高純碘化鈉的提純方法
2023-12-03 22:11:06 2
專利名稱：高純碘化鈉的提純方法
技術領域：
本發明涉及一種化學物質的提純方法，具體地說，是碘化鈉的提純方法。
在生產NaI(Tl)晶體過程中，產生的碘化鈉廢料中含有不少雜質元素。為了回收廢料中的NaI再用於生產NaI(Tl)晶體，必須除去這些雜質元素。在JP59-174521中公開了一種用四苯硼酸鈉加氨(或NH+3)的方法除去NaI中的鉀，效果雖好，但只限除去一種元素，此外，加NH+3後，使NaI的收率低。在SU431109中公開了用硫化物除銅的方法，對其他雜質元素的去除未涉及。在US3002811中公開了用HI酸化的辦法，一次加大量的HI使pH為1或以下，該方法可除去一些雜質，但使一些在中性和鹼性溶液中難溶的化合物不易除去，而且由於酸度大，不宜直接用於生產NaI(Tl)晶體，此外其產量也低。捷克專利237508中公開了一種從碘化鈉廢料中除去雜質從而提純碘化鈉的方法。該方法是把NaI(Tl)廢料用純水溶解後，用HI酸化至pH7，再加入Na2S，使I2→2I-，並沉澱分離出Fe、Pb、Cu、Tl等的硫化物，最後再重結晶使NaI進一步純化。但用該方法往往使一些難以分離的原子序數低的元素，如Mg、K、Ca等，在含量稍多時(如在20ppm以上)，則不易除去，達不到生產NaI(Tl)結晶所需的要求。而且NaI的回收率也較低，不大於70%。
本發明目的是提供一種回收率高的高純度碘化鈉的提純方法。
本發明是這樣實施的，在NaI水溶液中加入Na2S以除去Tl、Fe、Pb、Ag、Hg、Cu、Zn、Mn等。再加碘氫酸(HI)逐次將pH值調低，每調低1-2個pH值，出現沉澱，然後過濾，除去沉澱取上清液。直至pH降到6.0左右。每次沉澱除去的雜質元素各有不同。在整個調pH階段，共除去的雜質元素有Ni、Pb、Cr、Cu、Tl、Fe、Co、Be、Mn、Cd、UO2、Sn、Se、Hg、Bi、Al、Zn和Y等。為了除去上述濾液中的SO2-4，在濾液中加入Ba(OH)2，過濾去沉澱。再在上清液中加入I2除去硫。為了進一步除去Ca、Sr、Ba、Hg、La、Th、Y、S和過量的I2，在溶液中加入草酸，經過濾，除去上述元素的草酸沉澱。然後在溶液中加二苦胺以除去K，使鉀含量低於2ppm。最後在溶液中加活性炭，進一步除去殘存的微量有機或無機雜質，使NaI溶液無色透明。將處理好的NaI溶液蒸發、烘乾即可得純度高的NaI產品，可用於NaI(Tl)的結晶。
本發明按如下步驟提純NaI(1)用去離子水溶解碘化鈉廢料，使溶液達飽和或亞飽和狀態，即比重為1.75～1.85。過濾後，難溶的碘化鉈(TlI)作另外處理，濾出液中含NaI。
(2)於濾液中加入Na2S溶液，放置1～3天，過濾，取濾液。加入20%Na2S·9H2O溶液量為1～3ml/l濾液，溶液pH為12～13。
(3)於(2)濾液中加入碘氫酸(HI)，使濾液pH值逐級降至10～11.5、9～9.5、8～8.5、7～7.5、6～6.5，在各pH值，溶液均會產生沉澱，除去沉澱，留濾液。
(4)在(3)的最後濾液中加入Ba(OH)2，除去沉澱，取濾液。Ba(OH)2加入量是SO2-4當量數的1～3倍。
(5)在(4)濾液中加I2，溶液呈粉紅色，過濾、留濾液。
(6)於(5)濾液中加草酸，至溶液pH為2～3，除去沉澱，取濾液。
(7)把溶液調至pH6.5～7，過濾去沉澱，再加二苦胺，加入量為0.5～1g/l，除去沉澱，取濾液。
(8)在(7)濾液中加活性炭，按1～2g/l量加。經蒸發，烘乾就得高純度的NaI產品。
經上述處理所得的NaI，完全符合生產NaI(Tl)晶體的要求，且方法易於實施，過程簡單，回收率也高達90%以上。
本發明所處理的NaI廢料主要來自生產NaI(Tl)晶體中產生的NaI廢料。有的是在生產NaI(Tl)晶體卸爐時，從坩堝中倒出的餘料;有的是NaI(Tl)晶體在機械切削時產生的碎末和料頭。前者雜質種類多且量也多，後者雜質種類少、量也少。為此在實施過程中可視具體情況而減少處理步驟。
