146024. lajstromszámú szabadalom • Eljárás illékony fémhalogenidek oxihalogenidtől való megtisztítására hődiszproporcionálással

Megjelent: 1960. január 15. ORSZÁGOS TALÄLMÄ3VYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.024. SZÁM 12. g. OSZTÁLY — FE-414. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás illékony fémhalogenidek oxihalogenidtől való megtisztítására hődiszproporcionálással Fémipari Kutató^ Intézet, Budapest Feltalálók: Aradi Antal, Budapest, Göbölyös Károly, Budapest A bejelentés napja: 1958. augusztus 9. Eddig az illékony fémhalogenidek oxihalogenidektől való megtisztítása rektifikáló kolonnokban történt, pontos hőbeállítással, ami nagyméretű, érzékeny és drága felszerelést, kényes és romlandó műszereket igényelt. A kolonnok pontos hőbeállítása érdekében alkalmazott nagyméretű hőszigetelés az esetleges üzemzavarok kiküszöbölését nehézkessé és lassúvá teszi. Ez az oka annak, hogy új eljárást dolgoztunk ki, új körülmények között egyszerűen és olcsón kívánva megtisztítani az illékony fémhalogenideket az oxihalogenidektől. Ismeretes, hogy — kivéve a nemes fémeket — B fémkloridok hő disszociációja csupán igen nagy hőmérsékleteken következik be. Ennek következtében — levegőtől elzárva — forrpontjuk felett nagy hőfokra hevíthetők minden bomlási veszély nélkül. Ismeretes, hogy az oxikloridok hajlamosak arra, hogy hevítve szilárd fémoxidra és illékony fémkloridra diszproporcionálódjanak. Ugyancsak ismeretes, hogy a nyers fémhalogenidek desztillációja alkalmával a gőzök mindig ragadnak magukkal fémoxihalogenideket, melyek a desztillátumot szennyezik és a fémhalogenidek feldolgozása során, pl. Kroll-eljárasnál a fémbe káros oxidos szennyezést visznek. Ezeket az ismereteket használtuk fel arra, hogy az illékony fémhalogenideket a fémoxihalogenidektől megtisztítsuk. Egyik eljárásunk szerint a fémhalogenid desztillációja alkalmával- a gőzök útjába túlhevítőt helyezve, a 150—1000 C°-ra túlhevített gőzökben levő oxihalogenidek szilárd állapotú fémoxiddá és illékony fémhalogeniddé diszpropocionálódnak. A keletkezett szilárd álalpotó fémoxid a gőzöktől a szokásos eljárásokkal — szűrés, ciklon stb. — elválasztható. Az alkalmazott hőfokon, amelyik fémoxihalogenidtől függően 150—1000 C°, az egyensúly erősén az oxid és halogenid képződésének, tehát a diszproporcionálódásnak az irányában van eltolva, így a kapott fémhalogenid tisztasági foka — az oxihalogenid szennyezés szempontjából — magas, mert a javasolt hőfokon az oxid halogenizálódása igen csekély mértékű. Egy példát mutatunk be, anélkül, hogy eljárásunkat csak erre a közönséges légnyomáson folyó műveletre korlátoznánk. Pl. Nyers titántetraklorid desztillációs tisztításakor a gőzök TÍCI2O összetételű oxikloridot visznek magukkal, ami a desztillátumot szennyezi. Amennyiben az átmenő gőzöket túlhevítőn átvezetve 800 C°-ra hevítjük, az oxiklorid TÍO2 és TiCU-á bomlik. A keletkezett titándioxid a titántetrakloridban már nem oldódik fel, a gőzökből, úgyszintén a kondenzált folyadékból eltávolítható a, szokásos eljárásokkal. Az eljárás azonkívül, hogy elvileg új, kevesebb műszert, olcsóbb berendezést igényel, mint az eddig használatos soktányéros kolonnban végrehajtott rektifikáció. Helyigénye sokkal kisebb, a hőfokbeállítás nagyobb ingadozást — +50 C° — elbír, a berendezés egyszerű, javítási szükség esetében könnyen cserélhető és javítható. Az általunk feltalált eljárás folyamatos módszerként könnyen és olcsón bevezethető minden olyan üzemben, amelyik fémhalogenidek előállításával vagy tisztításával foglalkozik. Az eljárás akár vákuumdesztillációs, akár magasnyomású változatban is alkalmazható. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás fémoxihalogenidek eltávolítására illékony fémhalogenidekből, azzal jellemezve, hogy a fémhalogenidek fémoxihalogenid szennyezőit a tisztítandó íémhalogénideknek az alkalmazott nyomástól függő forr-, illetőleg szublimációs