Способ получения вольфрамата кальция

 

Назначение изобретения: использование в качестве материалов для радиоэлектроники и в лазерных установках. Сущность изобретения: смесь вольфрама калия и хлорида кальция, взятого в избытке 5 мас.%, спекают при 750-760°С. Полученный спек промывают 5%-ным раствором нашатырного , а затем при 50°С - дистиллированной водой. Получают вольфрамат кальция с содержанием основного вещества 99,9- 99,5%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s С 01 G 41/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4765660/26 (22) 05.12.89 (46) 23,09.92. Бюл. ¹ 35 (71) Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта им. М.Т. Елизарова (72) Л,М, Васильченко (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 340279, кл. С 01 G 41/00, 1977.

Химия и техноло(ия редких и рассеянных элементов. /flop, ред К.А. Большакова.

M.: Химия, 1968, с. 232, Авторское свидетельство СССР ¹ 945079, кл. С 01 G 41/00, 1982, Изобретение относится к области неорганической химии, более конкретно к способу получения вольфрамата кальция квалификации "Ос,ч,", который используется для различных технологических нужд, в частности в радиоэлектронике и лазерных установках.

Известен способ получения вольфрамата кальция путем прокаливания смеси оксидов кальция и вольфрама с добавкой хлорида кальция при температуре 1000 — 1250 С.

Известен также способ получения вольфрамата кальция, включающий взаимодействие вольфрамата натрия и хлорида кальция в расплаве хлорида натрия при

900 — 950 С с последующей кристаллизацией конечного продукта из расплава, Общий недостаток указанных способов состоит в высокой температуре процессов, а также получении вольфрамата кальция недостаточной чистоты, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения вольф(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛЬФРАМАТА

КАЛЬЦИЯ (57) Назначение изобретения; использование в качестве материалов для радиоэлектроники и в лазерных установках. Сущность изобретения: смесь вольфрама калия и хлорида кальция, взятого в. избытке 5 мас,%, спекают при 750 — 760 С. Полученный спек промывают 5%-ным раствором нашатырного, а затем при 50 С вЂ” дистиллированной водой, Получают вольфрамат кальция с содержанием основного вещества 99,999,5%, рамата кальция, включающий прокаливание смеси вольфрамата натрия и хлорида кальция при 500 — 520 С с последующей отмывкой полученного спека от хлоридов натрия и кальция дистиллированной водой при

50 С и суш кой котового продукта при 130 С.

Недостаток известного способа состоит в получении вольфрамата кальция с содержанием основного продукта 98,5 — 99,0%, поэтому требуется дополнительная очистка для получения вольфрамата кальция квалификации "Ос.ч." с целью использования его в радио- и квантовой электронике.

Целью предложенного способа является повышение чистоты вольфрамата кальция с содержанием основного вещества

99,90 — 99,95%.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе спекания смеси хлорида кальция с вол ьфрамсодержащим веществом, в качестве последнего используют вольфрамат калия, хлорид кальция берут в избытке 5 мас,% и спекание проводят при температуре 750 — 760 С, а также тем, что

1763373 промывку полученного спека проводят 5 мас. водным раствором аммиака при комнатной температуре, Предложенный способ отличается от известного тем, что спекание хлорида кальция в отличие от прототипа проводят с вольфраматом калия, избытком хлорида кальция

5 мас, и в температурном интервале 750—

760 С, т.е. вблизи точки полного превращения нестабильных солей CaClz и К2И/04 в стабильные соли CaW04 и KCI. Отличие также состоит в том, что полученный спек отмывают от примесей водным 5 мас. раствором аммиака. Проведение процесса спекания в указанном температурном интервале приводит к наиболее полной конверсии нестабильных солей в стабильные соли, что увеличивает выход продуктов реакции и приводит к меньшему загрязнению примесями. Промывка спека раствором аммиака — операция, которая способствует глубокой очистке вольфрамата кальция от примесей.

Примесью вольфрамата кальция явля. ется хлорид кальция, который берем с небольшим избытком — 5 мас., и хлорид калия, выделившийся по реакции, Отмывку спека от хлорида кальция предложено проводить 57;-ным водным раствором аммиака NH40H, с которым сухой хлорид кальция вступает в реакцию, образуя комплексы (Са(МНз)в) Clz, причем реакция хлорида кальция с раствором нашатырного спирта протекает энергичнее и глубже, чем с водой. Спек полностью отмывается от хлорида кальция, Хлорид калия и другие примеси отмываются от спека дистиллированной водой с температурой 50 С.

