RU2224711C2

RU2224711C2 - Selenium manufacture process

Info

Publication number: RU2224711C2
Application number: RU2002109334/15A
Authority: RU
Inventors: С.Г. Долгов; И.А. Комов; А.И. Санжанов
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "ПО Электрохимический завод"
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2004-02-27

Abstract

FIELD: industrial inorganic synthesis. SUBSTANCE: selenium is prepared via hydrogen reduction of selenium hexachloride in glow electric discharge at pressure (4-6)•10² Pa and selenium hexachloride-to-hydrogen molar ratio 1: (5-6.5). After washing and drying selenium product meets state standard requirements. EFFECT: improved purity and increased yield of product. 3 cl, 6 ex

Description

Изобретение относится к способу получения селена из гексафторида селена и может быть использовано для получения элементарного селена высокой чистоты. The invention relates to a method for producing selenium from selenium hexafluoride and can be used to obtain high purity elemental selenium.

Известны способы получения элементарного селена из газообразного гексафторида селена путем его восстановления щелочными металлами (калием при 60^oС, натрием и литием при 500^oС), сурьмой при 100^oС, мышьяком при 180^oС, кремнием при 250^oС [1].Known methods for producing elemental selenium from gaseous selenium hexafluoride by reduction with alkali metals (potassium at 60 ^° C, sodium and lithium at 500 ^° C), antimony at 100 ^° C, arsenic at 180 ^° C, silicon at 250 ^° C [1] .

Недостатком известных способов является необходимость ведения процесса при повышенных температурах, что усложняет аппаратурное оформление процесса, приводит к загрязнению селена элементами-восстановителями и продуктами коррозии материала реактора, от которых требуется дополнительная очистка, что снижает выход целевого продукта - селена высокой чистоты. A disadvantage of the known methods is the need to conduct the process at elevated temperatures, which complicates the hardware design of the process, leads to contamination of selenium with reducing elements and corrosion products of the reactor material, which require additional purification, which reduces the yield of the target product - high purity selenium.

Известен также способ получения элементарного селена из гексафторида селена путем его восстановления водным раствором гидразин-гидрата с последующей обработкой соляной кислотой [2]. There is also a method of producing elemental selenium from selenium hexafluoride by reduction with an aqueous solution of hydrazine hydrate, followed by treatment with hydrochloric acid [2].

Недостатком способа является его низкая производительность. The disadvantage of this method is its low productivity.

Наиболее близким к заявленному является способ получения элементарного селена [3] путем восстановления газообразного гексафторида селена газообразным аммиаком при 200-300^oС. При этих температурах образующийся селен конденсируется на поверхности реактора в виде жидкости (т. пл. селена 217^oС), реагируя при этом с конструкционными материалами, от которых требуется очистка, обуславливая тем самым снижение выхода целевого продукта.Closest to the claimed is a method of producing elemental selenium [3] by reducing gaseous selenium hexafluoride with gaseous ammonia at 200-300 ^o C. At these temperatures, the resulting selenium condenses on the surface of the reactor in the form of a liquid (so pl. Selenium 217 ^o C), reacting while with structural materials that require cleaning, thereby causing a decrease in the yield of the target product.

Задачей изобретения является получение селена высокой чистоты с высоким выходом. The objective of the invention is to obtain high purity selenium in high yield.

Для этого предлагается способ взаимодействия гексафторида селена с реагентом-восстановителем, а именно с водородом, в тлеющем электрическом разряде. Согласно изобретению процесс ведут при давлении (4÷6)•10²Па.To this end, a method is proposed for the interaction of selenium hexafluoride with a reducing agent, namely with hydrogen, in a glow electric discharge. According to the invention, the process is carried out at a pressure of (4 ÷ 6) • 10 ² Pa.

При этом мольное соотношение гексафторида селена и водорода составляет 1:(5,0÷6,5). The molar ratio of selenium hexafluoride to hydrogen is 1: (5.0 ÷ 6.5).

