RU2206509C1 - Способ получения вольфрамата свинца pbwo4 - Google Patents

Способ получения вольфрамата свинца pbwo4 Download PDF

Info

Publication number
RU2206509C1
RU2206509C1 RU2001128481/12A RU2001128481A RU2206509C1 RU 2206509 C1 RU2206509 C1 RU 2206509C1 RU 2001128481/12 A RU2001128481/12 A RU 2001128481/12A RU 2001128481 A RU2001128481 A RU 2001128481A RU 2206509 C1 RU2206509 C1 RU 2206509C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lead
tungstate
precipitate
lead tungstate
liquid phase
Prior art date
Application number
RU2001128481/12A
Other languages
English (en)
Inventor
О.Г. Громов
Г.Б. Куншина
А.П. Кузьмин
Э.П. Локшин
Original Assignee
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН filed Critical Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН
Priority to RU2001128481/12A priority Critical patent/RU2206509C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2206509C1 publication Critical patent/RU2206509C1/ru

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области синтеза высокочистых веществ, в частности вольфраматов свинца, используемых в качестве сцинтиляторов для высокоточной электромагнитной калориметрии частиц высоких энергий. Растворы вольфрамата натрия и азотно-кислого или уксусно-кислого свинца подают одновременно и с равной объемной скоростью в виде струй, свободно вытекающих из расположенных диаметрально противоположно делительных воронок. Растворы содержат эквивалентные количества исходных веществ. Их подают в дополнительную жидкую фазу с нейтральным рН. В качестве дополнительной жидкой фазы используют дистиллированную воду или маточный раствор, полученный после отделения и промывки осадка вольфрамата свинца. Промывку осадка ведут дистиллированной водой до полного отсутствия ионов NO3- или С2Н3О2- в промывной воде. Результат способа: получение однофазного вольфрамата свинца в кристаллической форме, обладающего хорошей фильтруемостью. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области гидрометаллургического синтеза высокочистых веществ, в частности вольфрамата свинца PbWO4, и может быть использовано при получении монокристаллов вольфрамата свинца, используемых в качестве сцинтилляторов для высокоточной электромагнитной калориметрии частиц высоких энергий.
Известен способ получения вольфрамата свинца PbWО4 (см. Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie, Wolfram: - Berlin, 54, 1933, s.317) путем взаимодействия растворов вольфрамата натрия и хорошо растворимой соли свинца с образованием вольфрамата свинца в виде мелкодисперсного аморфного осадка.
Недостатком этого способа является получение плохо фильтруемого осадка нормального вольфрамата свинца с содержанием оксида вольфрама WО3 51-58 мол. %.
Известен также способ получения вольфрамата свинца PbWО4 (см. Mehra M.C. , Kant К. Precipitation of tungstate of silver and lead. - Journal of Inorganic & Nuclear Chemistry, vol. 25, 7, 1963, pp. 896-99) путем обработки раствора вольфрамата натрия равнообъемным раствором азотно-кислого свинца при перемешивании, осаждения вольфрамата свинца из реакционного раствора при рН 9,94, отделения осадка от реакционного раствора и его промывки.
Недостатком этого способа является получение плохо фильтруемого аморфного осадка нормального вольфрамата свинца с содержанием оксида вольфрама WО3 47-50 мол.%.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи получения высокочистого однофазного вольфрамата свинца PbWО4 в кристаллической форме, обладающего хорошей фильтруемостью.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения вольфрамата свинца PbWО4, включающем взаимодействие равнообъемных исходных растворов вольфрамата натрия и соли свинца при заданном рН реакционной среды и перемешивании с образованием осадка вольфрамата свинца, отделение осадка и его промывку, согласно изобретению в качестве реакционной среды используют дополнительную жидкую фазу с нейтральным рН, а исходные растворы берут с эквивалентными количествами вольфрамата натрия и соли свинца и подают в дополнительную жидкую фазу одновременно и с равной объемной скоростью.
Поставленная задача решается также тем, что в качестве соли свинца используют азотно-кислый или уксусно-кислый свинец.
На решение поставленной задачи направлено также то, что в качестве дополнительной жидкой фазы используют дистиллированную воду или маточный раствор, полученный после отделения и промывки осадка вольфрамата свинца.
Поставленная задача решается также тем, что исходные растворы подают в дополнительную жидкую фазу в виде струй, свободно вытекающих из расположенных диаметрально противоположно делительных воронок.
На решение поставленной задачи направлено также то, что промывку осадка вольфрамата свинца ведут дистиллированной водой до полного отсутствия ионов NO3- или С2Н3O2- в промывной воде.
