A purificación de selenio de alta pureza (≥99,999%) implica unha combinación de métodos físicos e químicos para eliminar impurezas como Te, Pb, Fe e As. Os seguintes son os procesos e parámetros clave:
1. Destilación ao baleiro
Fluxo do proceso:
1. Coloque selenio bruto (≥99,9%) nun crisol de cuarzo dentro dun forno de destilación ao baleiro.
2. Quenta a 300-500 °C ao baleiro (1-100 Pa) durante 60-180 minutos.
3. O vapor de selenio condénsase nun condensador de dúas etapas (etapa inferior con partículas de Pb/Cu, etapa superior para a recollida de selenio).
4. Recolle o selenio do condensador superior; 碲(Te) e outras impurezas de alto punto de ebulición permanecen na fase inferior.
Parámetros:
- Temperatura: 300-500°C
- Presión: 1-100 Pa
- Material do condensador: cuarzo ou aceiro inoxidable.
2. Purificación Química + Destilación ao Baleiro
Fluxo do proceso:
1. Combustión por oxidación: Reacciona selenio bruto (99,9%) con O₂ a 500°C para formar gases SeO₂ e TeO₂.
2. Extracción con disolvente: disolver SeO₂ nunha solución de etanol-auga, filtrar o precipitado de TeO₂.
3. Redución: use hidracina (N₂H₄) para reducir SeO₂ a selenio elemental.
4. Deep De-Te: Oxida de novo o selenio a SeO₄²⁻, despois extrae Te usando extracción con disolvente.
5. Destilación final ao baleiro: purifique o selenio a 300-500 °C e 1-100 Pa para acadar 6N (99,9999%) de pureza.
Parámetros:
- Temperatura de oxidación: 500°C
- Dosificación de hidracina: exceso para garantir a redución total.
3. Purificación electrolítica
Fluxo do proceso:
1. Use un electrólito (por exemplo, ácido selenoso) cunha densidade de corrente de 5-10 A/dm².
2. Depósitos de selenio no cátodo, mentres que os óxidos de selenio volatilízanse no ánodo.
Parámetros:
- Densidade de corrente: 5-10 A/dm²
- Electrolito: solución de ácido selenoso ou selenato.
4. Extracción con disolvente
Fluxo do proceso:
1. Extraer Se⁴⁺ da solución usando TBP (fosfato de tributilo) ou TOA (trioctilamina) en medios de ácido clorhídrico ou sulfúrico.
2. Eliminar e precipitar o selenio, despois recristalizalo.
Parámetros:
- Extracto: TBP (medio HCl) ou TOA (medio H₂SO₄)
- Número de etapas: 2-3 .
5. Zona de fusión
Fluxo do proceso:
1. Lingotes de selenio derretidos por zonas repetidamente para eliminar trazas de impurezas.
2. Axeitado para acadar > 5N de pureza a partir de materiais de partida de alta pureza.
Nota: Require equipos especializados e é un uso intensivo de enerxía.
Suxestión de figuras
Para referencia visual, consulte as seguintes figuras da literatura:
- Configuración da destilación ao baleiro: esquema dun sistema de condensador de dúas etapas.
- Diagrama de fases Se-Te: ilustra os desafíos de separación debido a puntos de ebulición próximos.
Referencias
- Destilación ao baleiro e métodos químicos:
- Extracción electrolítica e disolvente:
- Técnicas e desafíos avanzados:
Hora de publicación: 21-mar-2025