金属铯的制备(金属铯的提取) 铷、铯金属及盐的制备:& nbsp& nbsp制备铷和铯的方法通常有三种:(1)电解法；(2)热分解；(3)金属热还原法 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp一、电解法:& nbsp& nbsp& nbsp它是一种电解质卤化物体系，由于金属的低沸点和卤化物盐的高熔点，以及铷、铯在熔体中的一定溶解度和铷、铯的强活性，能在空气体中燃烧，遇水爆炸。 因此铷、铯的提取必须在矿物油和惰性气体的保护下进行，或者在真空空中进行，操作时需要特别小心，所以应用并不广泛。 铷和铯可以从熔融的汞阴极电解得到汞齐，然后从汞齐中回收。 铯盐熔融电解通常用于直接生产铯，尽管它可以一步生产金属。如用熔融铅阴极在700℃电解熔融CsCl，得到含Cs约8.5%的CsPb合金，然后在600-700℃蒸馏得到金属铯。 此外，铯可以通过用汞阴极电解浓缩的CsCl水溶液，然后蒸发汞来获得。 以铝为阴极，在670 ~ 700℃电解熔融氯化铯生产铝铯合金。 当阴极电流密度为2A/cm2，温度为670℃时，电流效率为59%。铯铝合金可以蒸馏得到铯。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp二、热分解法:& nbsp& nbsp& nbsp热分解法是一种制备高纯铷和铯的方法，它是将铷和铯的氢化物或氮化物进行热分解。 当真空度为13.3帕，温度低于500℃时，可以得到较好的结果 叠氮化物的热分解可以用来制备高纯度的铷和铯。 硫酸铯水溶液与偶氮钡反应可制备叠氮铯CsN3，偶氮钡在326℃熔化，390℃分解生成金属铯。 这种方法可以在没有气体的情况下获得光谱纯的金属，可以用来测量它们的热力学性质和物理常数。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp三、热还原法:& nbsp& nbsp& nbsp该方法是制备铷和铯的简单方法，在生产中应用广泛。 氧化物、氢氧化物、碳酸盐、卤化物、硫酸盐、铬酸盐、硝酸盐等。铷和铯可以在高温下通过强还原金属如锂、钠、钙、镁、锆、铝或硅来还原，然后铷和铯可以通过真空蒸馏从反应器中除去。 金属热还原法因原料和还原剂不同有以下几种方法。 1.镁还原法:该方法以镁为还原剂，铷、铯化合物的原料可以是:碳酸盐、铝酸盐、氢氧化物、氧化物等。反应可在较低温度(500 ~ 550℃)下进行；2.锆还原法:该方法以锆为还原剂，已成功用于生产用作放电管材料的铷和铯。 该方法反应速度快，在850℃左右进行，可获得较高的金属回收率。然而，需要良好的设备和对反应条件的严格控制。 较好的原料是铷和铯的铬酸盐和重铬酸盐。 也可以使用酸性硫酸盐和硫酸盐；3.钙还原法:该法以铷和氯化铯为原料，用钙还原。 它是生产铷和铯的重要方法。 钡和钙能减少CsCl，但镁不能。 将纯氯化铷(或铯)放入干燥的不锈钢反应器中，然后加入约等比例的纯钙粉，混合均匀，稍加压缩。 然后，将反应器密封，抽真空至1.33× 10-2 Pa，温度开始缓慢上升。400℃时，铯开始流出反应堆。 然后，将温度逐渐升至800℃并保持约30分钟以完成反应。 在true 空(高true 空和高纯度)时，金属蒸汽流向冷凝器冷凝，液态金属流入收集器。 金属回收率可达90% ~ 95% 还原后的金属在300℃蒸馏，可以得到高纯度的金属。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp用锂还原卤化铯是一个好的体系。例如，含锂氯化铯的回收率大于90%。 这是因为锂、氯化锂和氯化铯熔盐体系的熔点较低。 此外，铬酸铯已广泛用于硅还原法生产光伏面板材料。 当在真空空或惰性气氛(如氩或氖)中加热到700 ~ 800℃时，90% ~ 95%的铯以金属形式被蒸馏出来，尽管较低的温度(300 ~ 400℃)和较高的真空度空可以达到同样的结果并具有较高的纯度。 金属铷的制备方法同上。 在300℃真空空下蒸馏还原的金属可以得到高纯度的铷和铯。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp四。矿石直接还原法:& nbsp& nbsp& nbsp该方法以铯榴石为原料，用钙、镁、硅铁、钠等还原剂直接还原。 其中，钙镁还原剂最为合适。将矿石和还原剂按一定比例混合后，放入反应炉管中的反应舟内，将净化后的氩气送入炉内。将反应炉温度逐渐升至700℃，保持3小时进行还原反应，冷凝收集。 铯的纯度可达90%，矿石中铯的还原度可达92%。 关键词:标签:稀有金属
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