SU990657A1

SU990657A1 - Способ получени фторида цези из хлорида цези

Info

Publication number: SU990657A1
Application number: SU803256802A
Authority: SU
Inventors: Татьяна Алексеевна Сливко; Игорь Федорович Полетаев; Светлана Борисовна Степина; Анджела Павловна Людомирская
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тонкой Химической Технологии Им.М.В.Ломоносова
Priority date: 1980-12-30
Filing date: 1980-12-30
Publication date: 1983-01-23

Description

Союз Советских Социалистических Республик

О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 3,0.12.80 (21) 3256 802/23-26 с присоединением заявки № ~ (11)990657 (51)М. Кл.³

С 01 D 3/00

Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет Опубликовано 23.0133. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 23.01.83 (531УДК 546.36.131.

.161 (088.8?

(72) Даторы изобретения (71) Заявитель

А. П ГЛй>до14йрская”‘^ ΐ3.ζ^ζ:ζ ι j ί Ζ ^,г ?·- /

Московский ордена Трудового Крас го Замени ΖΖ' _l институт тонкой химической технологии'h&tOsC, Б.Ломоносова . /

Т.А.Сливко, И.Φ.Полетаев, С.В (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДА ЦЕЗИЯ ИЗ ХЛОРИДА ЦЕЗИЯ

Иэобретение относится к способам' получения фторида цезия из его хлорида и может быть использовано при регенерации фторида цезия, применяемого в качестве фторирующего агента для получения органических фторпроизводных.

При использовании фторида цезия в качестве фторирующего агента происходит превращение его в хлорид цезия, который необходимо снова перевести во фторид для дальнейшего использования. Отработанный продукт состоит из 92% CsC8 , 5% CsF и 3% органических примесей.

Известен способ получения фторида цезия из хлорида обработкой раствора хлорида цезия раствором фторида серебра с последующим отделением осадка хлорида серебра и упарировании раствора фторида цезия Г1].

Однако указанный способ не может быть использован при получении фторида из отработанного продукта, так как в присутствии органических примесей протекают окислительно-восстановительные процессы, ведущие к выделе- _:1, нию металлического серебра, загряз- / дяющего конечный продукт.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения фторида цезия из хлорида, состоящий в том, что в раствор хлорида цезия добавляют нитрат натрия, упаривают смесь и при охлаждении выделяют нитрат цезия. Выделенный нитрат цезия’ смешивают с углем, прокаливают, после чего спек выщелачивают водой. Раствор карбоната цезия обрабатывают фтористоводородной кислотой, упаривают раствор, отделяют фТорид цезия и прокаливают его. Полученный продукт пригоден для использования в качестве фторирующего агента [2].

Недостатком известного способа является многостадийность процесса.

Цель изобретения - упрощение процесса за счет сокращения числа операций .

Поставленная цель достигается тем, что раствор хлорида цезия смешивают с раствором фторида калия, взятого в 10-40% избытка, упаривают раствор до 57 f 65%-ной концентрации CsF, отделяют осадок хлорида калия, продолжают упаривать раствор до 78:80%-ной концатнтрации CsF, отделяют осадок фторида калия, а раствор фто рида цезия упаривают досуха и прокалив ают.

Отличие предлагаемого способа состоит в том, что в качестве фторсодержащего раствора' используют раствор фтористого калия, взятого с избытком 10-40% от стехиометрии, упаривании, -смешанных растворов до 57465%-ной концентрации фторида цезия, отделении осадка хлорида калия, упаривании маточного раствора до 78480%-ной концентрации фторида цезия, отфильтровании осадка фторида калия й упаривании раствора фторида цезия досуха.

Перед упариванием в раствор должен быть внесен KF в избытке 10-40% от стехиометрии для реакции

CsCe + KF^CsF+KC?.

