Неорганические люминофоры - Казгикин О.Н.
Скачать (прямая ссылка):
В некоторых случаях вместо постороннего носителя, способствующего Наиболее полному выделению микропримесей, целесообразно получать его
63
непосредственно в очищаемом растворе путем введения в него необходимых для этого реактивов. Так, при очистке раствора (ГШ4)2НР04 наряду с (1ЧН4)28 вводят СаС12. Образующийся обильный осадок фосфата кальция способствует более полному удалению из раствора высокодисперсных осадков сульфидов тяжелых металлов, выпадающих одновременно в результате действия (1ЧН4)28.
Пульпа свеже-осажденного Mg(OH)J
(10% р-р)
н2о2
(3% р-р)
(№Н«)28 (Р-Р)
Диметилглио-ксим (10% Р-Р)
Фильтрация
Окисление Ре2+-> Ре3+
Осаждение Ре(ОН)» и длительное отстаивание осадка
Фильтрация под вакуумом
Осаждение Сив при перемешивании
Осаждение примеси N1 при перемешивании
Длительное отстаивание раствора и проверка на содержание примесей Си и N1 Фильтрация на нутч-фильтре
Чистый раствор
гпэо*
На осаждение
Схема 2. Очистка сульфата цинка.
Иногда при очкстке растворы приходится подвергать ряду последовательных операций. В качестве примера одной из таких методик приведена схема химической очистки сульфата цинка (схема 2). Этот метод раньше применялся в промышленности, в настоящее время он заменен хроматографическим методом (см. ниже).
Хорошие результаты дает разработанная Ангеловым [12, 13] методика очистки растворов сульфатов, хлоридов и некоторых других солей при помощи диэтилдитиокарбамата натрия, осаждающего большинство тяжелых металлов. Так, очистка растворов сульфатов цинка и кадмия, по Ангелову, состоит в сле-
64
дующем: к 12—15% раствору соли прибавляют ГШ4ОН до начала выпадения гидроокисей, затем вводят слабощелочной 1% раствор диметйлглиоксима до полного осаждения никеля. Через 30 мин добавляют 3% водный раствор диэтил-дитиокарбамата натрия для удаления меди и кобальта. После этого раствор обрабатывают активированным углем марки «щелочной А», размешивают И фильтруют. Примесь марганца удаляется окислением его до двуокиси при действии на маточный раствор персульфатом в аммиачном растворе. Описанная методика позволяет получать растворы с содержанием примесей меньше 1 •10_5% , она удобна для производства не слишком больших масштабов.
Хроматографическое отделение примесей
Преимущество хроматографических методов заключается в том, что они при сравнительной простоте дают большую производительность и могут быть использованы в непрерывных технологических процессах. В производстве
Рис. III.1. Схема ионообменной очистки воды:
1 — катионообменный фильтр; 2 — анионообменный фильтр; 3 — декарбонизатор; 4 — сборник декарбонизированной воды; 5 — вентилятор; 6 — насос; 7 — бак для сбора отмывочных вод после катионообменника; 8 — цистерна; 9 — мерник; 10 — эжектор; 11 — бак для сбора отмывочных вод после анионообменника; 12 — бак для растворов кальцинированной соды или бикарбоната натрия; 13 — насос.
люминофоров используют два принципа очистки: ионообменный [14] и адсорб-ционно-комплексообразовательный [15, 16]. В первом — используют ионообменные свойства ионитов, во втором — адсорбционную способность неорганических поглотителей (например, активированного угля или окиси алюминия).
В качестве практического примера использования ионообменного метода на рис. II 1.1 приведена схема ионообменной очистки воды [17]. Этот метод дает хорошие результаты также при тонкой очистке растворов сульфатов цинка и кадмия [14], однако по своей производительности он уступает адсорбционно-комплексообразовательному методу.
В основе очистки растворов сульфатов цинка и кадмия на так называемой угольно-диметилглиоксимовой колонке [16, 18—20] (рис. III.2) лежит адсорб-ционно-комплексообразовательный метод. В колонке используют активированный уголь БАУ, специально обработанный при нагревании соляной кислотой для удаления из него примеси минеральных солей, и смесь порошка диметйлглиоксима с углем. Диметилглиоксим дает внутрикомплексные соединения не только с никелем, но и с кобальтом, медью и Ре3+ *. Эти комплексные соединения, образующиеся в растворе при рН = 5,8—6,0, далее адсорбируются слоем Угля и таким образом извлекаются из раствора. Постоянство рН раствора поддерживается введением 1—2% ацетата натрия.
* Для окисления Ре2+ -*¦ ?е3+ в раствор предварительно добавляют перекись водорода.
й Заказ 4 4
65
Применение угольно-диметилглиоксимовых колонок позволяет снизить концентрацию Ре в очищаемых солях до (2—4)-10-5%, Ши Со — до 1 '10"5% и менее, а Си даже до (1—-5) • 10~6%. Производительность колонок в расчете на 1 кг диметилглиоксима составляет: 1500 кг ZnSOi и 1300 кг Са304.
Следует отметить, что описываемые колонки могут быть использованы и для очистки растворов плавней (N801, КС1 и др.).
В качестве комплексообразова-телей могут также выступать а-нит-розо-В-нафтол, 8-оксихинолин, 5,7-дибромоксихинолин, рубеановодо-родная кислота, дитизон и некоторые другие органические реагенты [21, 22]. С помощью этих веществ практически можно очищать до нужной степени чистоты все соли, используемые в качестве сырья для синтеза различных классов люминофоров.
