DE3728003A1 - Process for carrying out ion exchange reactions on micas - Google Patents
Process for carrying out ion exchange reactions on micasInfo
- Publication number
- DE3728003A1 DE3728003A1 DE19873728003 DE3728003A DE3728003A1 DE 3728003 A1 DE3728003 A1 DE 3728003A1 DE 19873728003 DE19873728003 DE 19873728003 DE 3728003 A DE3728003 A DE 3728003A DE 3728003 A1 DE3728003 A1 DE 3728003A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mica
- ion exchange
- micas
- reaction
- salts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 90
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims abstract description 85
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WSNJABVSHLCCOX-UHFFFAOYSA-J trilithium;trimagnesium;trisodium;dioxido(oxo)silane;tetrafluoride Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[F-].[F-].[F-].[F-].[Na+].[Na+].[Na+].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O WSNJABVSHLCCOX-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 abstract description 6
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 abstract description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 abstract 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 229910001737 paragonite Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxosilane oxo(oxoalumanyloxy)alumane oxygen(2-) Chemical compound [O--].[K+].[K+].O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 6
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000789 Aluminium-silicon alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 3
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- -1 sodium tetraphenylborate Chemical compound 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KOPBYBDAPCDYFK-UHFFFAOYSA-N Cs2O Inorganic materials [O-2].[Cs+].[Cs+] KOPBYBDAPCDYFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006887 Ullmann reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- AKUNKIJLSDQFLS-UHFFFAOYSA-M dicesium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Cs+].[Cs+] AKUNKIJLSDQFLS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002249 LaCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- RJDOZRNNYVAULJ-UHFFFAOYSA-L [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[F-].[F-].[Mg++].[Mg++].[Mg++].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[F-].[F-].[Mg++].[Mg++].[Mg++].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] RJDOZRNNYVAULJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001620 barium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- NKQIMNKPSDEDMO-UHFFFAOYSA-L barium bromide Chemical compound [Br-].[Br-].[Ba+2] NKQIMNKPSDEDMO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K lanthanum(iii) chloride Chemical compound Cl[La](Cl)Cl ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012070 reactive reagent Substances 0.000 description 1
- NCCSSGKUIKYAJD-UHFFFAOYSA-N rubidium(1+) Chemical compound [Rb+] NCCSSGKUIKYAJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001953 rubidium(I) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000009938 salting Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- YJPVTCSBVRMESK-UHFFFAOYSA-L strontium bromide Chemical compound [Br-].[Br-].[Sr+2] YJPVTCSBVRMESK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001625 strontium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940074155 strontium bromide Drugs 0.000 description 1
- PGAPATLGJSQQBU-UHFFFAOYSA-M thallium(i) bromide Chemical compound [Tl]Br PGAPATLGJSQQBU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/40—Compounds of aluminium
- C09C1/405—Compounds of aluminium containing combined silica, e.g. mica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/26—Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
- C01B33/28—Base exchange silicates, e.g. zeolites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D17/00—Rubidium, caesium or francium compounds
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/34—Disposal of solid waste
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/76—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by a space-group or by other symmetry indications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Description
Chemische Reaktionstechnik; vgl. auch den Abschnitt "Gewerbliche Anwendungsmöglichkeiten".Chemical reaction engineering; see. also the section "Commercial applications".