Сущность заявленного способа заключается в следующем. При получении вольфрамата свинца PbWO4 исходные вещества в зависимости от рН гидролизуются в водном растворе, что является основным фактором образования примесей. При этом рН раствора вольфрамата натрия равен 9,4, а рН раствора азотно-кислого свинца 4,2. Растворимости же вольфрамата свинца PbWО4, поливольфрамата свинца Pb5W12О41 и основного вольфрамата свинца Pb2(OH)24 практически одинаковы и составляют 10-2-10-3 мас.%. Поэтому при приливании раствора азотно-кислого свинца к раствору вольфрамата натрия образующийся осадок вольфрамата свинца PbWО4 содержит примесь основного вольфрамата свинца Рb2(ОН)2WO4, образующегося вследствие частичного гидролиза Рb(NO3)2 при рН 9,4:
Pb(NO3)22О=Pb(OH)NО3+HNO3; (1)
2Pb(OH)NО3+Na24=Pb2(OH)24
Figure 00000002
+2NaNО3. (2)
При приливании же раствора вольфрамата натрия к раствору азотно-кислого свинца образующийся осадок вольфрамата свинца содержит примесь поливольфрамата свинца Pb5W12О41, образующегося вследствие частичного гидролиза вольфрамата натрия при рН 4,2:
Na24+2Н2О=H24+2NaOH, (3)
5Na24+7H24=Na10W12О41+7H2О, (4)
Na10W12О41+5Pb(NО3)2=Pb5W12О41
Figure 00000003
+10NaNО3. (5)
При слиянии концентрированных растворов вольфрамата натрия и азотно-кислого свинца в отсутствии дополнительной жидкой фазы в образующемся осадке вольфрамата свинца могут содержаться примеси и основной соли вольфрамата свинца, и поливольфрамата свинца.
Во всех трех случаях при использовании концентрированных растворов вольфрамата натрия и азотно-кислого свинца образуется плохо фильтруемый аморфный осадок вольфрамата свинца.
Введение в процесс получения вольфрамата свинца PbW04 дополнительной жидкой фазы с нейтральным рН и одновременная дозированная подача в нее исходных растворов с эквивалентными количествами вольфрамата натрия и соли свинца позволяют многократно разбавить исходные растворы и исключить гидролиз исходных компонентов, в результате чего получается однофазный порошкообразный кристаллический вольфрамат свинца тетрагональной модификации.
Использование дополнительной жидкой фазы в виде дистиллированной воды обеспечивает поддержание рН реакционного раствора в интервале 5,9-6,1, в котором не протекает гидролиз ни вольфрамата натрия, ни соли свинца, что способствует получению однофазного вольфрамата свинца PbWО4 с содержанием оксида вольфрама WO3 строго 50 мол.%, который свободен от примесей поливольфрамата свинца Pb5W12О41 и основного вольфрамата свинца Pb2(OH)24. В качестве дополнительной жидкой фазы может быть использован раствор, полученный после отделения и промывки осадка вольфрамата свинца, который является маточным раствором и имеет рН в интервале 5,8-6,2.
Присутствие в исходных растворах эквивалентных количеств вольфрамата натрия и соли свинца способствует получению строго стехиометрического однофазного вольфрамата свинца PbWO4 (содержание оксида вольфрама WO3 равно 50 мол. %).
Подача исходных растворов в дополнительную жидкую фазу одновременно и с равной объемной скоростью при интенсивном перемешивании обеспечивает образование разбавленных растворов со стехиометрическими количествами соли свинца и вольфрамата натрия.
Использование в качестве соли свинца азотно-кислого или уксусно-кислого свинца обусловлено их высокой растворимостью и повышенной чистотой.
Подача исходных растворов в дополнительную жидкую фазу в виде струй, свободно вытекающих из расположенных диаметрально противоположно делительных воронок, позволяет осуществить образование сильно разбавленных растворов азотно-кислого свинца и вольфрамата натрия, что обеспечивает при взаимодействии этих растворов получение кристаллического вольфрамата свинца, обладающего хорошей фильтруемостью.
Осуществление промывки осадка вольфрамата свинца дистиллированной водой до полного отсутствия ионов NO3- или С2Н3О2- в промывной воде позволяет очистить вольфрамат свинца от примеси азотно-кислого или уксусно-кислого натрия.
На чертеже приведена принципиальная схема установки для получения вольфрамата свинца.
Установка включает реактор 1 в виде цилиндрической полиэтиленовой емкости, в которую заливают дополнительную жидкую фазу 2, механическую мешалку 3, установленную по оси реактора 1, и две идентичные делительные воронки 4 и 5 с запорными кранами соответственно 6 и 7. Делительная воронка 4 заполнена исходным раствором вольфрамата натрия 8, а воронка 5 - исходным раствором соли свинца 9. Делительные воронки 4 и 5 закреплены над реактором 1 в диаметрально противоположных точках. Осадок 10 вольфрамата свинца концентрируется в нижней части реактора 1.
