RU2135406C1 - Method of preparing alkali metal, calcium and ammonium bromides - Google Patents
Method of preparing alkali metal, calcium and ammonium bromides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135406C1 RU2135406C1 RU97108733A RU97108733A RU2135406C1 RU 2135406 C1 RU2135406 C1 RU 2135406C1 RU 97108733 A RU97108733 A RU 97108733A RU 97108733 A RU97108733 A RU 97108733A RU 2135406 C1 RU2135406 C1 RU 2135406C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bromide
- iron
- bromine
- calcium
- solutions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической технологии получения неорганических солей брома, в частности аммония, лития, натрия, калия, кальция. The invention relates to the field of chemical technology for the production of inorganic salts of bromine, in particular ammonium, lithium, sodium, potassium, calcium.
Известен способ получения бромидов путем взаимодействия гидроокисей металлов с бромистоводородной кислотой /Chem. lnd. 1984. N 11, p. 724-728/. Способ относительно прост, однако требует применения дорогостоящих реагентов. A known method of producing bromides by the interaction of metal hydroxides with hydrobromic acid / Chem. lnd. 1984. N 11, p. 724-728 /. The method is relatively simple, but requires the use of expensive reagents.
Ряд способов основан на реакциях брома с гидроокисями, окисями и карбонатами металлов в присутствии восстановителей. Предложено поглощение брома и газовой фазы гидроокисями металлов /Патент Италии 393348, 1941/. В СССР разработан способ абсорбции брома известковым молоком /Ксензенко В.И. и др. Технология брома и иода. 1960, М.: Госкомиздат/. По этому способу в качестве промежуточного продукта получают раствор, содержащий бромид и бромат кальция в соотношении 5:1. При необходимости получения продукта без примесей броматов в известковое молоко добавляют аммиак или мочевину /А.с. СССР 138232, МКИ C 01 B 9/04/. Избыток аммиака удаляют кипячением и выпаркой, избыток мочевины разрушают добавками бромной воды и нагреванием /А.с. СССР 100162, МКИ C 01 9/04/. Для получения бромидов заданного качества разработан процесс, основанный на взаимодействии гидроокисей с жидким бромом и аммиаком по известному способу получения бромида кальция /А. с. СССР 1279965, МКИ C 01 F 11/34/. По этому способу для получения бромида кальция высокой степени чистоты используют известковое молоко с содержанием активного оксида кальция не более 6.5%. Недостатками последнего способа являются использование дорогостоящих гидроокисей (при получении бромидов щелочных металлов) и работа с агрессивным и токсичным жидким бромом. A number of methods are based on the reactions of bromine with hydroxides, oxides and carbonates of metals in the presence of reducing agents. The absorption of bromine and the gas phase by metal hydroxides is proposed / Italian Patent 393348, 1941 /. In the USSR, a method for the absorption of bromine by milk of lime was developed / Ksenzenko V.I. et al. Technology of bromine and iodine. 1960, Moscow: Goskomizdat. According to this method, as an intermediate product receive a solution containing bromide and calcium bromate in a ratio of 5: 1. If it is necessary to obtain a product without bromate impurities, ammonia or urea / A.c. is added to the milk of lime. USSR 138232, MKI C 01 B 9/04 /. The excess ammonia is removed by boiling and evaporation, the excess urea is destroyed by the addition of bromine water and heating / A.c. USSR 100162, MKI C 01 9/04 /. To obtain bromides of a given quality, a process based on the interaction of hydroxides with liquid bromine and ammonia by a known method for producing calcium bromide / A has been developed. with. USSR 1279965, MKI C 01 F 11/34 /. According to this method, to obtain calcium bromide of a high degree of purity, lime milk is used with a content of active calcium oxide of not more than 6.5%. The disadvantages of the latter method are the use of expensive hydroxides (upon receipt of alkali metal bromides) and work with aggressive and toxic liquid bromine.
