Opublikowano: 25. IV. 1966 50824 KI. 12n 11/00 MKP C 01 g UKD 661.848 n/oo Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Bozena Gierdalska, mgr Witold Piga Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Elektroniki, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania tellurku kadmu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia tellurku kadmu w postaci drobnokrystalicznego proszku stosowanego do produkcji elementów pól¬ przewodnikowych czulych na promieniowanie pod¬ czerwone.Znane sa sposoby otrzymywania drobnokrysta- licznych chalkogenków to jest siarczków, selenków lub tellurków metali takich jak na przyklad kadm, cynk, olów itp.Jeden z tych sposobów polega na wytracaniu chalkogenków z roztworu soli odpowiednich me¬ tali dzialaniem gazowego chalkogenowodoru. Inny znany sposób polega na stracaniu chalkogenków z roztworów odpowiednich soli dzialaniem chal¬ kogenku amonu lub potasu. Potrzebny w tym celu chalkogenek amonu lub potasu otrzymuje sie przez redukcje sproszkowanego chalkogenu (siarki, se¬ lenu, telluru) pylem glinowym w srodowisku wo¬ dy amoniakalnej, lub cynkiem w roztworze wodo¬ rotlenku potasu.Zwiazki uzyskane tymi sposobami zanieczyszczo¬ ne sa ubocznymi produktami dysocjacji i utlenia¬ nia chalkogenowodoru badz tez chalkogenku amo¬ nu a takze produktami utleniania i hydrolizy wy¬ traconego chalkogenku i dlatego nie pozwalaja otrzymac fotooporników o dobrych wlasciwosciach, gdyz na skutek powstawania produktów ubocz¬ nych otrzymany produkt glówny nie wykazuje skladu ilosciowego odpowiadajacego teoretyczne- 10 15 20 25 30 mu. Dotyczy to zwlaszcza sposobów otrzymywania selenków oraz tellurków, których sklad znacznie odbiega od teoretycznego.Znany jest równiez sposób otrzymywania tellur¬ ku kadmu na drodze bezposredniej syntezy, przez stapianie oczyszczonego kadmu i telluru wzietych w odpowiednich proporcjach, jednakze tym sposo¬ bem uzyskuje sie tellurek kadmu w poslaci twar¬ dej polikrystalicznej, masy, która nastepnie nale¬ zy rozdrobnic co najczesciej jest zwiazane z wpro¬ wadzaniem zanieczyszczen zmieniajacych nieko¬ rzystnie wlasnosci fotooporników wytwarzanych przy uzyciu takiego materialu.Trudnosci wyzej wymienione usuwa sposób we¬ dlug wynalazku. Pozwala on na otrzymanie drob¬ nokrystalicznego sproszkowanego tellurku kadmu o duzej czystosci i skladzie ilosciowym bardzo zblizonym do teoretycznego. Sposób ten polega na redukcji tellurynu kadmu wodorem w tempera¬ turze zawartej w przedziale 550—650°C.W celu uzyskania, tellurynu kadmu, sproszkowa¬ ny tellur utlenia sie do dwutlenku telluru (Te02) dzialaniem kwasu azotowego o stezeniu okolo 40%.Poniewaz zanieczyszczenia zawarte w tellurze po¬ zostaja w roztworze a nie przechodza do tworza¬ cego sie dwutlenku telluru, mozna stosowac tellur nieoczyszczony, co jest zaleta sposobu.Otrzymany osad dwutlenku telluru odsacza sie, przemywa i suszy, a nastepnie rozpuszcza sie 5082450824 3 4 w roztworze wodorotlenku potasu lub sodu, w wy¬ niku czego otrzymuje sie roztwór tellurynu potasu lub sodu. Z otrzymanego w ten sposób roztworu tellurynu sodu lub potasu przez wkraplanie roz¬ tworu soli kadmu, straca sie telluryn kadmu, któ¬ ry w postaci osadu opada na dno naczynia. Sól" kadmu przed wkropleniem nalezy oczyscic z me¬ tali ciezkich jednym ze znanych sposobów stoso¬ wanych na przyklad w technologii otrzymywania ?\:k ^pólproduktów do celów syntezy luminoforów.% '*¦¦' " *Osad tellurynu kadmu odsacza sie, przemywa, suszy a nastepnie przesiewa sie przez gesta gaze.Uzyskany w ten sposób sproszkowany telluryn kadmu poddaje sie redukcji gazem redukujacym w podwyzszonej temperaturze. Przy uzyciu do re¬ dukcji wodoru najlepsze rezultaty uzyskuje sie w przedziale temperatur 550—^650°C.Otrzymany w wyniku redukcji tellurek kadmu daje sie latwo rozgniatac i przesiewac przez gaze o drobnych oczkach. Otrzymany produkt jest szczególnie przydatny do wytwarzania fotooporni- ków czulych na podczerwien.Przyklad. Do naczynia zawierajacego 500 gra¬ mów sproszkowanego telluru wlewa sie 7,5 litra kwasu azotowego o stezeniu 40%. Zawartosc na¬ czynia podgrzewa sie i jednoczesnie miesza, wsku¬ tek czego tellur utlenia sie do dwutlenku telluru, który tworzy bialy osad na dnie naczynia. Po za¬ konczeniu reakcji utleniania zawartosc naczynia studzi sie i rozciencza zimna woda destylowana.Osad dwutlenku telluru Te02 odsacza sie, prze¬ mywa sie woda destylowana i suszy w tempera¬ turze 150oC, Otrzymany w ten sposób dwutlenek telluru rozpuszcza sie na goraco w dwumolarnym roztworze wodorotlenku potasu w proporcji: na 100 gramów dwutlenku telluru 625 mililitrów roz¬ tworu wodorotlenku potasu. Otrzymuje sie w ten sposób jednomolarny roztwór tellurynu potasu. Do tego roztworu wkrapla sie w toku mieszania rów¬ nowazna ilosc jednomolarnego roztworu siarczanu kadmu CdS04, uprzednio oczyszczonego od metali ciezkich. Wytraca sie osad tellurynu kadmu, któ¬ ry odsacza sie i przemywa goraca woda destylowana w celu usuniecia jonów 1SO4-2. Przemyty osad su¬ szy sie w temperaturze 150°C, rozciera sie na pro- 5 szek i przesiewa przez gaze o wymiarach oczek 100 X 100 mikronów.Otrzymany w ten sposób telluryn kadmu pod¬ daje sie redukcji w porcjach po 100 gramów. Kaz¬ da porcje umieszcza sie w rurze kwarcowej o wy¬ miarach: okolo 50 X 500 milimetrów i wsuwa sie do pieca rurowego ogrzanego do tempertury 600°C.Przez piec przepuszcza sie azot w ciagu 10 minut z predkoscia przeplywu okolo 2 litry azotu na minute. Zamyka sie doplyw azotu i przepuszcza sie wodór w ciagu 30 minut z predkoscia prze¬ plywu okolo'2 litry wodoru na minute. Zamyka sie doplyw wodoru, wylacza piec i przepuszcza sie ponownie azot w ciagu 10 minut z szybkoscia przeplywu okolo 2 litry azotu na minute. Zamy¬ ka sie doplyw azotu i .wyjmuje sie z pieca rure z otrzymanym tellurkiem kadmu, który przesiewa sie przez gaze o wymiarach oczek 100X100 mi¬ kronów.Srednia wydajnosc procesu otrzymywania tellur- ku kadmu wynosi okolo 50%. PL