Zur Durchführung von Ionenaustauschreaktionen an Glimmern existieren bisher keine technisch anwendbaren Verfahren. Versucht man, einen Ionenaustausch mit Hilfe von wäßrigen Lösungen bei Zimmertemperatur auszuführen, so benötigt man hierfür Reaktionszeiten von mehreren Wochen, selbst wenn sehr feinkörnige Glimmer mit sehr reaktiven Reagentien wie Natriumtetraphenylborat umgesetzt werden (SCOTT & SMITH 1966, KRAUSZ 1974). Auch durch die Anwendung von Drücken von mehreren hundert MPa und Temperaturen von einigen hundert Grad Celsius ändert sich daran nicht grundsätzliches (IIYAMA 1964, FLUX & CHATTERJEE 1986). Bei Versuchen, den Ionenaustausch mit Hilfe von Salzschmelzen anstelle von wäßrigen Lösungen durchzuführen, wurde bisher stets eine mindestens teilweise Zersetzung des Glimmers beobachtet (WHITE 1954, FRANZ & ALTHAUS 1976).To carry out ion exchange reactions on mica So far, there are no technically applicable processes. Trying to ion exchange using aqueous Execute solutions at room temperature, so needed reaction times of several weeks, yourself if very fine-grained mica with very reactive reagents how sodium tetraphenylborate is reacted (SCOTT & SMITH 1966, KRAUSZ 1974). Also by using Pressures of several hundred MPa and temperatures of a few hundred degrees Celsius does not change fundamentals (IIYAMA 1964, FLUX & CHATTERJEE 1986). When trying to exchange ions with the help of molten salt instead of performing aqueous solutions, has always been an at least partial decomposition of mica observed (WHITE 1954, FRANZ & ALTHAUS 1976).
Es soll ein Verfahren angegeben werden, mit dessen Hilfe Ionenaustauschreaktionen an Glimmern innerhalb kurzer Reaktionszeiten von wenigen Stunden ausgeführt werden können, ohne daß gleichzeitig eine Zersetzung des Glimmers eintritt.A method is to be specified with the help of which Ion exchange reactions on mica within a short time Response times of a few hours can, without decomposing the mica at the same time entry.
Das hier beschriebene Verfahren beruht auf einem Ionenaustausch zwischen Glimmern und Salzschmelzen. Es erlaubt den vollständigen Austausch der in den Glimmern vorhandenen Zwischenschichtkationen gegen andere Kationen, insbesondere Alkalien (Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺), Thallium (Tl⁺), Erdalkalien (Ca2+, Sr2+, Ba2+) sowie Lanthaniden und dreiwertige Actiniden.The process described here is based on an ion exchange between mica and molten salt. It allows the complete exchange of the interlayer cations present in the mica for other cations, especially alkalis (Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺), thallium (Tl⁺), alkaline earths (Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ ) as well as lanthanides and trivalent actinides.
Als Ausgangsmaterialien können verwendet werden:The following can be used as starting materials:
-
1. Natürliche oder synthetische hydroxylhaltige Glimmer.
Besonders geeignet sind Paragonit und Muskovit. Diese Glimmer müssen vor ihrer Verwendung in der Regel (Ausnahmen siehe unten) durch Erhitzen vollständig entwässert werden. Die dafür notwendigen Temperaturen und Reaktionszeiten können aus der Literatur entnommen werden (z. B. VEDDER & WILKINS 1969), es ist aber zweckmäßig, sie in Vorversuchen für die zu verwendenden Glimmer zu bestimmen. Für synthetischen Paragonit und Muskovit mit einer Korngröße von unter 10 µm genügt beispielsweise ein fünfstündiges Erhitzen auf 850°C.1. Natural or synthetic mica containing hydroxyl.
Paragonite and muscovite are particularly suitable. These mica usually have to be completely dewatered by heating (see below for exceptions). The temperatures and reaction times required for this can be found in the literature (e.g. VEDDER & WILKINS 1969), but it is advisable to determine them in preliminary tests for the mica to be used. For synthetic paragonite and muscovite with a grain size of less than 10 µm, heating to 850 ° C for five hours is sufficient. -
2. Hydroxylfreie Fluorglimmer.
Diese Substanzen können direkt eingesetzt werden.2. Hydroxyl-free fluorine mica.
These substances can be used directly.