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Пример 1. Получение элементарного селена восстановлением гексафторида селена водородом проводят в тлеющем электрическом разряде переменного тока (50 Гц). Разрядный сосуд представляет собой трубу, выполненную из фторопласта-4, с двумя трубчатыми алюминиевыми электродами. Разряд создается с помощью трансформатора переменного тока ТГ-1020 (220/10000 В). Регулирование тока осуществляется автотрансформатором ЛАТР-1М. Смесь гексафторида селена и водорода подается в разрядный сосуд под разрежением. Полученный селен собирают, промывают водой и сушат при 120^oС.Example 1. Obtaining elemental selenium by reduction of selenium hexafluoride with hydrogen is carried out in a glow electric discharge of alternating current (50 Hz). The discharge vessel is a pipe made of fluoroplast-4, with two tubular aluminum electrodes. The discharge is created using an AC transformer TG-1020 (220/10000 V). Current regulation is carried out by an autotransformer LATR-1M. A mixture of selenium hexafluoride and hydrogen is fed into the discharge vessel under vacuum. The obtained selenium is collected, washed with water and dried at 120 ^o C.

Восстановление ведут при давлении в реакторе 4,0•10² Па и мольном соотношении гексафторида селена к водороду, равном 1:5,0, скорость подачи гексафторида селена составляет 3,5 г/ч. Переработано 244,2 г гексафторида селена. Сухой охлажденный порошок селена взвешивают и анализируют. Вес селена составил 99,53 г или 99,6% от теоретического выхода. Полученный селен по чистоте соответствует марке СТО по ГОСТ 10298-79 "Селен. Технические условия".The reduction is carried out at a pressure in the reactor of 4.0 • 10 ² Pa and a molar ratio of selenium hexafluoride to hydrogen equal to 1: 5.0, the feed rate of selenium hexafluoride is 3.5 g / h. Processed 244.2 g of selenium hexafluoride. Dry chilled selenium powder is weighed and analyzed. The weight of selenium was 99.53 g or 99.6% of the theoretical yield. The purity of the obtained selenium corresponds to the STO brand according to GOST 10298-79 "Selenium. Technical conditions".

Пример 2. Процесс ведут аналогично процессу по примеру 1, только давление в реакторе составляет 5,0•10² Па и мольное соотношение гексафторида селена к водороду равно 1:5,8, скорость подачи гексафторида селена составляет 3,15 г/ч. Переработано 234 г гексафторида селена. Выход целевого продукта составил 95,38 г или 99,6% от теоретического.Example 2. The process is carried out similarly to the process of example 1, only the pressure in the reactor is 5.0 • 10 ² Pa and the molar ratio of selenium hexafluoride to hydrogen is 1: 5.8, the feed rate of selenium hexafluoride is 3.15 g / h. Processed 234 g of selenium hexafluoride. The yield of the target product was 95.38 g or 99.6% of theoretical.

Пример 3. Процесс ведут аналогично процессу по примеру 1, только давление в реакторе составляет 6,0•10² Па и мольное соотношение гексафторида селена к водороду равно 1:6,5, скорость подачи гексафторида селена составляет 3,5 г/ч. Переработано 192,4 г гексафторида селена. Выход целевого продукта составил 78,50 г или 99,7% от теоретического.Example 3. The process is carried out similarly to the process of example 1, only the pressure in the reactor is 6.0 • 10 ² Pa and the molar ratio of selenium hexafluoride to hydrogen is 1: 6.5, the feed rate of selenium hexafluoride is 3.5 g / h. Refined 192.4 g of selenium hexafluoride. The yield of the target product was 78.50 g or 99.7% of theoretical.

Источники информации
1. Бэгналл К. Химия селена, теллура и полония, - М.: Атомиздат, 1971 г., с.99.Sources of information
1. Bagnall K. Chemistry of selenium, tellurium and polonium, - M .: Atomizdat, 1971, p.99.

2. Патент RU 2078029, Способ получения селена. 2. Patent RU 2078029, Method for producing selenium.

3. Кудрявцев А.А. Химия и технология селена и теллура, - М.: Металлургия, 1968 г., с.76. 3. Kudryavtsev A.A. Chemistry and technology of selenium and tellurium, - M.: Metallurgy, 1968, p.76.

Claims

1. The method of producing selenium, which consists in restoring selenium hexafluoride with a reagent-reducing agent, characterized in that hydrogen is used as a reducing agent and the reduction process is carried out in a glow electric discharge.

2. The method according to claim 1, characterized in that the process is conducted at a pressure of (4-6) · 10 ² Pa.

3. The method according to claim 1, characterized in that the process is carried out with a molar ratio of selenium hexafluoride to hydrogen equal to 1: (5-6.5).