny, która na początku reakcji wynosi 100 do 500 g nierozpuszczalnej substancji stałej na litr wody.

177 619

Nierozpuszczalna substancja stała składa się z nierozpuszczalnych na początku reakcji części Ca(OH)₂, soli wapnia i ałunu cezowo-wapniowego.

Wynalazek jest bliżej wyjaśniony przez poniższe przykłady.

Przykład 1: Wytwarzanie mrówczanu cezu

Do ogrzewanego pojemnika z mieszadłem o objętości 500 l wprowadza się 290 l wody, 17 kg tlenku wapnia i 13 kg mrówczanu wapnia. Zawiesinę ogrzewa się przy mieszaniu do wrzenia i dodaje 111 kg ałunu cezowo-glinowego. Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia, następnie mieszaninę reakcyjną pozostawiono do schłodzenia i przesączono. Przesącz zawierał ok. 11% mrówczanu cezu, 0,1% jonów wapnia, 0,05% jonów glinu i 1% jonów siarczanu. Przesącz przemyto wodą. Około 95% zastosowanego cezu zostało przekształcanych w mrówczan cezu, i wykrytych w połączonych przesączach.

Przykła d 2: Wytwarzanie octanu cezu

Do aparatury według przykładu 1, ale o objętości 1000 l, wprowadzono 375 l wody, 43,8 kg tlenku wapnia i 45,8 kg octanu wapnia. Zawiesinę ogrzewano do wrzenia i dodano 296 kg ałunu cezowo-glinowego. Następnie mieszano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia, pozostawiono do schłodzenia i przesączono. W rezultacie otrzymano ok. 20% roztwór octanu cezu, który zawierał 58% zastosowanego cezu. Przez przemywanie przesączu otrzymano dalszych 37% zastosowanego cezu w postaci wodnego roztworu octanu cezu.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania soli cezu z ałunu cezowo-glinowego, znamienny tym, że ałun cezowo-glinowy poddaje się reakcji z równoważnikową ilością w stosunku do glinu wodorotlenku wapnia i z równoważnikową ilością w stosunku do cezu dobrze rozpuszczalnej w wodzie soli wapnia wybranej z grupy mrówczanu, octanu, cytrynianu, chlorku albo bromu wapnia, prowadzonej w jednym reaktorze w obecności wody, w zakresie temperatur od 80 do 120°C przy gęstości zawiesiny, która na początku reakcji wynosi 100 do 500 g nierozpuszczalnej substancji stałej na litr wody a strącony wodorotlenek glinu oraz strącony siarczan wapnia oddziela się przez sączenie albo odwirowywanie.