Способ разделения гафния и циркония Советский патент 1929 года по МПК C01G25/00 C01G27/00 

Предлагаемый способ разделения гафния и циркония является дополнительным к патенту № 3947. Согласно этого патенту, способ разделения фосфатов названных элементов заключается в растворении их в щавелевой, концентрированной серной, или фосфорной кислотах и в последующем фракционном осаждении соединений гафния и циркония при помощи щелочи, воды или соляной кислоты.

В предлагаемом видоизменении указанного способа, с целью устранения затруднений, возникавщих при необходимости вести фильтрование растворов фосфатов гафния и циркония в крепкой серной кислоте, прибавляют соли названных элементов ив некоторых случаях осадитель.

Для разделения гафния и циркония поступают следующим образом: смешивают раствор фосфатов в концетрированной серной кислоте с раствором одной или нескольких других солей гафния и циркония в концентрированной же серной кислоте, а затем прибавляют осаждающее средство, в качестве какового с успехом можно применять воду. Осаждение производится следующим образом: к вышеупомянутой смеси прибавляют осаждающее вещество в избыточном количестве с тем, чтобы весь .имеющийся в растворе фосфат перешел в осадок. Осаждающее вещество должно быть взято в количестве, обеспечивающем разбавление серной кислоты до предела, устраняющего затруднения при ее фильтровании. В то время, как фосфат осаждается полностью, гафний и цирконий осаждаются лишь частично, так как часть их, связанная с другим кислотным остатком, остается в растворе. Осажденный же фосфат содержит относительно больше гафния, чем первоначальный раствор солей гафния и циркония в концентрированной серной кислоте.

Можно также добиться разделения, добавляя к раствору фосфатов в концентрированной серной кислоте раствор одной или нескольких других солей гафния и циркония в разведенной кислоте. Тогда, во время смешивания этих растворов, фосфат гафния и циркония осаждается из раствора.

Отношение количества фосфата к количеству другой соли гафния и циркония, применяемое при выполнении предлагаемого способа, зависит от того, желательно ли достигнуть более полного разделения при малом количестве получаемого продукта, или же более значительного количества при менее совершенном разделении. В первом случае количество фосфата, растворяемого в концентрированной серной кислоте, должно быть меньше, чем во втором случае.

Так как из практики выяснилось, что гафний и цирконий из содержащих гафний циркониевых руд %огут быть легче всего добыты в виде фос. фатов, то обычно для изготовления других солей гафния и циркония, прибавляемых к раствору фосфатов в концентрированной серной кислоте, исходят также из фосфатов. Эти последние можно перевести в другие соли гафния и циркония действием на них фтористоводородной кислоты, последующим осаждением из полученного раствора помощью какого либо основания, например: едкого натра, окисей гафния и циркония и переводом окисей при действии кислот в другие соли гафния и цирконния.

Предлагаемое изобретение поясняется на примере. Некоторое количество содержащего гафний фосфата циркония делят на две приблизительно равные части. Одну половину растворяют в концентрированной серной кислоте, а к другой прибавляют фтористоводородную кислоту; получаемые соединения разлагают при помощи натронного щелока, бла годаря чему образуются окиси гафния и циркония. К этим окисям прибавляют концентрированную серную кислоту, при чем образуются сульфаты гафния и циркония. Затем смешивают раствор фосфатов в серной кислоте, с раствором сульфатов в сер- ной кислоте; из смеси зтих растворов осаждают при помощи избытка воды весь фосфат и отфильтровывают этот фосфат, содержащий относительно больше гафния, чем раствор. Полученный таким образом богатый гафнием фосфат снова делят на две части и поступают с ними так же, как выше описано.

Можно, конечно, окиси гафния и циркония вводить и непосредственно в раствор фосфатов в концентрированной серной кислоте, при чем также образуются сульфаты.

Вместо того, чтобы к окисям гафния и циркония прибавлять концентрированную серную кислоту, к ним можно прибавить и разведенную кислоту, например, разведенную серную кислоту, при чем опять-таки образуются сульфаты гафния и циркония. Если затем раствор фосфатов в концентрированной серной кислоте смешать с раствором сульфатов в разведенной серной кислоте, то благодаря воде, содержащейся в разведенной серной кислоте, фосфаты гафния и циркония осаждаются уже при смешивании, так что применение особого осаждающего вещества становится излишним.

Изобретателем установлено, что при многократном повторении этого способа может быть достигнуто весьма совершенное разделениеЧафния и циркония и что после каждого раза концентрация гафйия значительно увеличивается. В описанном выше примере получаемые при четырех последовательных осаждениях фракции содержат соответственно , 16в/о, 250/0 и 350/0 гафния. Если же содержащий гафний фосфат циркония, подлежащий разделению, делить не на две равные части, а поступать таким образом, чтобы количество фосфата, вводимое непосредственно в концентрированную серную кислоту, было меньше количества того фосфата, который переводится в другую соль гафния и циркония, то разделение становится еще более совершенным, хотя количество получаемого продукта при этом уменьшается.

Предмет патента.

1.Видоизменение способа разделения гафния и циркония в виде фосфатов, означенного в патенте № 3947, отличающееся тем, что к раствору фосфатов гафния и циркония в концентрированной серной кислоте прибавляют одну или нескольско других солей тех же элементов и, в случае нужды, добавляют осадителя.

2.Прием осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что к раствору фасфатов гафния и циркония в концентрированной серной кислоте, прибавляют раствор одной или нескольких других солей тех же элементов в концентрированной же серной кислоте, затем прибавляют осадитель.

3.Прием осуществления способа по п. 1-2, отличающийся тем, что в качестве осадителя применяют воду.

4.Прием осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что к раствору фосфатов гафния и циркония в концентрированной серной кислоте прибавляют раствор одной или нескольких других солей тех же элементов в разбавленной серной кислоте.

5.Прием осуществления способа по п. 1-4, отличающийся тем, MTOJ другие соли гафния и циркония, необходимые для выполнения способа, получают растворением фосфатов этих элементов в плавиковой кислоте, осаждением из этого раствора окисей гафния и циркония и растворением полученных окисей в соответствующих кислотах.