Приготовление смеси 0,66LiF-0,34BeF2 осуществляется сплавлением фторида лития и фтор берилловой кислоты аммония, которое включает следующие последовательные процессы
1) Сушка соли LiF под разрядом при скорости нагрева 5°/мин ДО температуры на 100°C ниже точки плавления;
2)Смешивание высушенного фторида лития с фтор берилловом аммония в молярном соотношении 2:1 в перчаточном боксе, контролируемом атмосферой аргона
3 ) Сплавленного компонентов происходит разложение фтор берилата аммония с образованием Li2BeF4:
Кристаллизатор, содержащий заряженную шихту ,был нагрет до 200°C для расплавления фтор берилата аммония. Время выдержки составляло 3 часа. На этой стадии образовывалась суспензия фторида лития и фтор берилата аммония, что дополнительно ускоряло протекающею реакцию с образованием соединения Li2BeF4.
После образования суспензии температуру в кристаллизаторе постепенно повышали до 530°C,чтобы обеспечить необходимы условия для реакции предварительного фторирования оксидных примесей (Li2O и BeO).На последнем этапе соль выдерживали при 530°C в течение 2 часов. На этом этапе происходило образование жидкого расплава LiF-BeF2 и избытка гидрофторида аммония. После погружения кристаллизатор охладили до комнатной температуры и открыли, а слиток расплава 0,66LiF-0,34BeF2 загрузили в перчаточный бокс с контролируемой атмосферой аргона. Согласно диаграмме состояния LiF-BeF2,при затвердевании расплава данного состава образуется твердое соединение 2LiF-BeF2.Слиток представлял собой серую оболочку с черным налетом.
4) Первичная соль марки "х.ч." часто содержит остатки органических адсорбентов, используемых для достижения высоких значений чистоты по катионным примесям. Это приводит к появлению углеродных примесей на поверхности, а иногда и в объеме расплава после переплавки. Для их удаления и получения чистого расплава необходима процедура фильтрации расплава. Процесс фильтрации проводился в перчаточном боксе с контролируемой атмосферой аргона. Солевой расплав, полученный на предыдущем этапе, подавался в фильтр. Фильтр представляет собой цилиндрический стакан с приклёпанной к дну никелевой фольгой. В дне было отверстие для вытекания расплава, а внутри фильтра находилась губка из никелевой проволоки. Фильтр помещали в никелевый сосуд и ставили на стекло углеродный тигель . Процесс с проводился при температуре 600°C. После фильтрации жидкий расплав был бесцветным и прозрачным . Затвердевший расплав после фильтрации представлял собой сероватый полупрозрачный слиток.
Рентгенограмма пробы полученной смеси 0,66LiF-0,34BeF2 показана на рисунке 1. Данный состава 0,66LiF-0,34BeF2 состоит из одной фазы и представляет собой перитектическое соединение Li2BeF4, что согласуется с диаграммой состояния системы LiF-BeF2.
Результаты химического анализа на содержание Li и Be в пробах полученной
соли 0.66LiF–0.34BeF2 и концентрация компонентов LiF и BeF2 приведены в таблице 1.
Обозначения;
ν – число молей;
ω – концентрация
Концентрация примесей в образце полученной соли 0.66LiF–0.34BeF2 приведена в табл. 3. Общая концентрация всех примесных элементов составила 0.17 мас. %.
Первоисточник
К. О. Боброваа, *, В. Н. Докутовича , П. Н. Мушникова ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕСКОЛЬКИХ РАСПЛАВЛЕННЫХ СМЕСЕЙ СИСТЕМЫ LiF–BeF2–UF4