Die Glimmer werden mit einer Salzschmelze zur Reaktion gebracht. Die Schmelze besteht aus einem Salz oder Gemischen von Salzen der in den Glimmer einzuführenden Ionen. Als Salze sind besonders die wasserfreien Chloride und Bromide geeignet (die gegebenenfalls als eutektische Mischung einzusetzen sind, falls der Schmelzpunkt der reinen Substanzen zu hoch liegt), es können jedoch auch andere Salze eingesetzt werden, sofern sie folgende Bedingungen erfüllen:The mica becomes a reaction with a molten salt brought. The melt consists of a salt or Mixtures of salts to be introduced into the mica Ions. The anhydrous chlorides are especially salts and bromides (which may be called eutectic Mixture are to be used if the melting point of the pure substances is too high), but it can also other salts are used provided they meet the following conditions fulfill:
- 1. Schmelzpunkt (ggf. im eutektischen Gemisch) nicht höher als 900 bis 950°C1st melting point (possibly in the eutectic mixture) not higher than 900 to 950 ° C
- 2. Keine Zersetzung unter den Reaktionsbedingungen2. No decomposition under the reaction conditions
- 3. Keine alkalische Reaktion3. No alkaline reaction
- 4. In geschmolzenem Zustand hinreichende Dissoziation in Ionen.4. Adequate dissociation in the molten state in ions.
Auch diese Salze sind in jedem Fall in ihrer wasserfreien Form einzusetzen.In any case, these salts are also anhydrous Insert form.
Zur Durchführung der Reaktion werden die Glimmer mit den Salzen vermischt und in einem Tiegel oder einem anderen geeigneten Gefäß unter den jeweiligen Reaktionsbedingungen zur Reaktion gebracht.To carry out the reaction, the mica with the Salt mixed and in a crucible or another suitable vessel under the respective reaction conditions brought to reaction.
Die Reaktionstemperaturen liegen im allgemeinen zwischen 700°C und 950°C, die Reaktionszeiten bei 1 h bis 10 h. Es kann auch bei noch tieferen Temperaturen gearbeitet werden, jedoch verlängert sich dann die Reaktionszeit erheblich. Die genauen Reaktionstemperaturen hängen ab von der Art der auszutauschenden Ionen sowie von der Art, der Korngröße und der Realstruktur der eingesetzten Glimmer; die Reaktionstemperatur bestimmt wiederum die benötigten Reaktionszeiten. Es ist daher zweckmäßig, die im Einzelfall günstigen Reaktionsbedingungen durch Vorversuche zu klären. Als ungefähre Richtwerte für Ionenaustauschreaktionen an unter 10 µm feinen, synthetischen entwässerten Paragoniten und Muskoviten können die folgenden Angaben dienen:The reaction temperatures are generally between 700 ° C and 950 ° C, the reaction times from 1 h to 10 h. It can be worked at even lower temperatures, however, the response time will then be extended considerably. The exact reaction temperatures depend on the Type of ions to be exchanged, as well as the type and grain size and the real structure of the mica used; the The reaction temperature in turn determines the required reaction times. It is therefore appropriate to consider the individual case favorable reaction conditions through preliminary tests clarify. As an approximate guide for ion exchange reactions on synthetic dewatered paragonites under 10 µm and muscovites can provide the following information serve:
- - bei Reaktion mit den Chloriden oder Bromiden von Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium: Reaktionstemperatur 850 bis 900°C, Reaktionszeit 2 h bis 5 h.- when reacting with the chlorides or bromides of Sodium, potassium, rubidium, cesium: reaction temperature 850 to 900 ° C, reaction time 2 h to 5 h.
- - bei Reaktionen mit Calciumchlorid: Reaktionstemperatur 850°C, Reaktionszeit 1 h.- for reactions with calcium chloride: reaction temperature 850 ° C, reaction time 1 h.
- - bei Reaktionen mit Bariumhalogeniden: Reaktionstemperatur 950°C, Reaktionszeit 9 h.- for reactions with barium halides: reaction temperature 950 ° C, reaction time 9 h.
Weitere Einzelwerte können aus den Beispielen entnommen werden.Further individual values can be found in the examples will.