實施例1(1)將NaI(Tl)結晶的坩堝餘料50kg用25升去離子水溶解，溶液比重為1.85，濾除沉澱，留取濾液。沉澱另作處理。
(2)向濾液內加20%Na2S·9H2O溶液150ml(分析純)，靜置3天。濾去沉澱，取濾液。
(3)在(2)濾液中加HI(分析純)，使NaI溶液的pH由13下降到11，將出現沉澱的溶液靜置2天，濾去沉澱。取濾液加HI使pH降至9～9.5，放置2天，濾去沉澱。取濾液加HI，使pH至8～8.5，放置1天，濾去沉澱。取濾液加HI至pH為7～7.5，放置1天，濾去沉澱。再在溶液中加HI，至pH為6～6.5，放置1天，過濾去沉澱，留濾液。
(4)在(3)的最後的濾液中加20gBa(OH)2·8H2O(分析純)，放置過夜，過濾去沉澱，取濾液。
(5)在(4)的濾液中加I2，當溶液呈粉紅色，放置過夜，過濾去沉澱，取濾液。
(6)在(5)的濾液中加入40g草酸(分析純)，放置過夜，過濾除去沉澱，取濾液。
(7)用NaOH(一級純)調(5)濾液pH至6.5～7，放置過夜，過濾去沉澱，再加入20g二苦胺(分析純)，放置過夜，過濾去沉澱，取濾液。
(8)在(7)的濾液中加60g活性炭，待溶液呈無色透明，即去除活性炭。將溶液蒸發、烘乾即可。
實施例2(1)將NaI切削廢料25kg，用12升去離子水溶解，比重為1.8，把溶液的浮油撇去，再過濾，留濾液。
(2)在濾液中加入20%Na2S·9H2O溶液30ml，放置3天，過濾去沉澱，留濾液。
(3)在(2)的濾液中加HI調pH至7～7.5，放置1天，過濾，取濾液加HI使pH至6～6.5，放置1天，過濾去沉澱，留濾液。
(4)在(3)的濾液中加Ba(OH)210g，放置過夜，過濾，去沉澱，留濾液。
(5)在(4)的濾液中加I2，溶液呈粉紅色，放置過夜過濾去沉澱，留濾液。
(6)在(5)的濾液中加20g草取，放置過夜過濾去沉澱，取濾液。
(7)用NaOH將(6)的濾液調pH至6.5～7，放置過夜過濾去沉澱，再加10g二苦胺，放置過夜過濾去沉澱，留濾液。
(8)在(7)的濾液中加30g活性炭，待溶液無色透明，即除去活性炭，並蒸發、烘乾即可。
所用試劑的純度與例1相同。
對上述實施例中的產品進行分析，其中雜質元素的含量完全達到生產NaI(Tl)晶體的要求，且NaI的回收率均在95%以上。因此本發明的提純方法是一種回收率高且純度也高的方法。
權利要求
1.一種高純度NaI的提純方法，其特徵在於該方法按如下步驟進行(1)用去離子水溶解碘化鈉廢料。使溶液比重為1.75～1.85，然後過濾，除去沉澱，留取濾液，(2)於(1)濾液中加入Na2S，加入量為20%Na2S 9H2O1～3ml/l濾液，過濾去沉澱，留濾液，(3)於(2)濾液中加入碘氫酸(HI)，使濾液pH值逐級降至10～11.5、9～9.5、8～8.5、7～7.5、6～6.5，在各級pH值，溶液均會產生沉澱，依次進行過濾，留濾液，(4)在(3)的最後濾液中加入Ba(OH)2，過濾去沉澱，留濾液，Ba(OH)2加入量是SO2-4當量數的1～3倍，(5)在(4)的溶液中加I2，溶液呈粉紅色，過濾去沉澱，留濾液，(6)於(5)的濾液中加草酸，至溶液pH為2～3，除去沉澱，取濾液，(7)把(6)濾液調pH至6.5～7，過濾去沉澱再加二苦胺，加入量為0.5～1g/l，過濾除去沉澱取濾液，(8)在(7)濾液中加活性炭，按1～2g/l量加入，待溶液呈無色透明即除去活性炭，溶液進行蒸發烘乾。
2.如權利要求1所述的碘化鈉提純方法，其特徵在於碘化鈉廢料是NaI(Tl)晶體生產過程中坩堝中的餘料和晶體切削時所得的廢料。
3.如權利要求1所述的碘化鈉提純方法，其特徵在於步驟(2)中產生的沉澱溶液要靜置1～3天。
全文摘要
本發明涉及一種高純度碘化鈉的提純方法。該方法是利用無機沉澱和有機沉澱的辦法來除去NaI(TI)廢料中的雜質元素。通過加入Na
文檔編號C01D3/16GK1066830SQ9210488
公開日1992年12月9日 申請日期1992年6月23日 優先權日1992年6月23日
發明者梁保勝, 呂素秀, 楊德華, 馬啟明 申請人:中國核工業總公司北京核儀器廠