[發明專利]一種以二氧化碲為原料制備無水四氯化碲的方法

無效

• 申請號: 201210477518.5
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102923678A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 賀中毅;趙秦生;陳華;劉永強;匡華能
• 申請（專利權）人: 瀏陽市亞光高新材料有限公司
• 主分類號: C01B19/04
• 分類號: C01B19/04
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 謝德珍

技術領域

本發明涉及一種以二氧化碲為原料制備無水四氯化碲的方法，屬有色金屬冶煉中稀散金屬化合物制備范疇。

背景技術

高純材料是材料技術進步的基石，高純碲廣泛用于半導體材料，如CdTe、HgCdTe、CdZnTe、PbTe、BiTe是制備紅外探測材料、太陽能電池、電光調制器、射線探測材料和致冷材料等的主要原材料；由于即使很微量的雜質也會導致材料電性能變差，碲的純度是直接影響材料性能的重要因素；傳統的金屬碲生產工藝，是先將各種含碲原料提煉成純度較高的二氧化碲，然后將它溶解在氫氧化鈉溶液中，并經脫重金屬雜質后配制成電解液，經電解產出電解碲，電解碲的純度通常為99.99%，為了制備純度更高的金屬碲，常采用電解–真空蒸餾的工藝組合來獲得99.999%純度的碲，或電解碲經真空蒸餾–區域熔煉來得到純度為99.9999%的碲；但是，在用真空蒸餾–區域熔煉來得到高純度金屬碲的過程中，硒的分離相當困難，同時還有鈉、鈣和鐵等雜質的殘留，使金屬碲的純度提高到99.9999%以上十分困難，同時使用的設備昂貴，成本高；通過四氯化碲的制備和精餾，以及高純無水四氯化碲的水解，可以獲得99.9999%的高純二氧化碲，后者經氫還原，可制得品位超過99.99999%的高純碲；因此，以低純度的二氧化碲為原料，制備無水四氯化碲具有現實意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種以二氧化碲為原料制備無水四氯化碲的方法，為相關行業提供一種以二氧化碲為原料制備無水四氯化碲的方法。

本發明的技術方案是：一種以二氧化碲為原料制備無水四氯化碲的方法，其特征在于：制備流程是以工業上極易獲得的純度為99.9%的二氧化碲為原料，用氫還原法首先將它還原成純度高于99.9%的金屬碲粉，然后將金屬碲粉用干燥氯氣進行氯化，得到無水四氯化碲；四氯化碲經蒸餾，先分離出約10%的初餾物，隨后得到的約90%的餾出物為純度大于99.99%的無水四氯化碲；

制備步驟是：將純度為99.9%的二氧化碲放在石墨燒舟中，放在設有不銹鋼爐管的管狀電爐中；在管狀電爐中以3L-30?L?/min的流速通入氫氣，在500-550℃下還原7-9h，反應結束得到純度為99.9%的金屬碲粉；將氫還原得到的金屬碲粉裝入容積為1-5L的耐熱玻璃三口燒瓶中，從三口燒瓶一側口將一耐熱玻璃細管插到瓶子底部；先用經干燥的氮氣將三口燒瓶中的空氣趕掉，用電加熱保溫套將三口燒瓶加熱到250℃，以2-200ml/min的流速通過耐熱玻璃細管通入干燥氯氣，金屬碲粉開始氯化，逐漸轉變為黑色的二氯化碲液體，繼續通入氯氣，二氯化碲漸漸轉變為液態的四氯化碲，產品四氯化碲中仍含有若干二氯化碲；用電熱套將盛裝四氯化碲的三口瓶玻璃瓶加熱到420℃，用氯氣氣流將三口瓶中的物料蒸餾出來，在另一收集瓶中得到純度為99.99%的四氯化碲，將收集瓶中的四氯化碲移至蒸餾塔，蒸餾塔內部用氮氣置換，用電熱套加熱到420℃，冷凝器加熱到270℃，此時四氯化碲開始餾出；將約10%的初餾物分離，隨后得到的約90%的餾出物為純度大于99.99%的無水四氯化碲。

用二氧化碲為原料制備無水四氯化碲的方法得到的純度大于99.99%的無水四氯化碲進行水解，可以獲得99.9999%的高純二氧化碲，經氫還原后可制得品位超過99.99999%的高純碲。

本發明的優點是提供了一種以二氧化碲為原料制備無水四氯化碲的方法，生產方法簡易、產物純度高、制備成本低。

附圖說明

圖1為本發明的制備流程圖。

具體實施方式

參照圖1對本發明實施方式用下面的實施例加以說明：本發明首先將純度為99.9%的二氧化碲放在石墨燒舟中，將石墨燒舟放在直徑110mm、長2.5m的不銹鋼爐管的管狀電爐中，在管狀電爐中以3L/min的流速通入氫氣，在500-550℃下還原7-9h，反應結束得到純度為99.9%的金屬碲粉350g。一般說來，氫還原可在一定程度上提高金屬碲粉的品位，除去某些易揮發的雜質。

將350g金屬碲粉裝入容積為1L的耐熱玻璃三口燒瓶中，從三口燒瓶一側口將一耐熱玻璃細管插到瓶子底部。先用經干燥的氮氣將三口燒瓶中的空氣趕掉，用電加熱保溫套將三口燒瓶加熱到250℃，以20ml/min的流速通過耐熱玻璃細管通入干燥氯氣。金屬碲粉開始氯化，逐漸轉變為黑色的二氯化碲液體，繼續通入氯氣，二氯化碲漸漸轉變為液態的四氯化碲。

產品四氯化碲中仍含有若干二氯化碲，用電熱套將盛裝四氯化碲的三口瓶玻璃瓶加熱到420℃，用氯氣氣流將三口瓶中的物料蒸餾出來，在另一收集瓶中得到純度為99.99%的四氯化碲。