Указанные выше особенности и преимущества заявляемого изобретения могут быть более наглядно пояснены нижеследующими Примерами.
Пример 1
Осуществляют получение вольфрамата свинца PbWO4. Вначале приготовляют исходные растворы с учетом взаимодействия эквивалентных количеств азотно-кислого свинца марки ОСЧ 13-2 и вольфрамата натрия марки ОСЧ 6-3. Для этого в двух объемах дистиллированной воды по 600 мл растворяют соответственно 150 г Pb(NО3)2 и 150,15 г Na2WO4•2Н2О и заливают полученные растворы в делительные воронки емкостью по 700 мл. В реактор диаметром 18 см и высотой 20 см заливают 1 л дополнительной жидкой фазы в виде дистиллированной воды с рН 5,9. Включают мешалку и доводят ее скорость до 3000 об/мин. Одновременно поворачивают запорные краны на делительных воронках, и исходные растворы в виде тонких струй начинают поступать в реактор с объемной скоростью 15 мл/мин. В нижней части реактора образуется мелкодисперсный осадок PbWO4. После одновременного завершения истечения исходных растворов мешалку выключают. Поскольку осадок вольфрамата свинца осаждается достаточно быстро, основную часть реакционной среды отделяют декантацией. Остаточную часть реакционной среды легко отделяют фильтрацией на воронке Бюхнера с использованием бумажного фильтра "синяя лента". Полученный осадок промывают дистиллированной водой до отсутствия в промывной воде ионов NO3- (качественная реакция с дифениламином). В результате декантации, фильтрации и промывки получают 5 л маточного раствора с рН 6,1. Промытый осадок сушат при 150oС. Полученный вольфрамат свинца в количестве 205 г представлял порошок белого цвета. Выход целевого продукта составил 99,5%. Анализ с помощью РФА, спектральный и химический анализ показали, что полученный вольфрамат свинца является кристаллическим (аморфная фаза полностью отсутствует), монофазным PbWO4 тетрагональной модификации и не имеет примесей поливольфрамата или основной соли вольфрамата свинца. Содержание оксида вольфрама WO3 составляет 50 мол.%. Чистота вольфрамата свинца составила 99,9 мас.% при содержании примесей, мас.%: Si 1•10-3, Мо 5•10-4, Fe 1•10-4, Al 5•10-4.
Пример 2
Осуществляют получение вольфрамата свинца PbWО4. Процесс ведут аналогично Примеру 1. Отличие заключается в том, что исходные растворы приготовляют в двух объемах дистиллированной воды по 900 мл, в которых растворяют соответственно 225 г азотно-кислого свинца Рb(NО3)2 марки ОСЧ 13-2 и 225,2 г вольфрамата натрия Na24•2Н2О марки ОСЧ 6-3, заливают в делительные воронки емкостью по 1000 мл и подают в реактор с объемной скоростью 17 мл/мин. В качестве дополнительной жидкой фазы в реактор заливают 1 л маточного раствора с рН 6,1, образовавшегося в результате отделения и промывки осадка вольфрамата свинца по Примеру 1.
Полученный вольфрамат свинца в количестве 308 г представлял порошок белого цвета. Выход целевого продукта составил 99,7%. Анализ с помощью РФА и спектральный анализ показали, что полученный вольфрамат свинца является кристаллическим (аморфная фаза полностью отсутствует), монофазным PbWО4 тетрагональной модификации и не имеет примесей поливольфрамата или основной соли вольфрамата свинца. Содержание оксида вольфрама WO3 составляет 50 мол. %. Чистота вольфрамата свинца составила 99,9 мас.% при содержании примесей, мас.%: Si 1•10-3, Мо 5•10-4, Fe 1•10-4, Са 1•10-4, А1 5•10-4.
Пример 3
Осуществляют получение вольфрамата свинца PbWO4. Процесс ведут аналогично Примеру 1. Отличие заключается в том, что исходные растворы приготовляют путем растворения в дистиллированной воде соответственно 150 г уксусно-кислого свинца Рb(С2Н3О2)2•3Н2О марки ОСЧ 14-2 и 131,1 г вольфрамата натрия Na24•2Н2О марки ОСЧ 6-3.
Образовавшийся осадок промывают дистиллированной водой до отсутствия в промывной воде ионов С2Н3О2- (качественная реакция с хлоридом трехвалентного железа). Полученный вольфрамат свинца в количестве 178,5 г представлял порошок белого цвета. Выход целевого продукта составил 99,6%. Анализ с помощью РФА и спектральный анализ показали, что вольфрамат свинца является кристаллическим (аморфная фаза полностью отсутствует), монофазным PbWО4 тетрагональной модификации и не имеет примесей поливольфрамата или основной соли вольфрамата свинца. Содержание оксида вольфрама WO3 составляет 50 мол.%. Чистота вольфрамата свинца составила 99,9 мас.% при содержании примесей, мас.%: Si 1•10-3, Мо 5•10-4, Fe 1•10-4, Са 1•10-4, Аl 5•10-4.
Из вышеприведенных Примеров видно, что заявляемый способ позволяет получить однофазный вольфрамат свинца PbWО4 в кристаллической форме, обладающий хорошей фильтруемостью. Вольфрамат свинца содержит 50 мол.% оксида вольфрама WO3 при отсутствии примесей поливольфрамата или основной соли вольфрамата свинца и имеет чистоту 99,9 мас.%. Выход целевого продукта составляет 99,5-99,7%.

