Способ получения селена

 

Изобретение относится к способам получения элементарного селена высокой чистоты из гексафторида селена. Для осуществления способа исходный гексафторид селена восстанавливают водородом в тлеющем электрическом разряде при давлении (4-6)10² Па и мольном соотношении гексафторида селена и водорода, равном 1: (5-6,5). Способ обеспечивает получение селена с высоким выходом. После промывки водой и сушки полученный селен соответствует марке СТО по ГОСТ 10298-79 "Селен. Технические условия". 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к способу получения селена из гексафторида селена и может быть использовано для получения элементарного селена высокой чистоты.

Известны способы получения элементарного селена из газообразного гексафторида селена путем его восстановления щелочными металлами (калием при 60^oС, натрием и литием при 500^oС), сурьмой при 100^oС, мышьяком при 180^oС, кремнием при 250^oС [1].

Недостатком известных способов является необходимость ведения процесса при повышенных температурах, что усложняет аппаратурное оформление процесса, приводит к загрязнению селена элементами-восстановителями и продуктами коррозии материала реактора, от которых требуется дополнительная очистка, что снижает выход целевого продукта - селена высокой чистоты.

Известен также способ получения элементарного селена из гексафторида селена путем его восстановления водным раствором гидразин-гидрата с последующей обработкой соляной кислотой [2].

Недостатком способа является его низкая производительность.

Наиболее близким к заявленному является способ получения элементарного селена [3] путем восстановления газообразного гексафторида селена газообразным аммиаком при 200-300^oС. При этих температурах образующийся селен конденсируется на поверхности реактора в виде жидкости (т. пл. селена 217^oС), реагируя при этом с конструкционными материалами, от которых требуется очистка, обуславливая тем самым снижение выхода целевого продукта.

Задачей изобретения является получение селена высокой чистоты с высоким выходом.

Для этого предлагается способ взаимодействия гексафторида селена с реагентом-восстановителем, а именно с водородом, в тлеющем электрическом разряде. Согласно изобретению процесс ведут при давлении (4÷6)•10²Па.

При этом мольное соотношение гексафторида селена и водорода составляет 1:(5,0÷6,5).

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Получение элементарного селена восстановлением гексафторида селена водородом проводят в тлеющем электрическом разряде переменного тока (50 Гц). Разрядный сосуд представляет собой трубу, выполненную из фторопласта-4, с двумя трубчатыми алюминиевыми электродами. Разряд создается с помощью трансформатора переменного тока ТГ-1020 (220/10000 В). Регулирование тока осуществляется автотрансформатором ЛАТР-1М. Смесь гексафторида селена и водорода подается в разрядный сосуд под разрежением. Полученный селен собирают, промывают водой и сушат при 120^oС.

Восстановление ведут при давлении в реакторе 4,0•10² Па и мольном соотношении гексафторида селена к водороду, равном 1:5,0, скорость подачи гексафторида селена составляет 3,5 г/ч. Переработано 244,2 г гексафторида селена. Сухой охлажденный порошок селена взвешивают и анализируют. Вес селена составил 99,53 г или 99,6% от теоретического выхода. Полученный селен по чистоте соответствует марке СТО по ГОСТ 10298-79 "Селен. Технические условия".

Пример 2. Процесс ведут аналогично процессу по примеру 1, только давление в реакторе составляет 5,0•10² Па и мольное соотношение гексафторида селена к водороду равно 1:5,8, скорость подачи гексафторида селена составляет 3,15 г/ч. Переработано 234 г гексафторида селена. Выход целевого продукта составил 95,38 г или 99,6% от теоретического.

Пример 3. Процесс ведут аналогично процессу по примеру 1, только давление в реакторе составляет 6,0•10² Па и мольное соотношение гексафторида селена к водороду равно 1:6,5, скорость подачи гексафторида селена составляет 3,5 г/ч. Переработано 192,4 г гексафторида селена. Выход целевого продукта составил 78,50 г или 99,7% от теоретического.

Источники информации 1. Бэгналл К. Химия селена, теллура и полония, - М.: Атомиздат, 1971 г., с.99.

2. Патент RU 2078029, Способ получения селена.

3. Кудрявцев А.А. Химия и технология селена и теллура, - М.: Металлургия, 1968 г., с.76.

Формула изобретения

1. Способ получения селена, заключающийся в восстановлении гексафторида селена реагентом-восстановителем, отличающийся тем, что в качестве реагента-восстановителя используют водород, а процесс восстановления проводят в тлеющем электрическом разряде.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при давлении (4-6)·10² Па.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при мольном соотношении гексафторида селена к водороду, равном 1:(5-6,5).