Способ получения бромистого лития Советский патент 1983 года по МПК C01D15/04 

со эо

N5

X

N0

Изобретение относится к химичес кой технологии неорганических вееств, в частности к способам получения бромистого лития, который может быть использован для приготовления рабочего раствора холодильных машин, рименяемых в химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен способ получения бромистого лития путем взаимодействия гидроокиси лития с бромистоводородной кислотой 11 .

Недостатком данного способа является высокая стоимость процесса, связанная с использованием дорогостой- 15 щих реагентов - гидроокиси лития и бромистоводородной кислоты.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения бромистого лития, включающий обработку сус- 20 пензии карбоната лития с соотношением п-5) жидким бромом в присутствии 7-40% перекиси водороа при 15-50°С при перемешивании с последующим отделением раствора от 25 осадка, его упариванием и кристаллизацией из него продукта 2.

Недостатком известного способа является высокая стоимость процесса, связанная с использованием дорогосто- л ящей перекиси водорода (затраты по сырью на 1 т продукта составляют 3,551 руб.).

Цель изобретения - удешевление процесса при сохранении выхода и 35 одержание основного вещества в про- i укте (затраты по сырью на 1 т проукта снижаются на 135 руб.).

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения броистого лития, включающему обработку суспензии карбоната лития жидким бромом в присутствии неорганического реагента с последующим отделением раствора от осадка, его упариванием и кристаллизацией из него продукта, 45 причем в качестве неорганического реагента используют аммиачную воду.

Причем аммиачную воду берут с концентрацией 25-30% и обработку жидким бромом ведут сначала со ско- 50 ростью 60-90 л/ч до содержания в реакционной массе карбоната лития 6090 г/л, а затем со скоростью 3050 л/ч до отсутствия карбоната лития.

Способ осуществляют следующим об- ее азом.

Водную суспензию с содержанием (3-5) карбената лития бромируют жидким бромом в присутствии 2530%-ной аммиачной воды при темпера- , туре реакционной массы 15-55 С.

Бромирование ведут в две стадии.

Первая стадия бромирования протекает по реакции

ЗЫвСО +ЗВг +2КН б1ЛВг + ЗСО +N +ЗН О (1

Выделяющийся в результате реакции (1) углекислый газ взаимодействует с растворенным аммиаком и образует углекислый аммоний, который выпадает

в ОСсЩОК.

2NH, (р)(..+%0- (NH4 ), COj .

На второй стсщии в качестве восстановителя используется образовавшийся на первой стадии бромирования углекислый аммоний и бромирование протекает с бурным выделением углекислого газа по реакции

3Li,CO, + 3Br + (NH..L С0, LiBr+

- О 4- 2- р

.+4C02+N,.

Бромирование ведут до отсутствия карбоната лития в растворе, определяемого визуально по пожелтению и прозрачности раствора.

Скорость подачи брома на первой стадии бромирования регулируется по температуре реакционной массы. I Увеличение скорости бромирования выше 90 л/ч ведет к повышению температуры реакционной массы выше , что в свою очередь приводит к значительным потерям брома, аммиака и раложению образукнцего углекислого аммония.

Скорость подачи брома на второй стадии бромирования регулируется по вспениванию реакционной массы в результате бурного выделения углекисшоты.

Увеличение скорости бромирования на второй стадии выше 50 л/ч приводит к сильному вспениванию реакционной массы, в результате чего может быть выброс реакционной массы из аппарата.

Снижение скорости подачи брома на первой стадии менее 60 л/ч, на второй стадии менее 30 л/ч ведет к снижению производительности аппаратов .

При бромировании суспензии карбоната лития, имеющей , реакционная масса получается очень густа в результате выпадения аммония углекислого в осадок, что ведет к неравномерному перемешиванию и выбросу брома из реакционной массы.

Бромирование суспензии карбоната лития ведет к получению слабых растворов по содержанию лития бромистого, а это снижает производительность оборудования и увеличивает энергозатраты.

