Способ получения оксихлорида теллура Советский патент 1991 года по МПК C01B19/00 

(21)4629916/26

(22)03.01.89

(46) 23.04.91. Бюл. № 15

(71)Институт кристаллографии им. А.В.Шубникова

(72)В.И.Пополитов,- Р.Ч.Бичурин, А.А.Телегенов, Т.М.Дыменко

и Б.С.Черкасов

(53)661.691 (088.8)

(56) Пополитов В.И., Литвин Б.Н. Выращивание монокристаллов в гидротермальных условиях. - М.: Наука, 1986, с. 62.

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИХЛОРИДА ТЕЛЛУРА

-- w

2

(57) Изобретение относится к способу получения оксихлорида теллура и поз - воляет повысить выход конечного продукта. В кварцевый реактор емкостью 1 л загружают 350 г диоксида теллура и заливают водные растворы соляной кислоты и хлората калия концентрацией соответственно 15-17 и 4-6 мас.%, при этом объемное соотношение Ж : Т (3,0-4,5):(1,0-1,3), а НС1 : КС103 (4,5-5,0):1. Реактор помещают в печь сопротивления, где его нагревают до 75-90°С при температурном перепаде 15-25°С. В результате быстрого перемещения раствора оксихлорид теллура выпадает в осадок с выходом 96,3-99,7%.-1 з.п. ф-лы, 1 табл.

I

(f,

Изобретение относится к способам получения оксихлорида теллура, который может быть использован в качестве исходного сырья для создания материалов, применяемых в акустооптике и пьезотехнике, в частности в дифлек- торах, линиях задержки, резонаторах и фильтрах различного назначения.

Цель изобретения - повышение выхода конечного продукта.

Пример 1. В кварцевый реактор емкостью 1 л загружают 350 г диоксида теллура, затем устанавливают перегородку и заливают водный раствор соляной кислоты и хлората калия концентрацией 15 и 1,5 мас,% соответственно, при этом соотношение жидкой и твердой фаз составляет 3,0:1, а соотношение объемов НС1 и KClOj - 4,5:1. Реактор закрывают фторопластовым затвором, в который вставлен капилляр, соединенный с резиновой трубкой, которая отведена в кварцевую емкость с водой. Подготовленный реактор помещают в печь сопротивления, где его нагревают до 75°С. Температурный перепад поддерживают равным 15°С, время выдержки в стационарном режиме 5 сут. Исходная шихта растворяется и конвекционным движением раствора,вызванным температурным перепадом, транспортируется в объем раствора. В результате реакции Те02 с водным раствором НС1 и КСЮ3 и за счет суммарного действия температурного перепада и испарения растворителя через капилляр и резиновую трубку происходит быстрое пересыщение раствора растворенными формами оксихлорида теллура с последующей его

0

Јь

оо

Јъ

сл 1

10

15

кристаллизацией. Выход кристаллического оксихлорида теллура составляет 96,8% от массы исходной загрузки. Спектральный анализ показывает, что сумма примесей в полученных кристаллах составляет - 10, что свидетельствует об их хорошей чистоте .

Пример 2. В кварцевый реактор .емкостью 1 л загружают 350 г диоксида теллура, устанавливают кварцевую перегородку с отверстиями и заливают смешанный водный раствор соляной кислоты и хлората калия концентрацией 17 и 2 мас.% соответственно. Соотношение жидкой и твердой фаз 4,5:1,3, а объемное соотношение VHCB : v КСвО 4,5:1. Реактор герметизируют фторопластовым затвором с капилляром, соединенным с резиновой трубкой, которая отведена в кварцевую емкость с водой. Подготовленный реактор помещают в печь сопротивления, где его нагревают до.75°С с температурным перепадом 15°С, Время выдержки кварцевого реактора в стационарном режиме составляет 5 сут, Исходная шихта при указанных параметрах растворяется и конвекционным дви- -JQ жением переносится в объем раствора, где за сч ет температурного перепада и испарения растворителя происходит кристаллизации оксихлорида теллура. Выход диоксида теллура составляет 97,4% от массы исходной загрузки. Чистота кристаллов оксихлорида теллура аналогична, приведенной в примере 1.