Известные способы получения солей брома основаны на реакциях взаимодействия исходных бромсодержащих продуктов: бромистоводородной кислоты и элементарного брома с металлсодержащими реагентами. Вместе с тем предприятия, добывающие бром, производят еще один дешевый и безопасный в работе продукт - бромид железа (3+). Однако в настоящее время неизвестны процессы получения бромидов металлов с использованием этого доступного реагента в качестве исходного вещества. Принципиально бромиды могут быть получены путем осаждения гидроокиси железа при взаимодействии бромжелеза с гидроокисями или карбонатами металлов, но реализация этого процесса на практике весьма затруднительна из-за проблем фильтрации пульп с гидроокисями железа, потери продукта с кеками, образования наряду с гидроокисями, оксибромидов железа (3+). Наиболее приемлемым способом, близким к предлагаемому изобретению, является способ получения бромида кальция из гидроокиси, восстановителя и жидкого брома, описанный выше (а.с. СССР 1279965), в сочетании с термическим разложением бромжелеза на элементарный бром и бромид железа (II). Для этого процесса кроме перечисленных недостатков (использование дорогостоящих гидроокисей при получении бромидов щелочных металлов и работе с агрессивным и токсичным жидким бромом) добавляется неполнота использования бромжелеза и, как следствие, необходимость его возвращения на передел извлечения брома из природного сырья. Known methods for producing bromine salts are based on reactions of the reaction of starting bromine-containing products: hydrobromic acid and elemental bromine with metal-containing reagents. At the same time, enterprises producing bromine produce another cheap and safe product - iron bromide (3+). However, currently unknown processes for producing metal bromides using this available reagent as a starting material. In principle, bromides can be obtained by precipitation of iron hydroxide in the interaction of iron with hydroxides or metal carbonates, but the practical implementation of this process is very difficult due to problems of filtering pulps with iron hydroxides, product loss with cakes, formation of iron oxybromides along with hydroxides (3 +). The most acceptable method, close to the present invention, is a method for producing calcium bromide from hydroxide, reducing agent and liquid bromine, described above (A.S. USSR 1279965), in combination with thermal decomposition of bromine iron into elemental bromine and iron bromide (II). For this process, in addition to the listed disadvantages (the use of expensive hydroxides in the production of alkali metal bromides and work with aggressive and toxic liquid bromine), the incompleteness of the use of bromine iron and, as a consequence, the need to return it to the redistribution of bromine extraction from natural raw materials are added.
Предлагаемое для рассмотрения изобретение направлено на разработку процесса получения бромидов металлов с использованием в качестве исходных реагентов доступных, дешевых и безопасных - бромжелеза и хлоридов соответствующих металлов. The invention proposed for consideration is directed to the development of a process for producing metal bromides using, as starting reagents, affordable, cheap and safe - iron bromide and chlorides of the corresponding metals.
Поставленная задача достигается тем, что между исходными водными растворами бромида железа (3+), хлорида щелочных металлов аммония, кальция осуществляется межфазный анионный обмен посредством органического жидкого анионообменного экстрагента, циркулирующего между двумя водными растворами. Процесс при реализации его в непрерывном режиме описывается уравнениями экстракции и реэкстракции (1, 2):
FeBr3(B1)+[R4N]FeCl4(o) ---> FeCl3(B1)+[R4N]FeBr4(o); (1)
MClx(2B)+[R4N]FeBr4(o) ---> MBrx(B2)+[R4N]FeCl4(o), (2)
где подстрочные индексы (В1), (В2) и (o) обозначают принадлежность компонента реакции к водным железо- и металлсодержащим фазам или органической фазе соответственно.The problem is achieved in that between the initial aqueous solutions of iron bromide (3+), alkali metal chloride of ammonium, calcium, an interphase anion exchange is carried out by means of an organic liquid anion-exchange extractant circulating between two aqueous solutions. The process, when implemented in continuous mode, is described by the equations of extraction and re-extraction (1, 2):
FeBr 3 (B1) + [R 4 N] FeCl 4 (o) ---> FeCl 3 (B1) + [R 4 N] FeBr 4 (o) ; (1)
MCl x (2B) + [R 4 N] FeBr 4 (o) ---> MBr x (B2) + [R 4 N] FeCl 4 (o) , (2)
where the subscripts (B1), (B2) and (o) denote the belonging of the reaction component to the aqueous iron and metal phases or the organic phase, respectively.
Процесс основан на том, что равновесия реакций (1) и (2) сдвинуты вправо, в сторону образования FeCl3 и MBr3, за счет образования более прочных комплексных соединений железа (3+) с хлоридами по сравнению с бромидами при практически полном отсутствии комплексообразования используемых металлов (щелочных, кальция, а также аммония) с галогенид- ионами. Для достижения необходимой глубины превращения галогенидов процесс экстракции и реэкстракции осуществляют в режимах противотока водной и органической фаз по схеме (см. чертеж).The process is based on the fact that the equilibria of reactions (1) and (2) are shifted to the right, towards the formation of FeCl 3 and MBr 3 , due to the formation of stronger iron complex compounds (3+) with chlorides compared to bromides in the almost complete absence of complex formation used metals (alkaline, calcium, and also ammonium) with halide ions. To achieve the required depth of conversion of halides, the extraction and re-extraction process is carried out in countercurrent modes of the aqueous and organic phases according to the scheme (see drawing).