Claims (5)

1. Способ получения вольфрамата свинца PbWO4, включающий взаимодействие равнообъемных исходных растворов вольфрамата натрия и соли свинца при заданном рН реакционной среды и перемешивании с образованием осадка вольфрамата свинца, отделение осадка и его промывку, отличающийся тем, что в качестве реакционной среды используют дополнительную жидкую фазу с нейтральным рН, а исходные растворы берут с эквивалентными количествами вольфрамата натрия и соли свинца и подают в дополнительную жидкую фазу одновременно и с равной объемной скоростью.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли свинца используют азотнокислый или уксуснокислый свинец.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве дополнительной жидкой фазы используют дистиллированную воду или маточный раствор, полученный после отделения и промывки осадка вольфрамата свинца.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что исходные растворы подают в дополнительную жидкую фазу в виде струй, свободно вытекающих из расположенных диаметрально противоположно делительных воронок.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что промывку осадка вольфрамата свинца ведут дистиллированной водой до полного отсутствия ионов NO3- или С2Н3О2- в промывной воде.
RU2001128481/12A 2001-10-19 2001-10-19 Способ получения вольфрамата свинца pbwo4 RU2206509C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001128481/12A RU2206509C1 (ru) 2001-10-19 2001-10-19 Способ получения вольфрамата свинца pbwo4