Пример 3. Процесс получения кристаллического оксихлорида теллура осуществляют по примеру 1. Технологические параметры кристаллизации: температура 90°С,. температурный пе16434574

Вследствие достаточной величины растворимости диоксида теллура в смешанном водном растворе соляной кислоты и хлората калия применение их позволяет использовать метод испарения раствора в условиях температурного перепада, со.эдавая его равным 15-25°С, и проводить процесс перекристаллизации диоксида теллура при 75-90°С и атмосферном давлении. Для осуществления способа получения оксихлорида теллура при такой температуре необходима концентрация водного раствора соляной кислоты 15-17 мас.%, а концентрация хлората калия 1,5- 2 мас.%. При более низких концентрациях НС1 и KClOj уменьшается растворимость диоксида теллура, т.е. замед ляется реакция, а при более высокой происходит частичное окисление теллура (IV) до степени окисления (VI, в результате чего происходит снижение выхода продукта. Соотношение твердой и жидкой фаз, а также соотношение объемов НС1 и KClOj при указанных физико-химических параметрах подобрано экспериментально и является оптимальным. Введение хлората калия в водный раствор НС1 позволяет повысить скорость реакции растворения диоксида теллура, снизить температу20

25

35

40

репад 25°С, концентрация водных растворов НС1 и КС10Э 17 и 2 мас.% соответственно соотношение жидкой и твердой фаз 3,0:1, а жидких фаз

VHCI 5:1 вРемя выдержки в режиме 5 сут. В результате описанного технологического процесса происходит образование кристаллического оксихлорида теллура, выход которого составляет практически 99,6% от массы загруздси.

В таблице приведены .основные технологические параметры получения кристаллического оксихлорида теллура.

45

50

55

ру процесса, а также за счет выделения кислорода при нагревании раствора интенсифицировать полноту протекания реакции

6НС1 +

6Те02 + 5С1 +

+ ,КС10Э -1 К+ + О.

Те6ОмС1г +

90°С

Проведение процесса при 75 - достаточно, так как в этом температурном интервале происходит кипение раствора и его испарение. За счет испарения раствора и температурного перепада между зоной растворения и кристаллизации создается пересыщение,необходимое для образования монокристаллов . i v

Проведение процесса при температурном перепаде 15-20 С необходимо для поддержания сильного конвективного движения раствора в зону кристаллизации. Температурный перепад создается с помощью двух нагревателей: нижнего (зона растворения шихты) и верхнего (зона кристаллизации), имеющихся в печи сопротивления, куда помещается кпарцецый реактор. При этом процесс кристаллизации идет по

ру процесса, а также за счет выделения кислорода при нагревании раствора интенсифицировать полноту протекания реакции

6НС1 +

6Те02 + 5С1 +

+ ,КС10Э -1 К+ + О.

Те6ОмС1г +

90°С

Проведение процесса при 75 - достаточно, так как в этом температурном интервале происходит кипение раствора и его испарение. За счет испарения раствора и температурного перепада между зоной растворения и кристаллизации создается пересыщение,необходимое для образования монокристаллов . i v

Проведение процесса при температурном перепаде 15-20 С необходимо для поддержания сильного конвективного движения раствора в зону кристаллизации. Температурный перепад создается с помощью двух нагревателей: нижнего (зона растворения шихты) и верхнего (зона кристаллизации), имеющихся в печи сопротивления, куда помещается кпарцецый реактор. При этом процесс кристаллизации идет по

схеме: растворение шихты - конвекци- онный ее перенос за счет температурного перепада и испарение раствора с последующим образованием кристаллов , в зоне кристаллизации.

Таким образом, осуществление предлагаемого изобретения позволяет по сравнению с известным повысить выход оксихлорида теллура с 40-50 до 96,3-99,2%.

Формула изобретения

5

лянокислого раствора теллура при температурном перепаде, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода конечного продукта, обработку диоксида теллура ведут с дополнительным введением раствора хлората калия в количестве 1,5-2,0 мас.% и кристаллизацию осуществляют из испаряющегося раствора 15-17%-ной соляной кислоты при 75-90 С и температурном перепаде 15-25 С.

:(1,0-1,3) и растворов НС1 (4,5-5,0):1.

КС 10,,