150464. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 99.999%-os tisztaságú szelén előállítására és a tellurnak nyers-szelénből való kinyerésére
2 150.464 Ezt igazolja a következő táblázat: Szennyező fémek Pb% Hgo/o Te% Nyers szelén 20%-os oldatból előtelített Sebben 10%-os oldatból előtelített Se-foen 5%-os oldatból előtelített Se-ben 5%KDS oldatból az első csapadékrészlet eltávolítása után előállított Se-ten 2 0,4 1,5 0,008 0,15 0,2 0,003 0.1 0,14 0,001 0.06 0,11 0,06 0,0005 0,035 A tisztítás sikerére e három szennyező fém eltávolításának döntő befolyása van, mert a további szennyezések (As, Sb, Fe, Si, Ag, Bi, Su, stb.) összmennyiség'e nem haladja meg a 0,1%-ot. A táblázatból megállapítható, hogy a legtisztább szelén akkor állítható elő, ha az előtisztításnál 5%-os oldatból indulunk ki és az SOa-bevezetés alkalmával keletkező, szennyezett csapadék első részletét már az előraffinátum előállítása folyamán elkülönítjük. A fenti módon keletkező, mintegy 99,8%-os szelén ólomtartalma viszonylag csekély, viszont Hg~ és Te-tartalmától vegyi úton már 'meg nem tisztítható. A további tisztítást a találmány érelmében, ioncserélők alkalmazásával végezzük, éspedig híg salétromsav oldatból. Ezt az oldatot előbb kation-, majd anioncserélőn csurgatjuk át. Ezen rendszabály a következő kísérleti úton 'megállapított tényeken alapszik: Tanulmányoztuk a szelén, tellur és higany adszorpcióját 0,1 n salétromsavas oldatból ,,Dowex 2" anioncserélő és „Dowex 50" ka,tiorncserélő gyantán. A következőket állapítottuk meg: 1. A szelén, mely salétromsavas oldatban főleg mint f^SeOs van jelen, anioncserélő gyantán jól kötődik (kapacitás: 48 g Se/liter Dowex 2). míg kationcserélő gyantán egyáltalán nem adszorbeálódik. SeOf + + 2OH-^r~H2 Se03 ^=±2R+ -4- Se 03" egyenletből kiindulva a disszociáció a jobb felső nyíl irányában van eltolódva. 2. Meglepő, hogy a tellur, mely annak ellenére hogy a szelénhez hasonló; ioncserélőkkel szemben a szeléntől eltérően viselkedett, anion- és kationcserélő gyantán egyformán kötődött. Kapacitás ..Dowex 2" anioncserélőn 2,1 g Te/liter Kapacitás , .Dowex 50" kation cserélőn 2.3 g Te/liter A disszociációs egyenlet a következőképpen írható fel: TeO! - + 2 HO- -ÍZ; H2TeO. ; ^ 2H+ + Te0 3 ~ A kapacitási adatok alapján a disszociáció egyformán eltolódhat a jobb és bal felső nyíl irányában attól függően, hegy hidrogén formájú kationcserélővel, vagy hidroxilformájú ahionoseréiővel érintkezik-e a; z oldat. Vagyis az ioncserés adatok erősen kihangsúlyozzák a tellur amfotér karakterét. Az előtisztított szelén oldásakor a higany részben mint Hg(N03)2 jól disszociál és a Hg-ion kationcserélőn megkötődik. A salétromsav hatására képződő HgO azonban rosszul disszociál és kationcserelo. valamint anioncserélő oszlopon változatlanul áthalad. A fenti nem várt és eddig nem isimert adatok alapján megállapítható, hogy a tellur- és higanymentes szelén előállításához kation- és anioncserélő gyantára egyaránt szükség van. A kationcserélő gyantán megkötődik a tellur és részben a higany, az anioncserélőn csak a szelén, a higany másik része pedig mindkét gyanta-oszlopon áthalad. Az anioncserélő gyantáiról eluált szelén tehát tellur- és higanymentes. Fentiek figyelembevételéivel a következőképpen járunk el: Az előtisztított szelént tömény salétromsavban oldjuk és az oldatot kb. 90°/Q Setartalomig bepároljuk. A kapott oldatot ezután deszt. vízzel úgy hígítjuk, hogy az oldat szeléntartalma kb. 2% legyen Ezt az oldatot n salétromsavval regenerált kationcserélőn. majd n nátronlúggal regenerált, anioncserélőn csurgatjuk át. Az oszlopokat vízzel utána mossuk, majd a szelént az anioncserélő gyantáról n NaOH-val eluáljuk. A kapott oldatot kénsavval savanyítjuk és kéndioxiddal leválasztjuk a szelént. A szelén fekete módosulatban válik le és tömörül. Az oldatot szűrjük és a szelént deszt. vízzel savmentesre mossuk, majd 100 C°-on szárítjuk. A kiszárított szelént előnyösen szemcséző készülékben szenicsézizük. A készülék henger alakú, perforált fenekű, hőálló üvegtartiány, amelyben célszerűen henger alakú elektromos fűtőtest van elrendezve. A fűtőtest 250—300 C°-ra fűthető. A tartályba felülről a szárított sízelénport beadagoljuk s az a perforált fenéklemezén át a szemcsé'ző alatt elhelyezett, desztillált vizet tartalmazó tartályba hull, ahol gömb alakú szemicsék alakjában gyűlik össze. A szemcsézett szelént 40 C° alatti hőmérsékleten szárítjuk. Példa: 10 kg 90%-os nyers szelént 10 kg 98%-os kénsavval elkeverünk és részletekben, keverés közben 30 kg tömény salétromsavat (fs. — 1,4) adunk hozzá. Ezután az oldatot osiapvízzel 150 literre hígítjuk, ülepítjük és a tisztáját lecsapókiádba szívatjuk. A visszamaradt iszapot 50 liter vízzel felkeverjük és ülepítés után az oldatot szintén a leosapókádba szívatjuk. Ezután az oldatba SOogázt vezetünk addig, amíg a szelén leválása megkezdődik, majd ülepítés után, az oldat tisztáját egy másik lecsapókádba szívatjuk GS 1 a. lecsapást S02-vel a szelén teljes leválásaiig folytatjuk. Ekkor az oldat kitisztul és a szelén fekete imódosu-