Bei der Durchführung des Ionenaustauschs sind noch folgende zusätzliche Bedingungen zu beachten:When performing the ion exchange, there are the following additional conditions to consider:
- 1. Die Reaktionen müssen unter Wasserausschluß durchgeführt werden. Sowohl die eingesetzten Glimmer als auch die Salze müssen wasserfrei sein, und der Zutritt von Feuchtigkeit ist zu vermeiden.1. The reactions must be carried out in the absence of water will. Both the mica used as the salts must also be anhydrous, and the access moisture should be avoided.
- 2. Um Reaktionen des Luftsauerstoffs mit den Schmelzen zu verhindern, muß unter einem geeigneten Schutzgas (Ar, andere Edelgase, N₂) gearbeitet werden.2. About reactions of atmospheric oxygen with the melts To prevent, must be under a suitable protective gas (Ar, other noble gases, N₂) to be worked.
Lediglich dann, wenn die Salzschmelze aus Chloriden von Kalium, Rubidium und Cäsium besteht, kann an der Luft und ohne besondere Maßnahmen zum Ausschluß von Feuchtigkeit gearbeitet werden. In diesem Fall ist es auch nicht notwendig, hydroxylhaltige Glimmer vor der Durchführung der Reaktion zu entwässern.Only if the molten salt from chlorides of Potassium, rubidium and cesium can be in the air and without special measures to exclude moisture be worked. In this case, it is also not necessary hydroxyl-containing mica before performing the Drain reaction.
Sollen dreiwertige Ionen (z. B. Lanthaniden, Actiniden) in den Glimmer eingebaut werden, so dürfen die entsprechenden Salze nicht in reiner Form, sondern nur im Gemisch beispielsweise mit Natriumchlorid eingesetzt werden, da andernfalls eine Zersetzung des Glimmers erfolgt. Dementsprechend ist es nicht möglich, in die Zwischenschicht des Glimmers ausschließlich dreiwertige Ionen einzuführen.Should trivalent ions (e.g. lanthanides, actinides) in the mica are installed, the corresponding Salts not in pure form, but only in a mixture, for example be used with sodium chloride because otherwise the mica decomposes. Accordingly it is not possible to get into the intermediate layer of the To introduce mica exclusively trivalent ions.
Bei den Austauschreaktionen stellt sich bei hinreichend langen Reaktionszeiten stets ein chemisches Gleichgewicht zwischen dem Glimmer und der Schmelzphase ein. Will man daher Glimmer synthetisieren, die möglichst nur ein bestimmtes Ion in der Zwischenschicht enthalten, so muß man das entsprechende Salz in einem hohen Überschuß (Gewichtsverhältnis 10 : 1 bis 100 : 1) einsetzen. Will man andererseits ein bestimmtes Kation aus der Schmelzphase vollständig in den Glimmer überführen, so trennt man nach der Reaktion das nicht abreagierte Salz ab und bringt es erneut mit einer neuen Charge Glimmer zur Reaktion; dies muß gegebenenfalls mehrmals wiederholt werden. Verwendet man Salzschmelzen, die mehrere verschiedene Kationen enthalten, so werden Anteile von allen Kationen in den Glimmer aufgenommen.The exchange reactions are sufficient long reaction times always a chemical balance between the mica and the melting phase. You want to therefore synthesize mica, if possible only one contain certain ion in the intermediate layer, so must the corresponding salt in a large excess (Weight ratio 10: 1 to 100: 1). Want on the other hand, a certain cation from the melt phase completely into the mica, so you separate after the reaction, the unreacted salt and brings react it again with a new batch of mica; this may have to be repeated several times. If one uses molten salts, which are several different Cations contain, so are shares of all cations absorbed in the mica.
