[其他]钡盐提纯方法

说明书

本发明涉及提纯钡化合物的制备方法。

更具体地讲，本发明涉及提纯钡盐特别是锶含量低的钡盐制备方法。该法尤其适于生产高纯度碳酸钡，而这种碳酸钡又可作为同样纯度钛酸钡的母体。

实际上，对高纯度钡盐的需求在不断增加，因为钛酸钡陶瓷冷凝器或六铁酸钡磁盘的发展很快。

但钡矿如重晶石中呈硫酸盐或毒重晶呈碳酸盐中含有各种杂质尤其是铁、钙、钠和锶。其它杂质如氯或硫也可能在普通碳酸钡加工过程中带入。

但是，即使大多数杂质（常常还附带着钡）可很容易地用普通沉淀/重新溶解工艺除去，但除去微量的锶仍是一大问题，因为这两种元素极其相似。

当然，已知有色层或离子交换等锶/钡分离法，但其中更多地涉及到的是允许锶含量的实验技术，还没有达到技术上或经济上可行的实际工业规模分离方法的水平。

正是这一点促使申请人在法国专利申请NO8602791中提出了一种工业方法来解决锶/钡分离问题，从而得到高纯度钡盐。该申请所述方法的特征在于，将初始钡水溶液与含至少一种基本上不溶于水的萃取剂的有机溶剂接触，萃取剂一般选自羧酸，膦酸单酯和8-羟基喹啉，由此在相分离后可得到提纯的最终产品钡水溶液以及含杂质尤其是锶的有机相。

在萃取剂选自8-羟基喹啉的情况下，该申请指出，有利的是用7-（1-甲基-C₁-乙基辛基）-8-羟基喹啉。

尽管所述方法具有显著的锶提纯效果，其中的萃取级数相当少，因此符合工业要求，但某些情况下其除锶效率仍然不够高。

继续该领域里的工作，更具体地讲是以取代的8-羟基喹啉为基础，申请人已发现8-羟基喹啉上取代基的性质和位置对溶剂萃取率以及对锶/钡的选择性具有显著的影响。

这项工作的结果促使申请人得以开发出高效提纯方法，其中可用初始钡溶液获得钡化合物，其纯度得到了进一步提高尤其是就锶元素来说。

本发明提纯钡盐尤其是锶含量低的钡盐制备方法的特征是，将初始钡水溶液与含至少一种基本上不溶于水的萃取剂的有机溶剂接触，萃取剂为式（Ⅰ）的8-羟基喹啉：

其中至少有一个式（Ⅱ）的取代基：

-CH₂-R′ （Ⅱ）

其中R′选自烷基、烯基、炔基、脂环基和芳基，由此在相分离后可得到提纯的最终产品钡水溶液以及含杂质尤其是锶的有机相。

本发明溶剂的优点是可优先萃取锶，这意味着采用的溶剂量可得到控制。此外，所得锶/钡分离因数足够高，因此可减少提纯所必须的级数。

本发明其它特点和优点详细叙述于以下的说明和采用该法的非限制性具体实例中。

进行本法之前，所取原料可为重晶石即硫酸钡矿，其中将其与焦炭反应而还原成硫化物BaS。然后按本身已知的方法处理硫化钡而得到标准质量的碳酸钡即其中锶含量一般为钡含量的1～5%（重量）（Sr/Ba）。

当然，在不超出本发明范围的情况下还可采用所有其它起始含钡物料。

这样得到的碳酸钡然后用酸尤其是盐酸或硝酸处理，由此可分别得到氯化钡水溶液或硝酸钡水溶液，其中的锶含量同于前述。这些溶液中还含其它杂质尤其是钠、钙、铁以及必要时的氯和硫，很显然其含量随所用原料，采用的方法或之前是否进行过这些元素的预提纯而变化。

本发明方法正是适用于这些溶液尤其是硝酸钡或氯化钡溶液。不过，也能很好地用于所有其它可溶钡盐溶液。

而且还表明，用水合氢氧化钡溶液进行操作也很有利。实际上，一方面这些溶液可简单地将固态氢氧化物溶于水中而制得，这可避免酸腐蚀碳酸钡，另一方面这些溶液应是能够在平衡介质中自动达到优化如下述pH条件。

氢氧化物的水合度可变尤其是1.3或8。

按本发明优选实施方式，是用式Ba（OH）₂·8H₂O的八水合氢氧化钡溶液。

将欲提纯初始钡水溶液与含至少一种上述萃取剂的有机溶剂接触。

该萃取剂属于取代8-羟基喹啉。

按照本发明，至少一个取代基对应于-CH₂-R′即萃取剂中包含至少一个亚甲基，当然可有多个。

而且，萃取剂中还可具有式-CH₂-R′以外的取代基。

在后一种情况下，这些取代基相同或不同，可选自烷基，烯基，炔基或芳基。不过，在这种情况下，优选是用带烷基取代基的萃取剂操作。

已发现，至少一个式-CH₂-R′的取代基位于（5）位或（7）位时可得到更好的结果。