專利名稱：從銫礬制備銫鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從銫礬制備銫鹽的方法。
美國專利3,489,509公開了一種制備具有高純度的銫化合物的方法。該方法中，銫礬(cesium-aluminum-alum)用氫氧化鋇處理，接著與二氧化碳反應(yīng)。隨后加入化學(xué)計量的鹵化鋇，以得到純鹵化銫。為了從銫礬得到鹵化銫，需要使用氫氧化鋇和鹵化鋇，這將導(dǎo)致費用高昂，并且要發(fā)生與二氧化碳的中和反應(yīng)。
本發(fā)明的一個目的是提供一種能克服如上所述的缺點的方法。
按照本發(fā)明，上述目的是這樣達(dá)到的在一單一容器中，將銫礬和氫氧化鈣反應(yīng)，氫氧化鈣的用量與銫礬中的鋁的摩爾數(shù)相等，然后和與水溶性鈣鹽反應(yīng)，水溶性鈣鹽的用量與銫礬中的銫的摩爾數(shù)相等，經(jīng)過濾或離心分離分離出氫氧化鋁和硫酸鈣沉淀。在本發(fā)明的方法中，不使用比鈣化合物昂貴的鋇化合物，并且不用進(jìn)行與二氧化碳的中和反應(yīng)；其一個進(jìn)一步的優(yōu)點是，由反應(yīng)直接得到的銫鹽溶液的濃度大于10％。這將大大降低在制備濃縮的銫鹽溶液以及在制備固體鹽的過程中從溶液中除去水的工作量。
對于按照下述方程式使銫礬與化學(xué)計量的氫氧化鈣的直接反應(yīng)CsAl(SO4)2＋2Ca(OH)2→CsOH＋Al(OH)3＋2CaSO4是周知的，但是該反應(yīng)不能以很滿意的收率得到氫氧化銫。這可能是因為產(chǎn)生的氫氧化鋁和石膏沉淀掩蔽了懸浮的氫氧化鈣的表面，以致于其不能參與反應(yīng)。另一方面，也不能通過使用氫氧化鈣來補償被掩蔽的氫氧化鈣，因為補加的氫氧化鈣的量必須精確控制方能避免目的產(chǎn)物氫氧化銫的被污染，而被污染的產(chǎn)品中的氫氧化鈣很難除去。因為這一原因，本領(lǐng)域中通常是使用氫氧化鋇；其更易溶于水但也非常昂貴。
采用本發(fā)明的方法，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，可在一單一的容器中制備出純的銫鹽。甲酸鈣、乙酸鈣、檸檬酸鈣、氯化鈣或溴化鈣可用作所述的水溶性鈣鹽。
優(yōu)選是以以下方式從銫礬制備銫鹽所述的反應(yīng)在80～120℃的范圍內(nèi)進(jìn)行，并且在反應(yīng)開始時，懸浮液的每升水中的不溶性固體物為100～500克。所述的不溶性固體物由反應(yīng)開始時不溶的那部分Ca(OH)2、銫鹽和銫礬所組成。
下面用下述實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。實施例1 甲酸銫的制備向一可加熱和可攪拌的容積為500升的容器中加入290升水、17千克氧化鈣和13千克甲酸鈣。將得到的懸浮液在攪拌下加熱至其沸點，然后加入111千克銫礬。將反應(yīng)混合物在其沸點溫度攪拌2小時，隨后將其冷卻和過濾。濾液含有約11％的甲酸銫、0.1％的鈣離子、0.05％的鋁離子和1％的硫酸根離子。濾渣再用水洗滌。在合并的濾液中檢測出約有95％的原料中的銫被轉(zhuǎn)化成了甲酸銫。實施例2 乙酸銫的制備使用與實施例1中相類似的容器，只是其容積為1000升。向其中加入375千克水、43.8千克氧化鈣和45.8千克乙酸鈣。將得到的懸浮液加熱至其沸點，然后加入296千克銫礬。隨后將該懸浮液在其沸點溫度下攪拌2小時并使其冷卻，然后過濾。得到的溶液中含有約20％的乙酸銫，其中含有58％的原料中的銫。將濾渣再洗滌，回收得到乙酸銫水溶液，其中又含有原料中的銫的37％。
權(quán)利要求
1.從銫礬制備銫鹽的方法，其特征在于在一單一容器中，在水存在下使銫礬與氫氧化鈣反應(yīng)，氫氧化鈣的用量與銫礬中的鋁的摩爾數(shù)相等，并使銫礬與易溶于水的鈣鹽反應(yīng)，易溶于水的鈣鹽的摩爾用量與銫礬中的銫的摩爾數(shù)相等，采用過濾或離心分離的方法分離出氫氧化鋁和硫酸鈣沉淀。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的易溶于水的鈣鹽為甲酸鈣、乙酸鈣、檸檬酸鈣、氯化鈣或溴化鈣。
3.如權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于所述的反應(yīng)是在一懸浮液中，在80～120℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，所述的懸浮在反應(yīng)開始時的密度相當(dāng)于每升水含有100～500克不溶性固體物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從銫礬制備銫鹽的方法，該方法是在一單一容器中，在水存在下使銫礬與氫氧化鈣反應(yīng)，氫氧化鈣的用量與銫礬中的鋁的摩爾數(shù)相等，并使銫礬與易溶于水的鈣鹽反應(yīng)，易溶于水的鈣鹽的摩爾用量與銫礬中的銫的摩爾數(shù)相等，采用過濾或離心分離的方法分離出氫氧化鋁和硫酸鈣沉淀。
文檔編號C01D17/00GK1121705SQ94191890
公開日1996年5月1日 申請日期1994年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月24日
發(fā)明者哈特穆特·霍夫曼, 克勞斯·科貝勒, 赫斯特·普林茨, 貝爾恩德·菲利普, 格爾德·哈姆斯, 亞歷山大·席德特, 烏爾里克·?？颂貭?申請人:金屬股份有限公司