Избыток меньше 10% не обеспечивав . ет необходимого превращения CsCE * и CsF, поэтому при первичном упаривании , которое проводится для удаления КС?, одновременно с ним выделяется и CsCC, что приводит к потерям цезия.25 Избыток KF выше 40% не создает дополнительного положительного эффекта, но вызывает неоправданный расход KF. _ ί Первичное упаривание для удаления КС? проводится до концентрации CsF, равной 57-65%.

При меньшей концентрации CsF в растворе хлорид калия удаляется не. полностью. При более глубоком упаривании, до содержания CsF выше 65%, в осадок вместе с КС? начинает выпадать KF и они вместе выводятся из процесса. Это ведет к потере фторирующего агента, так как после второго упаривания непрореагировавишй фторид калия возвращается в лову процесса.

годля'' При

Второе упаривание проводится удаления избытка фторида калия, упаривании до концентрации CsF меньше 78% фторид калия удаляется неполностью и в дальнейшем будет выделяться в значительном количестве с фторидом цезия. При упаривании до концентрации свыше 80% с фторидом калия будет уходить фторид цезия.

Пример1.К раствору, со• держащему 105 г отработанного продукта (90% CsC8, 5% CsF,. 3% органических примесей), добавили 103 г 38%-ного раствора KF, что составляет 10% избытка KF по отношению к стехиометрии, смесь упарили до концентрации CsF, равной 65 мас.^:%, и отфильтровали 67,5 г хлорида калия й 108 г раствора. Последний упарили до 78%-ной концентрации по CsF и отфильтровали 15,6 г фторида калря. Полученный раствор CsF упа рили досуха и остаток прокалили при 400°С. Получили 57 г фторида цезия, содержащего в качестве примеси 2,7% KF и 0/9% ксе.

Пример2.К раствору, содержащему 105 г отработанного про^цукта (90% CsCE, 5%CsF, 3% органических примесей), добавили 112 г 39%-ного раствора KF, что составляет 25% избытка KF по отношению к стехиометрии, смесь упарили до концентрации CsF = 60 мас.% и после фильтрации получили 70,0 г хлорида калия и 102 г раствора. Последний упарили до 79%-ной концентрации по· CsF и отфильтровали 19,3 г фторида калия. Полученный раствор упарили досуха и остаток 1_._____

Получили го в и 0,9% прокалили при 400°С CsF, содержащепримеси 2% KF г качестве КС 1 .

К раствору, содержащему 105 г отработанного продукта (90% CsC?, 5% CsF, 3% органических примесей), добавили 120 г 41%-ного раствора KF, что составляет 40% избытка KF по отношению к стехиометрии, смесь упарили до концентрации CsF, равной 57%, и отфильтровали 80,6 г хлорида калия (осадок 1 ). Фильтрат упарили до 80%-ной концентрации по CsF и отфильтровали 23 г .фторида калия (осадок 2). Фильтрат упарили досуха и прокалили при 350°C. Получили 57 г KF, содержащего в качестве примеси 1% KF и КС 1 .

Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно упростить процесс получения фторида цезия из его хлорида, исключив операции конверсии хлорида в нитрат и нитрат цезия в карбонат с операцией прокатки и отделения карбоната цезия.

