Способ очистки нитрата стронция от примеси бария Советский патент 1984 года по МПК C01F11/36 

05

:л

:

jO Изобретение относится к техноло гии редких элементов, в частности к технологии соединений стронция и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии, производящих ссхпи стронция. Известен способ очистки нитрата стронция от примеси бария осаждением последнего в виде хромата путем введения хромовой кислоты в количестве более 120% от стехиомет рии. Далее при ЗЗ-ЗО С вводят водный раствор гидроксида стронция, повышая рН до 11. Выпавший осадок BaCrOij отфильтровывают, промывают водой и присоединяют промывные во к фильтрату, который упаривают до появления кристаллов SrtNOj) и ох лаждают, выделяя в осадок чистый / нитрат стронция. Очищенный от прим си бария нитрат стронция дополните но очищают от хромат-иона растворе нием продукта в воде при 40-60 с и добавлением Sr(NO)j до рН 11. Пос выделения в осадок хромат-ионов раствор подкисляют и упаривают до выделения кристаллов SrCNO) 1. Недостатками способа являются высокое содержание примеси бария в продукте, длительность процесса и необходимость удалять избыточный хромат-ион из раствора нитрата стр ция. Наиболее близким -по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ очис ки нитрата стронция от примеси бария, включающий осаждение последне го в виде сульфата из нитратного раствора при 45-50°С введением восьмикратного избытка осадителя дегидрата сульфата стронция (S . ) , фильтрацию осадка BaSO/j и упаривание фильтрата с выделением кристаллического нитрата стронция 2 . Недостатками известного способа являются невысокая степень очистки от бария (содержание примеси 0,1% В ограниченная область применения (и ходное соотношение Sr и Ва в раство ре 100:1,5). Целью изобретения являетсяповьяиение степени очистки нитрата стронция и возможность очистки нитрата стронция с любым содержанием примеси барий. Поставленная цель достигается способом очистки нитрата стронция от примеси бария, включающим осажде ние последнего в две стадии: на первой стадии 7-10%-ной азотной кислотой при 70-80 С с отделением барийсодержатего осадка, а на второ стад1 и - введением в раствор 4 6 мае.ч. азотнокислого кальция на 100 мае.ч. раствора с последующим упариванием его не менее, чем на одну десятую часть первоначального объема, и отделением б арий содержа-, щего осадка. При концентраций HNOjj менее 7% ухудшается очистка Sr(NOj)2 от бария за счет увеличения содержания бария в эвтоническом piacTpope,. образующемся при обработке исходного нитрата азотной кислотой. При увеличении концентрации кислоты сверх 10% уменьшается выход 5г(МОз)г вследствие уменьшения его растворимости. Нитрат кальция вводится в Sr-coдержащий раствор для увеличения эффекта очистки, так как он сдвигает равновесие в 9истеме Sr(NO)2 Ba(NO) - NOj, - в сторону образования наиболее насыщенных по барию твердых растворов Н9 основе Sr(NO-5), Если ввести Ca(NO.)j меньше 4 мае.ч. на 100 мае.ч. раствора, не будет необходимого эффекта и содержание бария в нитрате стронция составит 0,1%. Введение в раствор больше 6 мас.ч..Ca(N07) не приведет к дополнительному эффекту,в то же время увеличится расход . Ca(N05), что является нецелесообразным. Упаривание раствора после введения Са(Н05)2не менее чем одну десятую часть по объему позволяет выделить /Г1рактически весь барий в виде твердого раствора со стронцием. При меньшем упаривании мржет не произойти полного Извлечения бария в осадок. Температурный интервал 1-й стадии, связан с тем, что притемпературе, меньшей , медленнее растворяется Sr(NO-j), при температуре более происходит заметное испарение раствора, что может привести к увеличению концентрации кислоты и, как следствие, к уменьшению выхода S г(N О О . При содержании примеси бария в исходной смеси нитратов 2% смесь нитратов растворяют в 7-lQ% HNO и без отделения осадка в раствор вводят указанное количество нитрата кальция. Очистка раствора нитрата стронция от кальция может- быть осуществлена одним из известных методов 3j. Метод заключается в том, что Sr- и С а - содержащий нитратный: раствор упаривают до концентрации HNO, равной 30%, охлаждают и отделяют осадок Sr(NOy). .Полученный Sr(N05)2 промывают 30%-ной HNO,| при отношении Т:Ж - 1:1. Содержание кальция в нитрате стронция составляет 0,008 мас.%.. Пример1. 20 г смеси нитратов стронцияи бария, содержащей 10 г 8a(NOy)2,обрабатывают 16,5 мл 7%-ной азотнойкислоты. Смесь перемешйвают при 70®С в течение часа, охлгокдают до комнатной температуры и отфильтровывают осадок. Осадок представляет собой нитрат бария с примесью нитрата стронция, отношение которых составляет 20:1. Далее в раствор вносят 1,35 г Ca(NO) (4 мае.ч.) и медленно упаривают на 1/10 часть объема/ охлаждают и отделяют осадок, который представляе собой твердый раствор бария в нитрате стронция с отношением $г(МОз)2 sBa (N0) 5:1. Sr-coдержащий раствор очищают от кальция методом 13, Содержание бария в Sr(NO«)2 составляет 0,01%, выход Sr(NO) - 80%.

Пример 2. 20 г смеси нитртов стронция и бария, содержащей 10 г Ba(NO)2 обрабатывают 20 мл 8%-ной азотной кислоты. Смесь перемешивают при в течение часа, охлаждают до комнатной температуры и отфильтровывают . В фильтрат вносят 1,5 г Ca(NO); (5 мас.ч и медленно упаривают на 1/10 часть пер:воначального объема, охлаждают и отделяют осадок. Sг-содержащий раствор очищают от кальция- методом

3. Содержание бария в нитрату стронция составляет 0,01%, выход S г (N0)2 - 79%.

Пример 3. 20 г смеси нитратон стронция и бария, содержащей 0,4 г Ba()-2 обрабатывают- 40 мл 10%-ной азотной кислоты, в раствор вносят 1,65 г Ca(NO)y (6 мае.ч.) и медленно упаривак.т на 1/10 часть первоначального объеме, охлаждают

и отделяют осадок. Sh -содержащий раствор очищают от кальция методом 3j. Содержание бария в нитрате стронция составляет 0,01%, выход SrtNO-,; - «3%.

Преимущество предлагаемого способа по сравнению о известным состоит в том, что он комбинирует два этапа очистки нитрата стронция от бария: на первой стадии ведут

грубую очистку от бария, что позволяет брать в качестве исходного, продукта смесь нитратов с любым соотношением стронция и бария, а на второй стадии осуществляют тонкую

очистку с содержанием бария в нитрате стронция менее 0,01%, что в 10 раз меньше, чем по известному способу.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ НИТРАТА СТРОНЦИЯ ОТ ПРИМЕСИ ВАРИЯ, включающий осаждение барийсодержащего осадка при повышенной температуре и отделение последнего от раствора нитрата стронция, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки нитрата стронция и возможности очистки нитрата стронция, с любым содержанием примеси бария, осаждение ведут в две стадии: на первой стадии 7-10%-ной азотной кислотой и отделением барийсодержащего осадка, а на второй стадии - введением в раствор 4-6 мае.ч. азотнокислого кальция на 100 мае.ч. раствора с последующим упариванием его не менее, чем на одну десятую i часть первоначального объема, и отделением барийсодержашего осадка. (Л 2. Способ по П.1, о т л ич аю щ и и с я тем, что осаждение примеси бария на первой стадии ведут при 70-80 с.