Применение аммиачной воды с содержанием аммиака менее 25% ведет к снижению производительности аппаратов из7за разбавления реакционной массы и Увеличению энергозатрат, а выше 30% - к образованию густой реакционной массы и выбросам а1«1иака и I брома. Полученный раствор лития бромистого доводят до рН 10 путем добавле ния гидроокиси лития, при необходимо ти исправляют от примесей, фильтруют, упаривают до температуры кипени . Пульпу охлаждают до и центр фугируют, В случае необходимости использования лития бромистого в виде раствора окончательную упарку ве-., дут до плотности 1,515-1,540г/см (замер производится при . Пример. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 1,5 л, снабженную мешалкой, термометром и дозатором брома, помещают 600 мл дистиллированной воды, затем при перемешивании 200 г карбоната лития и 145 мл 25%-ной аммиачной воды. Бромирование ведут жидким бромом при температуре реакционной массы . Послр подачи 80 мл брома начинается вспенивание реакционной массы вследствие выделения углекислого газа. Бромирование ведут до отсутствия карбоната лития в растворе, определ емого визуально. Раствор должен быт прозрачным и слегка желтоватым. Количество брома на реакцию соетавляет 1 объем на 1,03 объема 25%.ной аммиачной воды. Скорость подачи брома на бромирование на первой стадии реакции 60 л/ч, на второй стадии - 30 л/ч. По окончании реакции добавляют суспензию карбоната лития до обесцвечивания и гидроокись лития до ,рН 10 с целью получения лития бромистого, не содержащего ионов аммония, затем упаривают до 115.. С. При необходимости проводят осаждение сульфатов насыщенным раствором гидроокиси бария. Далее раствор лития бромистого фильтруют через плотный фильтр, переносят в фарфоро вую чашку и проводят окончательную упарку до температуры кипения раствора 170°С. Пульпу бромистого лития охлаждаю при медленном перемешивании до 28с Затем фильтруют через бумажный фильтр на воронке Бюхнера. Полученные кристаллы лития бромистого двухводного помещают в банк с притертой пробкой. Маточный раствор используют, добавляя его в реахционную массу посл бромирования. Выход 620 г Пример2. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 2 л, снаб женную мешалкой, термометром и доза тором брома, помещают 800 мл дистил лированной воды, затем при перемеши вании 200 г карбоната лития и 134 м 27%-ной аммиачной воды. Бромирование ведут жидким бромом при температуре реакционной (Лассы . После подачи 80 мл брома начинается вспенивание реакционной массы вследствие выделения углекислого газа. Бромирование ведут до отсутствия карбоната лития в растворе, определяемого визуально. Раствор должен быть прозрачным и слегка желтоватым. Количество брома на реакцию составляет 1 объем на 0,96 объема 27%-ной аммиачной воды. Скорость подачи брома на первой стадии реакции бромирования 75 л/ч, на второй стадии - 40 л/ч. По окончании реакции добавляют суспензию карбоната лития до обесцвечивания и гидроокись лития до рН 10, с целью получения лития бромистого, не содержащего ионов аммония, затем упаривают до. . При необходимости проводят осаждение сульфатов насыщенным раствором гидроокиси бария. Далее раствор лития бромистого фильтруют через плотный фильтр, переносят в фарфоровую Чсшпсу и проводят окончательную упарку до плотности 1,515 г/см (замер производится при ). Примерзав круглодонную трехгорлую колбу емкостью 2 л, снабженную мешалкой, термометром и дозатором брома, помещают 1000 мл дистиллированной воды, затем при перемешивании 200 г карбоната лития и 123 мл 30%-ной аммиачной воды. Бромирование ведут жидким бромом при . После подачи 80 мл брома начинается вспенивание реакционной массы вследствие выделения углекислого газа.. . Бромирование ведут до отсутствия карбоната лития в растворе, определяемого визуально. Раствор должен быть прозрачным и слегка желтоватым. Количество брома на реакцию составляет 1 объем на 0,88 объема 30%ной аммиачной воды. Скорость подачи брома на первой стадии бромирования 90 л/ч на второй стадии - 50 л/ч.i По окончании реакции добавляют карбонат лития до обесцвечивания и гидроокись лития до рН 10, с целью получения лития бромистого, не со:держащего ионов аммония, затем упаривают до . При необходимости проводят осаждение сульфатов насыщенным раствором гидроокиси бария. Далее раствор лития бромистого фильтруют через плотный фильтр, переносят в фарфоровую чашку и проводят окончательную упарку до плотности 1,540 г/см (3aMej} производится при ИОс) .

1038282

Предлагаемый способ позволяет i при сохранении выхода и соудешевить процесс за счет снижения держания основного ве1цества в затрат по сырью на J. т 135 руб. продукте.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОМИСТОГО ЛИТИЯ, включающий обработку суспензии карбоната лития жидким бромом в присутствии неорганического реагента с последующим отделением раствора от осадка, его упариванием и кристаллизацией из него продукта/, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью удешевления процесса при сохранении выхода и содержания основного вещества в продукте, в качестве неорганического реагента используют а1и1миачиую воду, 2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что,аммиачную воду берут с концентрацией .25-30%, 3,Способ поп. 1, отличающийся тем, что.обработкуЖИДКИМ бромом ведут сначала со скоростью 6Q-90 л/ч до содержания в реакционной массе карбоната лития 60-90 г/л/ а затем со скоростью 30-50 л/ч до § отсутствия карбоната лития. ko