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001128481/12A RU2206509C1 (ru) 2001-10-19 2001-10-19 Способ получения вольфрамата свинца pbwo4

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2206509C1 true RU2206509C1 (ru) 2003-06-20

Family

ID=29210688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001128481/12A RU2206509C1 (ru) 2001-10-19 2001-10-19 Способ получения вольфрамата свинца pbwo4

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2206509C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643546C2 (ru) * 2016-02-24 2018-02-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Способ получения молибдата свинца из водных растворов
RU2643547C2 (ru) * 2016-02-24 2018-02-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Способ получения вольфрамата свинца из водных растворов

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Gmelin Handbuch der Anorganishen Chemie, Wolfram. - Berlin, Verlag Chemie, 1933, № 54, s.317-318. *
MEHRA M.C., KANT К. Precipitation of tungstate of silver and lead. J. of Inorganic & Nuclear Chemistry. - 1963, v.25. No 7, p.896-899. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643546C2 (ru) * 2016-02-24 2018-02-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Способ получения молибдата свинца из водных растворов
RU2643547C2 (ru) * 2016-02-24 2018-02-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Способ получения вольфрамата свинца из водных растворов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102139197B (zh) 改性微化颗粒的制备方法
CN101511736B (zh) 结晶性优良的铁砷化合物制造方法
CN103402909B (zh) 使uo3和/或u3o8转化为水合uo4的方法
JPS5973421A (ja) L型ゼオライトの製造方法
JP3837754B2 (ja) 結晶性酸化第二セリウムの製造方法
CN109928420A (zh) 电子级硝酸铈铵的生产工艺
RU2206509C1 (ru) Способ получения вольфрамата свинца pbwo4
US20130015398A1 (en) Method for preparing modified micronized particles
US3257165A (en) Continuous method for the purification of brine
CN107117642A (zh) 碱式氯化铜的制备方法
US5084252A (en) Method and means for continuous precipitation of easy-dry, granular uranium peroxide
RU2389690C2 (ru) Порошок вольфрамовой кислоты, состоящий из сферических частиц вольфрамовой кислоты, и способ его получения
JP3950691B2 (ja) セリウムiiiを含有するセリウム化合物のコロイド分散液、その製造法及びその使用
US4118466A (en) Process for the production of compact, coarse sodium percarbonate
CN1210894A (zh) 用含钨物料制取纯钨化合物
US2415074A (en) Manufacture of crystalline magnesium hydroxide
RU2643546C2 (ru) Способ получения молибдата свинца из водных растворов
RU2781920C1 (ru) Способ переработки металлического висмута с получением висмута оксалата основного
RU2643547C2 (ru) Способ получения вольфрамата свинца из водных растворов
SU924014A1 (ru) Способ получения порошковых материалов на основе цирконата-титаната свинца 1
JPH04193711A (ja) 高純度リチウム化合物の精製方法
KR960006598B1 (ko) 도금 용액의 불순물 제거방법
JP5696989B2 (ja) 硝酸塩形成可能金属及びGeの酸化物の製造方法
CN106745110B (zh) 多种晶型高纯碳酸镁及其制备方法
JP7165538B2 (ja) リン回収材およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031020