В качестве экстрагента используют соли третичных аминов или четвертичных аммониевых оснований, которые при контактировании с железосодержащими растворами галогенидов переходят в устойчивые (в широкой концентрационной области по галогенидам) соли [R4N]FeBr4 и [R4N]FeCl4.As an extractant, salts of tertiary amines or quaternary ammonium bases are used, which, when contacted with iron-containing solutions of halides, transform into stable (in a wide concentration range of halides) salts of [R 4 N] FeBr 4 and [R 4 N] FeCl 4 .
Пример 1. Бромиды и хлориды экстрагируют раствором соли триалкилметиламмония в неполярном органическом растворителе с концентрацией соли 11 м/л. Процессы экстракции/реэкстракции осуществляют из растворов смесей FeBr3 - FeCl3 и CaCl2 - CaBr2 при различных соотношениях Br-/Cl- в водных растворах. Полученные данные приведены в таблицах 1 и 2.Example 1. Bromides and chlorides are extracted with a solution of a trialkylmethylammonium salt in a non-polar organic solvent with a salt concentration of 11 m / L. The extraction / stripping processes are carried out from solutions of mixtures of FeBr 3 - FeCl 3 and CaCl 2 - CaBr 2 at various ratios Br - / Cl - in aqueous solutions. The data obtained are shown in tables 1 and 2.
Средний коэффициент разделения бромид/хлорид на стадии экстракции (табл. 1) составляет 1.27, а на стадии реэкстракции брома приблизительно 0.62 (табл. 2). Общий коэффициент обогащения по брому при переходе бромид-ионов из железосодержащих растворов в кальцийсодержащий раствор составляет 1.27/0.62=2.0. The average bromide / chloride separation coefficient at the extraction stage (Table 1) is 1.27, and at the bromine re-extraction stage it is approximately 0.62 (Table 2). The total enrichment factor for bromine during the transition of bromide ions from iron-containing solutions to a calcium-containing solution is 1.27 / 0.62 = 2.0.
Пример 2. По данным табл. 1 и 2 рассчитывают экстракционный противоточный каскад по получению бромида кальция из низкокачественного бромжелеза Небид-Дагского иодного завода с использованием в качестве реэкстрирующего раствора водного раствора хлорида кальция. Проведены укрупненные лабораторные испытания технологической схемы. Example 2. According to the table. 1 and 2, an extraction countercurrent cascade is calculated for the production of calcium bromide from low-quality iron bromide from the Nebid-Dag iodine plant using an aqueous solution of calcium chloride as a re-extraction solution. The enlarged laboratory tests of the technological scheme have been carried out.
Схема включала: 10 ступеней экстракции брома, 3 ступени промывки органической фазы, 11 ступеней реэкстракции. The scheme included: 10 steps of bromine extraction, 3 steps of washing the organic phase, 11 steps of re-extraction.
Извлечение проводилось в лабораторных экстракторах типа смеситель-отстойник (производительность по сумме потоков фаз 1-3 л/час). The extraction was carried out in laboratory extractors of the mixer-settler type (productivity by the sum of phase flows 1-3 l / h).
Состав исходных растворов см. в табл. 3. The composition of the initial solutions, see table. 3.
В результате получен раствор бромида кальция с содержанием бромида кальция 70% (моль) (содержание хлорид-иона соответствует концентрации его в исходном продукте - бромжелезе) и раствор хлорида железа. As a result, we obtained a solution of calcium bromide with a content of calcium bromide of 70% (mol) (the content of chloride ion corresponds to its concentration in the initial product - bromine iron) and a solution of iron chloride.
В условиях проведения процесса достигнута глубина извлечения брома 85%. Under the conditions of the process, the bromine extraction depth of 85% was achieved.
После доупаривания получен раствор бромида кальция с плотностью 1.76 г/см 53 0, отвечающий техническим условиям для бромида кальция, применяемого в качестве "тяжелой буровой жидкости". After evaporation, a solution of calcium bromide with a density of 1.76 g / cm 53 0 was obtained, which meets the technical specifications for calcium bromide used as a "heavy drilling fluid".
Пример 3. Example 3
Проведен анионный обмен между водными растворами бромида железа (3+) и хлоридами лития, натрия, калия и аммония путем экстракции и реэкстракции растворами солей тетраоктиламмония в неполярном углеводородном растворителе. Определены коэффициенты обогащения по брому (соотношение коэффициентов разделения бромид/хлорид на стадиях экстракции из растворов бромжелеза и реэкстракции хлоридами соответствующих металлов). Данные приведены в табл. 4. An anion exchange was carried out between aqueous solutions of iron bromide (3+) and lithium, sodium, potassium, and ammonium chlorides by extraction and reextraction with solutions of tetraoctylammonium salts in a non-polar hydrocarbon solvent. The bromine enrichment coefficients were determined (the ratio of the bromide / chloride separation coefficients at the stages of extraction from bromine iron solutions and reextraction with chlorides of the corresponding metals). The data are given in table. 4.
