ПРОМЫШЛЕННОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ДРУГИХ ГАЛОГЕНОВ
Фтор. Фтор получают электролизом расплавленной смеси фтороводорода и фторида калия. Фтороводород получают из какого-нибудь минерала, например из плавикового шпата (флюорита), обрабатывая его концентрированной серной кислотой:
Бром. Бром экстрагируют из морской воды, обрабатывая ее хлором. Этот процесс включает пять стадий:
1. Обработка морской воды хлором. Это приводит к окислению бромид-ионов до свободного брома:
2. Извлечение брома путем продувки обработанной воды воздухом.
3. На этой стадии воздух, насыщенный бромом, смешивают с диоксидом серии водяным паром. В результате происходит конденсация бромоводорода и сернм кислоты:
4. Вымывание полученных кислот из пара в скруббере с помощью пресной воды
5. Повторная обработка смеси кислот хлором и последующее извлечение бром паром:
Как выбрать место для строительства завода по получению брома
Перечислим некоторые факторы, которые необходимо учитывать, выбирая место для строительства завода по получению брома:
1. Морская вода должна иметь как можно более высокое содержание брома.
2. Морская вода должна быть как можно более теплой, что способствует извлечению брома при продувке воздухом хлорированной воды.
3. Морская вода должна быть как можно более чистой. Наличие в ней, например, сточных вод приведет к излишнему расходу хлора.
4. Желательно выбрать место с небольшой разностью уровней воды во время приливов и отливов, чтобы избежать неудобств, связанных с забором воды с разных уровней.
5. Место для строительства должно быть выбрано как можно ближе к морю, но на устойчивом скальном грунте. Идеальное расположение завода - на мысу, что позволяет разделять набираемую и выпускаемую (отработанную) морскую воду.
6. Необходимо иметь поблизости источник пресной воды, лучше всего речной.
7. Необходимо иметь удобные источники сырьевых материалов - хлора и серы, а также удобные пути сообщения с потребителями брома.
8. Необходимо иметь достаточный резерв рабочей силы.
На стадии добавлении кислоты необходимо предотвратить диспропорционирование брома. Максимальный выход брома достигается, если pH не превышает 3,5 (рис. 16.3). Для получения 1 т брома необходимо израсходовать приблизительно 22000 т морской воды.
Иод. Приблизительно 50% всего добываемого в мире иода извлекают из чилийских нитратов, например чилийской рудной селитры
Эти нитраты содержат приблизительно 0,2% иодата натрия. Чтобы извлечь из них иод, сначала откристаллизовывают из исходного сырья нитрат натрия. Затем оставшийся иодат восстанавливают, добавляя к нему гидросульфит натрия:
Рис. 16.3. Зависимость выхода брома от pH.
Иод осаждают, добавляя в раствор дополнительное количество иодата и подкисляя раствор:
Осадок профильтровывают, промывают и очищают перегонкой.
Иод получают также из морских водорослей (чаще всего ламинарий), способны концентрировать этот элемент. Эти водоросли высушивают на солнце, а затем сжигают. Полученную золу обрабатывают водой, а затем концентрируют до тех пор, пока не произойдет кристаллизация хлоридов, карбонатов и сульфатов. После этого оставшийся раствор обрабатывают хлором, чтобы осадить из него иод.