Промывка спека водным раствором аммиака и затем горячей водой полностью удаляет примеси из вольфрамата кальция, .доводя его до квалификации "Oc.ч.". После промывки спек сушится при температуре

130 С, выход продуктов близок к теоретическому. В заявленном решении проведено разделение хлоридов кальция и калия, от которых отмывается спек.

Квалификация вольфрамата кальция после отмывки от примесей установлена дифференциальным термическим анализом (ДТА) и рентгенофазовым анализом (РФА).

Однофазный состав спеков подтвержден РФА, Пример 1. В платиновом тигле смешивают 9 г вольфрамата калия и 3,2176 г хлорида кальция. Тигель помещают в печь шахтного типа с температурой 760 С и выдерживают в течение 20 мин. Полученный спек измельчают, охлаждают и промывают

50/-ным раствором нашатырного спирта в

55 воде, а затем — дистиллированной водо при 40 — 50 С и сушат при 130 С.

После сушки и охлаждения устанавли вают квалификацию полученного. вольфра мата кальция ДТА по температур плавления эвтектики 732 С состава 4,! экв. вольфрамата кальция и 95,5 экв./ контрольного хлорида кальция квалифика ции "Ос,ч,". Проведена также идентифика ция полученного вольфрамата кальци.

РФА. РФА образцов проведен на дифракто метре ДРОН вЂ” 2,0. Образцы отжигались пр температуре 1570 С, закалялись, зате тщательно перемешивались и запрессовы вались в кюветы. Идентификация фазовы. составов исследуемых образцов проведен, с помощью таблиц Гиллера и картотек

ASTM, Съемки рентгенограмм осуществля лись на излучении СиК,, с никелевым Р фильтром. Режим съемки рентгенограмм

А =1,539 А, i=20 А, U=30 кВт, скорость град/мин, Штрихрентгенограммы образцо показывают однофазный состав конечног продукта — вольфрамата кальция, Из данны:

ДТА также следует, что получен вольфрама кальция высокой квалификации+Ос,ч." с со держанием вольфрамата кальция 99,91, Для сравнения проведен РФА образцо спека, полученных по способу прототипа

Анализ штрихрентгенограмм показывает что в вольфрамате кальция содержатся при меси хлоридов натрия и кальция, Терма граммы образцов, полученных по данньи

ДТА, также свидетельствуют о наличии при месей в образцах.

Пример 2, В условиях примера проведен ДТА образцов спека, полученны заявляемым способом при температур

750 С. Проведена также идентификаци. полученного вольфрамата кальция РФА, Содержание вол ьфрамата кальция в QC разцах составляет 99,92, Пример 3. В условиях примера получен вольфрамат кальция при темпера туре 755 С и определена его квалификаци

ДТА по температуре двойной эвтектики

732 С и РФА на дифрактометре ДРОН вЂ” 2,(Установлено, что получен вольфрамат каль ция квалификации "Ос.ч." с содержание основного вещества 99,94, Использование предлагаемого способ получения вольфрамата кальция обеспечи вает по сравнению с прототипом следук. щие преимущества.

Предложенный температурный интер вал спекания смеси и промывки спека рас твором аммиака и горячей водой приводят получению вольфрамата кальция квалифи кации +Ос.ч." подкласса А1, т,е. с содержа

1763373

Составитель Л,Васильева

Техред М.Моргентал Корректор А. Ворович

Редактор T.Îðëîeà

Заказ 3424 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101 нием основного вещества 99,90 — 99.95, т,е, чистота продукта увеличена на один порядо <; что очень важно для многих технологических целей.

Кроме того, увеличен выход продукта реакции — вольфрамата кальция за счет проведения процесса спекания в температурном интервале и при соотношении компонентов, отвечающих полной конверсии нестабильных солей в стабильные соли, а также осуществлено разделение хлоридов кальция и калия, являющихся основными примесями вольфрамата кальция, что оченьважно для автоматизации процесса получения вольфрамата кальция.

Формула изобретения

Способ получения вольфрамата кальция, включающий прокаливание смеси вольфрамата щелочного металла и хлори5 да кальция и промывку образовавшегося продукта дистиллированной водой при

50 С,отличающийся тем,что,сцелью повышения чистоты продукта, в качестве вольфрамата щелочного металла исполь10 зуют вольфрамат калия, хлорид кальция берут с избытком 5 мас, сверх стехиометрически необходимого количества, прокаливание ведут при 750 — 760 С и перед промывкой водой продукт промывают

15 5 -ным водным раствором аммиака.