Claims

рида цези упаривают досуха и прока лив ают. Отличив предлагаемого способа со тоит в том, что в качестве фторсоде жащего раствора используют раствор фтористого кали вз того с избытко 10-40% от стехиометрии, упаривании -смешанных растворов до 57465%-ной концентрации фторида цези , отделен осадка хлорида кали , упаривании ма точного раствора до 78480%-ной концентрации фторида цези , отфильтровании осадка фторида кали и упаривании раствора фторида цези досуха Перед упариванием в раствор должен быть внесен KF в избытке 10-40% от стехиометрии дл реакции CsCe-t-KF5±C5F- KCC. Изйлток меньше 10% не обеспечива ет необходимого превращени CsCf и CsF, поэтому при первичном упаривании , которое проводитс дл удален КС, одновременно с ним выдел етс -и CsCC, что приводит к потер м цези Избыток KF вьапе 40% не создает допо нительного положительного эффекта, но вызывает неоправданный расход KF. i Первичное упаривание дл удале/ни КСР проводитс до концентрации CsF, равной 57-65%. При меньшей концентрации CsF в растворе хлорид кали удал етс не . полностью. При более глубоком упаривании , до содержани CsF выше 65%, в осадок вместе с КС2 начинает выпадать KF и они вместе вывод тс из процесса. Это ведет к потере фто рирующего агента, так как после второго упаривани непрореагировавьшй фторид кали возвращаетс в голову процесса. Второе упаривание проводитс дп удалени изйлтка фторида кали . При упаривании до концентрации CsF мень ше 78% фторид кали удал етс неполностью и в дальнейшем будет выде л тьс в значительном количестве с фторидом цези . При упаривании до концентрации свыше 80% с фторидом .кали будет уходить фторид цези . Пример .К раствору, со держащему 105 г отработанного продукта (90% CsC8, 5% CsF,. 3% органических примесей), добавили 103 г 38%-ного раствора KF, что составл ет 10% избытка КР по отношению к стехиометрии, смесь упарили до концентрации CsF, равной 65 мас.-%, и отфильтровали 67,5 г хлорида кали и 108 г раствора. Последний упа рили до 78%-ной концентрации по CsF и отфильтровали 15,6 г фторида кал{1 . Полученный раствор CsF упарилй -досуха и остаток прокалили при . Получили 57 г фторида цези , содержащего в качестве примеси 2,7% KF и О,-9% кое. Пример2 .К раствору, содержйщему 105 г отработанного про ,дукта (90% CsCE, 5%CsF, 3% органических примесейj, добавили 112 г 39%-ного раствора KF, что составл ет 25% избытка KF по отношению к стехиометрии, смесь упарили до концентрации CsF 60 мас.% и после фильтрации получили 70,0 г хлорида кали и 102 г раствора. Последний упарили до 79%-ной концентрации поCsF и отфильтровали 19,3 г фторида кали . Полученный раствор упарили досуха и остаток прокалили при , Получили 55 г CsF, содержащего в качестве примеси 2% KF и 0,9% КС1. П р и м е р 3 . К раствору, содержащему 105 г отработанного продукта (90% Сзсе, 5% CSF, 3% органических примесейJ, добавили 120 г 41%-ного раствора KF, что составл ет 40% избытка KF по отношению к стехиометрии, смесь упарили до концентрации CsF, равной 57%, и отфильтровали 80,6 г хлорида кали (осадок 1 ). Фильтрат упарили до 80%-ной концентрации по CsF и отфильтровали 23 г фтррИда кали (осадок 2). Фильтрат упарили досуха и прокалили при . Получили 57 г KF, содержащего в качестве примеси 1% KF и КС1 . Таким образом, предлагаемый способ позвол ет существенно упростить процесс получени фторида цези из его хлорида, исключив операции конверсии хлорида в нитрат и нитрат цези в карбонат с операцией прокатки и отделени карбоната . Формула изобретени Способ получени фторида цези из хлорида цези , состо щий в смешении раствора соединени цези с фторидсодержащим раствором, их упаривании , отделении и прокалке продукта , отличающийс тем, что, с целью упрощени процесса за счет .сокращени количества операций, в качестве фторсодержащего раствора используют раствор фтористого кали , вз того с избытком 10t40% от стехиометрии , смешанные растворы упаривают до 57465%-ной концентрации фторида цези , отдел ют осадок хлорида кали , упаривают маточный раствор до 78 80%-ной концентрации фторида цези , отфильтровывают осадок фторида кали и раствор фторида цези упаривают досуха. Источники информации. прин тые во внимание прц экспертизе 5 1. Флейшман. Цезий.-Сборник пвреводов . М., Иностранна литвратура , 1963, с. 92.
2. Технологическа инструкци Новосибирского завода редких металлов по производству фтористого цези ,197б1