Спосіб одержання розчинів гідроксиду цезію

1. Спосіб одержання розчинів гідроксиду цезію, який відрізняється тим, що - руду, що містить цезій, розкладають сірчаною кислотою з утворенням слаборозчинного на холоді гідрату цезійалюмінійсульфату (цезієвих галунів), - утворені цезієві галуни як розчин відділяють від твердих залишків руди, - із розчину цезієвих галунів осаджують алюміній з утворенням розчину сульфату цезію, - одержаний розчин сульфату цезію піддають взаємодії з гідроксидом барію або гідроксидом стронцію з утворенням розчину гідроксиду цезію, - у одержаний розчин гідроксиду цезію додають діоксид вуглецю або розчинний у гідроксидному розчині карбонат або гідрокарбонат лужних металів, а одержані продукти осадження виділяють з розчину, та - очищений таким чином розчин гідроксиду цезію концентрують. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що утворений розчин сульфату цезію піддають взаємодії з гідроксидом барію. 3. Спосіб за пп.1 або 2, який відрізняється тим, що як руду, що містить цезій, використовують полюцит. 4. Спосіб за одним із пп.1-3, який відрізняється тим, що руда містить від 20 до 24мас.% цезію. 5. Спосіб за одним із пп.1-4, який відрізняється тим, що вміст частинок розміром 80°С. Переважна мінімальна температура становить 95°С, особливо переважна 100°С. Переважна максимальна температура відповідає температурі кипіння реакційної суміші. Переважно компенсують втрати води, яка може випаровуватись. Розчинення можна здійснювати також при надлишковому тиску, наприклад, при надлишковому тиску від 0,5 до 6бар, переважно від 1 до 6бар. Потім із гарячого розчину цезієвих галунів виділяють залишки руди; виділення можна здійснювати, наприклад, декантацією, фільтруванням або центрифугуванням. Переважно цей процес повторюють кілька разів, щоб якомога краще очистити цезієві галуни від залишків руди. Гарячий розчин цезієвих галунів може бути завантажений в інший реактор. Альтернативно спосіб можна здійснювати таким чином, що цезієві галуни разом із сірчаною кислотою звільняють від залишків руди після розкладення перед охолодженням. Потім цезієві галуни викристалізовують із використовуваної для розкладення кислоти (сірчаної кислоти). При цьому через сильну корозійну дію гарячого розчину необхідно використовувати особливі матеріали. Відповідно до переважного варіанту способу із розчину цезієвих галунів, очищеного від твердих залишків руди, шляхом охолодження викристалізовують тверді цезієві галуни та особливо переважно очищують після перекристалізації. Перекристалізацію можна повторювати один або кілька разів. При цьому видаляють зокрема домішки інших сполук лужних металів. Маточні розчини процесу перекристалізації можуть бути повторно використані у способі як технологічні розчини. Маточні розчини з надто великим вмістом солей 92905 8 лужних металів переважно вважаються відпрацьованими. При цьому цезієві галуни при нагріванні розчиняють у кількості води, достатній для розчинення всієї солі, та після цього охолоджують до приблизно 20°С, причому надлишкову кількість маточного розчину виділяють та, в разі потреби, знову використовують на іншій стадії способу. Таку перекристалізацію здійснюють переважно кілька разів. При цьому перші перекристалізації можна здійснювати за допомогою маточних розчинів, а інші - за допомогою води, переважно повністю демінералізованої води (ПД-води). Несподівано з'ясували, що при здійсненні, наприклад, 6 перекристалізацій та використанні маточних розчинів у 1, 2 і 3 перекристалізації, а повністю демінералізованої води (ПД-вода) у 4, 5 і 6 перекристалізації вміст, наприклад, Rb зменшується до 10ΜΩ. Це особливо стосується тих випадків, коли необхідно зменшити вміст радіоактивних катіонів, таких як 87Rb або 137Cs, що походять із природних або антропогенних джерел. На іншій стадії способу здійснюють виділення алюмінію з гідрату цезійалюмінійсульфату (цезієвих галунів) шляхом осадження твердого гідроксиду алюмінію за допомогою основи, наприклад, гідроксиду кальцію, що можна відобразити таким рівнянням: (5) 2CsAI(SO4)2·12Н2О+3Са(ОН)2 Cs2SO4+2АІ(ОН)3/3[CaSO4·хН2О] +(24-х)Н2О Для осадження гідроксиду алюмінію може бути використана будь-яка основна сполука, за допомогою якої у реакційній суміші можна встановити необхідне для осадження гідроксиду алюмінію значення рН (рівн. (6)). Придатне значення рН становить від 4 до 9, переважно від 7 до 8. (6) 2CsAI(SO4)2·12Н2О+6В(ОН) Cs2SO4+2АІ(ОН)3+3B2SO4[ ]+24Н2О Як основні сполуки використовують переважно один або кілька гідроксидів, карбонатів або гідрокарбонатів елементів 1 та 2 головної групи періодичної системи елементів, однак їх перелік не обмежується цими сполуками. Чим нижче розчинність відповідної сульфатної сполуку, тим легше одержувати якомога більш чистий розчин сульфату цезію, тобто розчин, що містить мінімальну кількість сульфату використовуваної основи. Це зокрема стосується сульфатів лужноземельних елементів кальцію, стронцію та барію, причому з економічних міркувань використовують переважно люсоване вапно (гідроксид кальцію) або вапно (карбонат кальцію). Реакцію здійснюють у водному розчині таким чином, що цезієві галуни та основну сполуку (наприклад, люсоване вапно або вапно) піддають взаємодії, так що після завершення перетворення реакційної суміші, що містить розчин сульфату цезію, гідроксид алюмінію та сульфат відповідної основи (наприклад, гіпс) значення рН становить від 4 до 9, переважно від 6,5 до 7,5. Переважно перед здійсненням взаємодії цезієві галуни поміщають у розчин. Особливо переважно реакцію здійснюють при температурі >60°С, особливо переважно при температурі від 90 до 110°С. Так, наприклад, нагрітий до температури >100°С насичений розчин цезійалюмінійсульфату (цезієві галуни) при ретельному перемішуванні піддають взаємодії із суспензією люсованого вапна або вапна до досягнення бажаного значення рН. З метою досягнення повного перетворення та покращення здатності до фільтрування осаду реакційну суміш переважно протягом щонайменше 1 години при перемішуванні кип'ятять при температурі >100°С. Перевага такого методу порівняно із описаним у патенті US 3 207 571 способом (додавання цезієвих галунів у суспензію вапна) полягає в тому, що відбувається майже повне перетворення використовуваної основної сполуки та спостері 9 92905 гається зменшення утворення преципітатного шару на частинках використовуваної основної сполуки (наприклад, гідроксиду кальцію). Крім того з'ясували, що при використанні люсованого вапна (гідроксиду кальцію) в описаних вище умовах реакції утворюється не дигідрат сульфату кальцію (х=2 в рівн. (5)), як було припущено у патенті US 6 015 535, а напівгідрат сульфату кальцію (х=0,5 в рівн. (5)), що сприяє зменшенню кількості осаду, який необхідно виділяти. Для виділення розчину сульфату цезїю використовують звичайні описані в рівні техніки способи розділення твердої і рідкої фази. При виборі особливо слід звертати увагу на те, що аморфних згідно з рентгенівським спектром гідроксид алюмінію, який при здійсненні описаного вище способу випадає в осад, дуже складно зневоднювати та промивати. Одержаний описаним вище способом розчин сульфату цезію через його сильне розрідження може містити порівняно незначну кількість цезію, а саме, як правило,