专利名称：高纯碘化钠的提纯方法
技术领域：
本发明涉及一种化学物质的提纯方法，具体地说，是碘化钠的提纯方法。
在生产NaI(Tl)晶体过程中，产生的碘化钠废料中含有不少杂质元素。为了回收废料中的NaI再用于生产NaI(Tl)晶体，必须除去这些杂质元素。在JP59-174521中公开了一种用四苯硼酸钠加氨(或NH+3)的方法除去NaI中的钾，效果虽好，但只限除去一种元素，此外，加NH+3后，使NaI的收率低。在SU431109中公开了用硫化物除铜的方法，对其他杂质元素的去除未涉及。在US3002811中公开了用HI酸化的办法，一次加大量的HI使pH为1或以下，该方法可除去一些杂质，但使一些在中性和碱性溶液中难溶的化合物不易除去，而且由于酸度大，不宜直接用于生产NaI(Tl)晶体，此外其产量也低。捷克专利237508中公开了一种从碘化钠废料中除去杂质从而提纯碘化钠的方法。该方法是把NaI(Tl)废料用纯水溶解后，用HI酸化至pH7，再加入Na2S，使I2→2I-，并沉淀分离出Fe、Pb、Cu、Tl等的硫化物，最后再重结晶使NaI进一步纯化。但用该方法往往使一些难以分离的原子序数低的元素，如Mg、K、Ca等，在含量稍多时(如在20ppm以上)，则不易除去，达不到生产NaI(Tl)结晶所需的要求。而且NaI的回收率也较低，不大于70%。
本发明目的是提供一种回收率高的高纯度碘化钠的提纯方法。
本发明是这样实施的，在NaI水溶液中加入Na2S以除去Tl、Fe、Pb、Ag、Hg、Cu、Zn、Mn等。再加碘氢酸(HI)逐次将pH值调低，每调低1-2个pH值，出现沉淀，然后过滤，除去沉淀取上清液。直至pH降到6.0左右。每次沉淀除去的杂质元素各有不同。在整个调pH阶段，共除去的杂质元素有Ni、Pb、Cr、Cu、Tl、Fe、Co、Be、Mn、Cd、UO2、Sn、Se、Hg、Bi、Al、Zn和Y等。为了除去上述滤液中的SO2-4，在滤液中加入Ba(OH)2，过滤去沉淀。再在上清液中加入I2除去硫。为了进一步除去Ca、Sr、Ba、Hg、La、Th、Y、S和过量的I2，在溶液中加入草酸，经过滤，除去上述元素的草酸沉淀。然后在溶液中加二苦胺以除去K，使钾含量低于2ppm。最后在溶液中加活性炭，进一步除去残存的微量有机或无机杂质，使NaI溶液无色透明。将处理好的NaI溶液蒸发、烘干即可得纯度高的NaI产品，可用于NaI(Tl)的结晶。
本发明按如下步骤提纯NaI(1)用去离子水溶解碘化钠废料，使溶液达饱和或亚饱和状态，即比重为1.75～1.85。过滤后，难溶的碘化铊(TlI)作另外处理，滤出液中含NaI。
(2)于滤液中加入Na2S溶液，放置1～3天，过滤，取滤液。加入20%Na2S·9H2O溶液量为1～3ml/l滤液，溶液pH为12～13。
(3)于(2)滤液中加入碘氢酸(HI)，使滤液pH值逐级降至10～11.5、9～9.5、8～8.5、7～7.5、6～6.5，在各pH值，溶液均会产生沉淀，除去沉淀，留滤液。
(4)在(3)的最后滤液中加入Ba(OH)2，除去沉淀，取滤液。Ba(OH)2加入量是SO2-4当量数的1～3倍。
(5)在(4)滤液中加I2，溶液呈粉红色，过滤、留滤液。
(6)于(5)滤液中加草酸，至溶液pH为2～3，除去沉淀，取滤液。
(7)把溶液调至pH6.5～7，过滤去沉淀，再加二苦胺，加入量为0.5～1g/l，除去沉淀，取滤液。
(8)在(7)滤液中加活性炭，按1～2g/l量加。经蒸发，烘干就得高纯度的NaI产品。
经上述处理所得的NaI，完全符合生产NaI(Tl)晶体的要求，且方法易于实施，过程简单，回收率也高达90%以上。
本发明所处理的NaI废料主要来自生产NaI(Tl)晶体中产生的NaI废料。有的是在生产NaI(Tl)晶体卸炉时，从坩埚中倒出的余料;有的是NaI(Tl)晶体在机械切削时产生的碎末和料头。前者杂质种类多且量也多，后者杂质种类少、量也少。为此在实施过程中可视具体情况而减少处理步骤。
实施例1(1)将NaI(Tl)结晶的坩埚余料50kg用25升去离子水溶解，溶液比重为1.85，滤除沉淀，留取滤液。沉淀另作处理。
