3.4.9. Получение чернового таллия и его рафинирование

Черновой таллий выделяют из сернокислых растворов цементацией на цинковых листах (нормальный потенциал таллия -0,336 В, а цинка -0,76 В), при pH = 3 - 4 ,температуре 60 °С, продолжительность 1 час. Таллиевую губку промывают водой, прессуют в брикеты, которые переплавляют под слоем щелочи при 350 °С. При этом таллий очищается от ряда примесей (свинца, цинка, хрома и др.). Потери таллия со щелочным шлаком не превышают 1 %. Более эффективно щелочное рафинирование в присутствии окислителей (KNО₃, NaNO₃). В этом случае, однако, в щелочной расплав переходит до 7 % таллия, из которого его регенерируют. Расходуется примерно 10 % щелочи и 1 - 2 % селитры от массы брикета.

Цементация с последующим щелочным рафинированием позволяет получить металл, удовлетворяющий требованиям к таллию - содержание таллия не ниже 99,96 %. Для более глубокой очистки таллия (до содержания примесей 10^-5 — 10^-6 %) применяют электролитическое рафинирование (с таллиевым или амальгамным анодом) и кристаллизационные методы очистки.

3.4.10. Общие сведения о селене и теллуре

Теллур открыл в 1782 г. венгерский химик Мюллер фон Райхенштейн в мине­рале, известном под названием «белая золотая руда». Название «теллур» дал элементу в 1798 г. (через 16 лет после его открытия) Клапрот (от латинского слова tellus - земля).

Селен открыли в 1817 г. шведские химики Берцелиус и Ган при исследовании осадков, образовавшихся в свинцовой камере при производстве серной кислоты. Осадок рассматривали как возможный источник теллура, однако исследование показало, что в нем содержится, новый элемент, который из-за химического сходства с теллуром назван «selene» (от греческого - Луна).

Промышленное производство селена и теллура началось с 1910 г. В нашей стране производство селена организовано в 1928 г., теллу­ра - в 1932г.

3.4.11. Физические свойства селена и теллура

Селен и теллур - элементы главной подгруппы VI группы периодической сис­темы элементов. Они обладают близкими химическими и физическими свойствами.

Селен и теллур занимают промежуточное положение между неметаллами (О, S) и металлами (Ро). Элементарный селен, подобно сере, отличается склонностью к аллотропии; для теллура более харак­терен металлический вид модификаций.

У селена известно несколько модификаций, существующих при атмосферном давлении:

1) Стекловидный селен получается при быстром охлаждении рас­плавленного селена; хрупок, черного цвета, плотность 4,28 г/см³, не являет­ся полупроводником.

2) Аморфный селен получают восстановлением селенистой кис­лоты сернистым газом; цвет от ярко-красного до черного, плотность 4,26 г/см³.

3) Моноклинный селен существует в двух модификациях (α и β), кото­рые кристаллизуются при выпаривании раствора селена. Оранжево-красный α-селен (плотность 4,46 г/см³, t_пл = 170 ˚С) получается при медленном выпаривании раствора; темно-красный β-селен (плотность 4,50 г/см³, t_пл = 180 ˚С) - при быстром выпаривании растворов.

4) Гексагональный (γ) селен получается при длительном нагревании других модификаций; се­рого цвета, плотность 4,80 г/см³.

Теллур имеет серебристо-белый цвет, металлический блеск, характеризуется гексагональной кристаллической решеткой, двумя модификациями α и β, темпе­ратура перехода 354 ˚С.

Основные физические свойства селена и теллура представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Физические свойства селена и теллура

Свойство	Селен	Теллур
Атомный номер Атомная масса Плотность, г/см3 Температура плавления, оС Температура кипения, оС	34 78,96 4,8 221 685	52 127,6 6,33 452 993