Способ получения полуторных сульфидов редкоземельных элементов

О П И С А Н И Е 922074

ИЗОБРЕТЕНИЯ

СоБоз Советски к

Соцналнстнчвсннк

Расиубпнк

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву(22) Задавлено 25.09.80 (21) 2986360/23-26 (53)М. Кл.

С 01 F 17/00 с присоединением заявки М(23)Приоритет9еудеретмщЫ1 кенктвт

ССС1 ев даден аэаеретенке в етсеыте1.Опубликовано 23.04.82. Бюллетень М 15

Дата опубликования описания 23 .04 .82 (53) УДК 546,65 221.05(088.8) (72) Авторы изобретения

Г.Ф.Балашевский и В.К.Вальцев

Хабаровский комплексный научно-исслед 1 институт Дальневосточного научного центра AH-Н!6р -.. 1 (21) Заявитель ( (БЬ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУТОРНЫХ СУЛЬФИЛОЯ

РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕИЕНТОВ

Изобретение относится к получениям полуторных сульфидов редкоземельных элементов, которые могут быть использованы в качестве специальных огнеупоров и полупроводников, Известен способ получения полуторных сульфидов редкоземельных элементов путем сульфидирования окислов при 1250-1300 С в течение 1 ч в токе сухого сероводорода (1).

Недостатки способа состоят в высокой температуре процесса и необходи" мости использования токсичного и взрывоопасного сероводорода.

Известен также способ получения полуторных сульфидов редкоземельных элементов сульфидиэацией окислов редкоземельных элементов расплавом роданида аммония в токе инертного газа при 170-250 С с последующим раэЛожеиием полученных роданидов редкоземельных элементов при 400-800 С а присутствии сероводорода (2 ).

2 . Недостатки способа - высокая тем- пература процесса, значительный рас . ход роданида аммония, а также использование токсичного и взрывоопасного сероводорода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения полуторных сульфидов редкоземельных элементов путем сульфидизации карбо1е натов редкоземельных элементов в избытке расплава роданида натрия (мольное соотношение карбонатов редкоземельных элементов к роданиду натрия составляет около 1:150) при 360-400 С

3$ в вакуумированной пробирке 13.1.

Недостатки этого способа состоят а сложности процесса, связанной с

2В использованием вакуума, а также в, большом расходе сульфидирующего аген" та.

Цель изобретения - упрощение процесса за счет исключения вакуумного

922074

Компоненты, 3

Практически вычисленные

Теоретически вычисленные

Соединение не J s

Ие S

74,3 25,7

74,2 26,5

74,8 . 25,2

74,2 25,8 ааль

" г ь

Рга ЬЬ

75,0 25,0

74,6 25,4 оборудования и снижение расхода сульфидирующего агента.

Поставленная цель достигается тем, что осуществляют взаимодействие хлоридов редкоземельных элементов с роданидом щелочного металла или аммония в расплаве хлоридной эвтектики калия и лития.

Взаимодействие осуществляется при

370-420 С.

По предлагаемому процесс получения полуторных сульфидов представляет собой реакцию осаждения из растворов, где растворителем яв" ляется расплавленная эвтектика хлоридов калия и лития растворенным веществом - хлорид редкоземельного элемента, осадителем - роданид щелочного металла или аммония, а осадком - полуторный сульфид редкоземельного элемента.

Пример . В пробирку из стекла

"пирекс" или кварцевую помещают . расплав хлоридной эвтектики калия и лития при 370 С. В случае если в расплаве присутствует влага в расплавленную смесь добавляют хлористый аммоний до получения прозрачного бесцветного расплава. Далее в расплав вносят хлорид редкоземельного элемента (лантана, неодима или празеодима) . Расплавленную смесь перемешивают до получения прозрачного гомогенного раствора и добавляют в полученный раствор роданид калия в количестве из расчета 1, 5-3 моля на.

1 моль хлорида редкоземельного элемента, после чего расплав перемешивают или интенсивно встряхивают. Вы» падение осадка наступает практически сразу же после внесения осадителя.

Получающийся осадок отстаивают в течение 20-30 мин и отделяют затем от маточного раствора (расплава хлоридной эвтектики калия и лития или . простым сливанием расплава над осадком, что возможно из-за сравнительно высокого удельного веса сульфидов

РЗЭ (5 г/см ), или фильтрованием на

10 высокотемпературной вакуумной установке при температуре процесса 370420 С. Отделенный расплав хлоридной эвтектики калия и лития можно использовать для последующих синтезов.

15 Осадок сульфида РЗЭ отмывают от примеси застывшего расплава водой до отрицательной реакции на хлоридионы, высушивают в термошкафу при

50"80 С или осушают ацетоном или

20 эфиром, после чего производят его химический анализ на ионы РЗЭ, а также - рентгенофазовый анализ метод порошка) для идентификации.

Данные химического анализа и тео2S ретически вычисленное содержание ме" талла и .серы в расчете на H S сведены в таблицу.

Данные дифрактограмм, записанных на ДРОН-1, идентифинируются с табличзв ными данными (А5ТИ) для полуторных сульфидов.

Выход конечного продукта количественный. Чистота 99-1003.

Таким образом осуществление изобретения позволяет упростить процесс за счет исключения вакуумного оборудования и снизить расход роданидов щелочного металла или аммония в 2030 раз.

5 922074 формула изобретения

Составитель 8.Нечипоренко

Редактор Н.Гунько Техредй, Гергель . Корректор И.Коста

Заказ 2488/30 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал AllO. Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ получения полуторных сульфидов редкоземельных элементов, включающий взаимодействие соединений редкоземельных элементов с роданидом щелочного металла или аммония при высоких температурах, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса за счет исключения вакуумного оборудования и сокращения расхода сульфидирующего реагента, в качестве исходного соединения используют хлориды редкоземельных элементов и взаимодействие осуществляют в расплаве хлоридной эвтектики калия и лития.

2. Способ по и 1,.о т л и ч а юшийся тем, что взаимодействие, осуществляют при 370-420 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Айринг Л. Успехи в химии и технологии редкоземельных элементов.

M., "Металлургия", 1970, с. 254.

2. Авторское свидетельство СССР

N 265090, кл. С 01 F 17/00, 1968.

3 ° Авторское свидетельство СССР

М 167498, кл. С 01 F 17/00, 1965 (прототип).