Таким образом, предлагаемый способ получения бромидов позволяет использовать в качестве исходных продуктов доступных, дешевых и безопасных в работе бромида железа (3+), хлоридов соответствующих металлов, аммония. Качество продукта определяется качеством компонентов и количеством ступеней экстракции и реэкстракции. Предлагаемые в качестве экстрагентов соли аминов имеют в данном случае повышенную емкость за счет образования в органической фазе устойчивых комплексных анионов FeBr4 - и FeCl4 -. Так, при концентрации солей четвертичных аммониевых оснований 0.1 м/л концентрация бромида в органической фазе на стадии экстракции достигает 32 г/л, а по хлорид-иону - 14 г/л.Thus, the proposed method for the production of bromides allows you to use as starting products available, cheap and safe in the work of iron bromide (3+), chlorides of the corresponding metals, ammonium. Product quality is determined by the quality of the components and the number of stages of extraction and stripping. The amine salts proposed as extractants in this case have an increased capacity due to the formation of stable complex anions FeBr 4 - and FeCl 4 - in the organic phase. So, at a concentration of salts of Quaternary ammonium bases of 0.1 m / L, the concentration of bromide in the organic phase at the extraction stage reaches 32 g / L, and for the chloride ion - 14 g / L.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97108733A RU2135406C1 (en) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Method of preparing alkali metal, calcium and ammonium bromides |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97108733A RU2135406C1 (en) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Method of preparing alkali metal, calcium and ammonium bromides |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97108733A RU97108733A (en) | 1999-05-10 |
RU2135406C1 true RU2135406C1 (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=20193390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97108733A RU2135406C1 (en) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Method of preparing alkali metal, calcium and ammonium bromides |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2135406C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2789134C1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "ИРКУТСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ" | Method for producing ammonium bromide |
WO2023068963A1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИРКУТСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ" | Process for producing ammonium bromide |
-
1997
- 1997-05-28 RU RU97108733A patent/RU2135406C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2789134C1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "ИРКУТСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ" | Method for producing ammonium bromide |
WO2023068963A1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИРКУТСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ" | Process for producing ammonium bromide |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4291007A (en) | Process for the separation of a strong mineral acid from an aqueous solution | |
US20200024687A1 (en) | Method for extracting and separating zirconium and hafnium in nitric acid medium | |
JPS61146717A (en) | Purification of tantalum | |
AU2022228159B2 (en) | Method for extracting salts and temperature-regenerated extracting composition | |
CN107043116A (en) | Lithium and the method for preparing battery-level lithium carbonate are extracted from demagging bittern | |
NO128108B (en) | ||
NO152038B (en) | BAG WITH A FLEXIBLE NUT AND Feather-shaped closure | |
Kunin et al. | Liquid Ion‐Exchange Technology | |
CA2936529A1 (en) | Method for recovery of copper and zinc | |
JPH0124849B2 (en) | ||
RU2135406C1 (en) | Method of preparing alkali metal, calcium and ammonium bromides | |
JPS5928616B2 (en) | Iridium recovery and purification method | |
Grinstead et al. | Extraction by phase separation with mixed ionic solvents | |
Li et al. | Ionic liquid for selective extraction of lithium ions from Tibetan salt lake brine with high Na/Li ratio | |
FI69110B (en) | PROCESS FOER SEPARATION AV KOBOLT FRAON NICKEL | |
Inoue et al. | Solvent extraction of palladium with SME 529: equilibria and kinetics | |
Sato et al. | The extraction of zinc (II), lead (II) and gallium (III) from alkaline solutions by alkylated hydroxyquinoline | |
JPS62241824A (en) | Method for separating and purifying tantalum and neodymium | |
Sekine et al. | Kinetic studies of the solvent extraction of metal complexes—III: The rate of extraction and back-extraction of gallium (III) thenoyltrifluoroacetonate chelate in aqueous perchlorate solution-chloroform systems | |
US20200024151A1 (en) | Method of extracting and separating zirconium and hafnium from hydrochloric acid medium | |
Bryan et al. | Extraction of group VIII metals by long chain alkyl amines—III: Liquid ion-exchange behaviour of the oxalate complexes of iron, cobalt and nickel | |
CA1070504A (en) | Method for removing arsenic from copper electrolytic solutions or the like | |
Lazarova et al. | Kinetics and mechanism of copper transfer by hydroxy-oximes in three-phase liquid systems | |
US3219422A (en) | Extraction of alkaline earth metal values using liquid ion exchanger | |
Tang et al. | Extraction separation of germanium with hydroxamic acid HGS98 |