Способ получения двуокиси теллура Советский патент 1982 года по МПК C01B19/00 

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ ТЕЛЛУРА

Г

Изобретение относится к способам получения двуокиси теллура и может быть тспользовано для выращивания монокристаллов парателлурита.

Известны способы получения двуокиси теллура нагреванием металлического теллура в кислороде, термическим разложением теллуристой или теллуровой кислоты, либо основного нитрата теллура l .

Однако эти способы требуют высоких температур, при этом не происходит очистки от большинства примесей.

Известен также способ получения двуокиси теллура путем растворения металлического теллура в смеси концентрированных азотной и соляной кислот, обработки полученного раствора при аммиаком, осаждения, промывки и сушки осадка r2J.

Способ практически не обеспечивает очистки от сопутствующих примесей.

Наиболее близким к изобретен14Ю по технической сущности и достигаемому

результату является способ получения двуокиси теллура, заключающийся в том, что металлический теллур растворяют в смеси концентрированных азотной и соляной кислот, далее полученный раствор обрабатывают 10%-ным водным раствором аммиака в присутствии комп лексона {трилона Б)и образующийся осадок отделяют от раствора. При этом большая часть сопутствующих примесей

10 связывается комплексоном и остается в растворе. Степень очистки от железа при однократном осаждении алюминия з.

Недостаток этого способа состоит в низ15кой степени очистки от железа и алюминия.

Цель изобретения - повышение степени очистки от железа и алюминия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения

20 двуокиси теллура, металлический талт лур растворяют в смеси концентрироBaHt«bix азотной и соляной кислот, полученный раствор обрабатывают водным

раствором аммиака в количестве, необходимом для осаждения двуокиси теллура, образующуюся пульпу перемешивают в течение 20-40 мин при 0-50С, после чего отделяют осадок от раствора и далее раствор обрабатывают аммиаком в количестве, необходимом для осаждения оставшейся части теллура.

Предварительное осаждение менее 5% двуокиси теллура не приводит к повышению степени очистки от железа и алюминия по сравнению с известным способом. Осаждение более 10% двуокиси теллура нецелесообразно, вследствие понижения за счет этого выхода -. очищенного продукта. Выдержка пульпы менее 30 мин при температуре ниже не обеспечивает достаточно полного осаждения примесей железа и алюминия на коллекторе. Увеличение длительности перемешивания более 0 мин при температуре выше Re приводит к уменьшению содержания примесей в конечном продукте.

Пример 1 . Берут 100 г элементарного теллура и 1 л смеси азотной и соляной кислот (царская водка) . Элементарный теллур, содержащий k,i, железа, алюминия и другие примеси порциями по 1-2 г всыпают в смесь азотной и соляной кислот (царская водка), помещенную в тефлоновом реакторе, до полного растворения всего количества теллура. Процесс ведут при комнатной температуре. Происходит окисление теллура до двуокиси теллура и растворение двуокиси теллура. В процессе взаимодействия теллура с царской водкой происходит нагревание раствора до . Температуру реактора поднимают до 80°С. Производят упаривание Щ0% объема раствора. В результате упаривания уменьшается концентрация азотной и соляной кислот за счет выделения окислов азота и газообразг ного хлористого водорода. Теллур находится в растворе в составе основных солей. Примеси находятся в виде хлоридов и нитратов. Температуру раствора доводят до kQ-C, добавляют к нему (до 100% исходного объема) воду и нейтрализуют 15%-ным раствором аммиака до осаждения 5% двуокиси теллура. Полученную смесь перемешивают в течение 20 мин при . В результате основная часть примесей из раствора переходит в осадок. 5%

общего количества двуокиси теллура находится в виде осадка, остальная в растворе в составе основных солей Те2(ОН)С1 и Tej OjOHNOj . , После 5 ЭТОГО отделяют осадок от раствора фильтрованием на воронке Бюхнера и вместе с ним от раствора отделяют основную часть примесей. К оспавшемуся раствору добавляют 15%-ный водный раствор аммиака до рН - при комнатной температуре. Полученный fраствор нагревают на водяной бане до 90°С, в результате чего осаждают из раствора двуокись теллура со значительно пониженным содержанием примесей. Осадок отделяют от раствора, промывают водой и сушат на воздухе. Полученная двуокись теллура содержит I-IO алюминия и 5-10 % железа.

Q Степень очистки от алюминия 90%, от железа 86%.

Пример 2. Берут 100 г теллура с содержанием примесей как в примере 1 и 1 л царской водки при

5 комнатной температуре. Аналогично

примеру 1 проводят растворение те/тлура в царской водке, после чего поднимают температуру реактора до 100°С и проводят упаривание 45% объема растJJ вора. Температуру pacTBojja понижают до , добавляют к раствору (до 100% исходного объема) воду и нейтрализуют раствор 20%-ным раствором аммиака до оса хдения 7% .двуокиси теллура. Полученную смесь перемешивают в течение 30 мин при . Отделяют осадок от раствора и к раствору добавляют при комнатной температуре 20%-ный водный раствор аммиака до полного осаждения продукта. Выделившуюся при этом в осадок очищенную двуокись теллура отделяют от раствора и высушивают. Полученная двуокись теллура содержит алюминия и 31СГ- % железа. Степень очистки от алюминия

60%, от железа 93%.

Пример 3. Берут 100 г теллура с содержанием примесей как в примере f и 1 л царской водки при комнатной/температуре. Аналогично

° примерам 1 и 2 проводят растворение теллура в царской водке, после чего поднимают температуру реактора до и проводят упаривание 50% объема раствора. Температуру раствора

понижают до , добавляют к нему (до 100% исходного объема) воду и нейтрализуют раствор 25%-ным водным раствором аммиака до осаждения 10%. от общего количества двуокиси теллура.. Полученную смесь перемешивают в течение kO мин при 50 С. Осадок отделяют от раствора фильтрованием, к маточному раствору добавляют при комнатной температуре 25%ный водный раствор аммиака до полного осажд ния продукта, после чего раствор с осадком прогревают на водяной бане до , отделяют осадок 1 от раствора промывают водой и сушат на воздухе. Полученная двуокись теллура содержит алюминия и ЗЮ % железа. Степень очистки от алюминия 60%, от железа 93. Таким образом, осуществление изоб ретения позволяет повысить степень очистки от железа с 8 до 93 и от алюминия с {3% до 60-90% и получить конечный продукт, пригодный для выра щиваний монокристаллов парателлурита Формула изобретения Способ получения двуокиси теллура включающий растворение металлическоГО теллура в смеси концентрированных азотной и соляной кислот, обработку раствора водным раствором аммиака, осаждение и отделение конечного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от железа и алюминия, предварительно раствор аммиака вводят в количестве, необходимом для осаждения двуокиси теллура от расчетного количества, полученную пульпу перемешивают в течение мин при температуре iO-50 C, после чего отделяют осадок от раствора и далее раствор обрабатывают аммиаком в количестве, необходимом для осаждения оставшейся части теллура. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Химия и технология редких и рассеянных элементов. Под ред. К.А.Большакова. Ч.111.М., 1976, с. 96. 2.Труды ВНИИРЕА,966, вып.2, с.321-326. 3.Авторское свидетельство СССР № 213350, кл. С 22 В 61/00, 1973 (прототип).