(2)向滤液内加20%Na2S·9H2O溶液150ml(分析纯)，静置3天。滤去沉淀，取滤液。
(3)在(2)滤液中加HI(分析纯)，使NaI溶液的pH由13下降到11，将出现沉淀的溶液静置2天，滤去沉淀。取滤液加HI使pH降至9～9.5，放置2天，滤去沉淀。取滤液加HI，使pH至8～8.5，放置1天，滤去沉淀。取滤液加HI至pH为7～7.5，放置1天，滤去沉淀。再在溶液中加HI，至pH为6～6.5，放置1天，过滤去沉淀，留滤液。
(4)在(3)的最后的滤液中加20gBa(OH)2·8H2O(分析纯)，放置过夜，过滤去沉淀，取滤液。
(5)在(4)的滤液中加I2，当溶液呈粉红色，放置过夜，过滤去沉淀，取滤液。
(6)在(5)的滤液中加入40g草酸(分析纯)，放置过夜，过滤除去沉淀，取滤液。
(7)用NaOH(一级纯)调(5)滤液pH至6.5～7，放置过夜，过滤去沉淀，再加入20g二苦胺(分析纯)，放置过夜，过滤去沉淀，取滤液。
(8)在(7)的滤液中加60g活性炭，待溶液呈无色透明，即去除活性炭。将溶液蒸发、烘干即可。
实施例2(1)将NaI切削废料25kg，用12升去离子水溶解，比重为1.8，把溶液的浮油撇去，再过滤，留滤液。
(2)在滤液中加入20%Na2S·9H2O溶液30ml，放置3天，过滤去沉淀，留滤液。
(3)在(2)的滤液中加HI调pH至7～7.5，放置1天，过滤，取滤液加HI使pH至6～6.5，放置1天，过滤去沉淀，留滤液。
(4)在(3)的滤液中加Ba(OH)210g，放置过夜，过滤，去沉淀，留滤液。
(5)在(4)的滤液中加I2，溶液呈粉红色，放置过夜过滤去沉淀，留滤液。
(6)在(5)的滤液中加20g草取，放置过夜过滤去沉淀，取滤液。
(7)用NaOH将(6)的滤液调pH至6.5～7，放置过夜过滤去沉淀，再加10g二苦胺，放置过夜过滤去沉淀，留滤液。
(8)在(7)的滤液中加30g活性炭，待溶液无色透明，即除去活性炭，并蒸发、烘干即可。
所用试剂的纯度与例1相同。
对上述实施例中的产品进行分析，其中杂质元素的含量完全达到生产NaI(Tl)晶体的要求，且NaI的回收率均在95%以上。因此本发明的提纯方法是一种回收率高且纯度也高的方法。
权利要求
1.一种高纯度NaI的提纯方法，其特征在于该方法按如下步骤进行(1)用去离子水溶解碘化钠废料。使溶液比重为1.75～1.85，然后过滤，除去沉淀，留取滤液，(2)于(1)滤液中加入Na2S，加入量为20%Na2S 9H2O1～3ml/l滤液，过滤去沉淀，留滤液，(3)于(2)滤液中加入碘氢酸(HI)，使滤液pH值逐级降至10～11.5、9～9.5、8～8.5、7～7.5、6～6.5，在各级pH值，溶液均会产生沉淀，依次进行过滤，留滤液，(4)在(3)的最后滤液中加入Ba(OH)2，过滤去沉淀，留滤液，Ba(OH)2加入量是SO2-4当量数的1～3倍，(5)在(4)的溶液中加I2，溶液呈粉红色，过滤去沉淀，留滤液，(6)于(5)的滤液中加草酸，至溶液pH为2～3，除去沉淀，取滤液，(7)把(6)滤液调pH至6.5～7，过滤去沉淀再加二苦胺，加入量为0.5～1g/l，过滤除去沉淀取滤液，(8)在(7)滤液中加活性炭，按1～2g/l量加入，待溶液呈无色透明即除去活性炭，溶液进行蒸发烘干。
2.如权利要求1所述的碘化钠提纯方法，其特征在于碘化钠废料是NaI(Tl)晶体生产过程中坩埚中的余料和晶体切削时所得的废料。
3.如权利要求1所述的碘化钠提纯方法，其特征在于步骤(2)中产生的沉淀溶液要静置1～3天。
全文摘要
本发明涉及一种高纯度碘化钠的提纯方法。该方法是利用无机沉淀和有机沉淀的办法来除去NaI(TI)废料中的杂质元素。通过加入Na
文档编号C01D3/16GK1066830SQ9210488
公开日1992年12月9日 申请日期1992年6月23日 优先权日1992年6月23日
发明者梁保胜, 吕素秀, 杨德华, 马启明 申请人:中国核工业总公司北京核仪器厂