Zum Abtrennen der zurückgebliebenen Salze von Glimmer nach der Reaktion genügt in der Regel mehrfaches Auswaschen mit Wasser, sofern es sich um leicht lösliche Chloride oder Bromide handelt. Bei den entsprechenden Salzen von zwei- oder dreiwertigen Elementen empfiehlt es sich jedoch, die Lösungen etwas anzusäuern, um Hydrolysereaktionen und die Adsorption von Ionen an der Glimmeroberfläche zu verhindern. Thalliumhalogenide lassen sich mit Natriumthiosulfatlösungen aus den Reaktionsprodukten herauslösen.For separating the remaining salts from mica after the reaction, multiple washings are usually sufficient with water, provided it is easily soluble Chlorides or bromides. With the corresponding Salting of divalent or trivalent elements is recommended however, acidify the solutions a little to make hydrolysis reactions and the adsorption of ions on the To prevent mica surface. Leave thallium halides with sodium thiosulfate solutions from the reaction products detach.
Die folgenden Beispiele beziehen sich auf Ionenaustauschreaktionen, die an entwässerten synthetischen Paragonit- oder Muskovitpräparaten mit Korngrößen unter 10 µm ausgeführt wurden. Als Reaktionsgefäße dienten Platintiegel, wenn an der Luft gearbeitet werden konnte; in Fällen, bei denen Schutzgas angewandt werden mußte, wurden die Versuche in einseitig zugeschmolzenen Quarzglasrohren ausgeführt, die mit Argon gefüllt und mit einem Druckausgleich versehen waren. Als Heizung dienten elektrische Widerstandsöfen. In allen Fällen wurde versucht, möglichst reine Glimmerphasen herzustellen, weshalb mit einem hohen Salzüberschuß gearbeitet wurde.The following examples relate to ion exchange reactions, on dehydrated synthetic paragonite or muscovite preparations with grain sizes below 10 µm have been carried out. Platinum crucibles served as reaction vessels, if it was possible to work in the air; in Cases where protective gas had to be used have been identified the experiments in quartz glass tubes melted on one side executed that filled with argon and with a pressure equalization were provided. Electrical heating was used Resistance furnaces. In all cases an attempt was made as far as possible to produce pure mica phases, which is why with a high Excess salt was worked.
Na-Glimmer wird erhalten durch Reaktion von entwässertem Muskovit mit Natriumchlorid bei 900°C über 2 h unter Schutzgas. Natriumchlorid und Glimmer werden im Gewichtsverhältnis 100 : 1 eingesetzt. Als Reaktionsprodukt wird wasserfreier Paragonit erhalten.Na mica is obtained by reacting dehydrated Muskovit with sodium chloride at 900 ° C for 2 h under Shielding gas. Sodium chloride and mica are in weight ratio 100: 1 used. As a reaction product preserve anhydrous paragonite.
Die Glimmer werden erhalten durch Reaktion von wasserfreiem Paragonit mit den entsprechenden Alkalichloriden bei 850 bis 900°C über 5 h. Alkalichloride und Glimmer werden im Gewichtsverhältnis 100 : 1 eingesetzt. Die Reaktion kann an der Luft ausgeführt werden, die Anwendung von Schutzgas sowie besondere Maßnahmen zum Ausschluß von Feuchtigkeit sind nicht erforderlich. Es können auch wasserfreie Glimmer als Ausgangsmaterialien eingesetzt werden. The mica is obtained by the reaction of anhydrous Paragonite with the corresponding alkali chlorides at 850 to 900 ° C for 5 h. Alkali chlorides and mica are used in a weight ratio of 100: 1. The reaction can be carried out in the air, the application of Shielding gas and special measures to exclude Moisture is not required. It can also be anhydrous Mica can be used as starting materials.
Der Tl-Glimmer wird hergestellt durch Reaktion von entwässertem Paragonit mit der zwanzigfachen Menge an Thalliumbromid bei 750°C über einen Zeitraum von 8 h. Die Reaktion kann an der Luft ausgeführt werden; Reste des Ausgangsmaterials können zurückbleiben.The Tl mica is made by reacting dewatered Paragonite with twenty times the amount Thallium bromide at 750 ° C for 8 hours. The Reaction can be carried out in air; Remains of the Starting material can remain.
Der Ca-Glimmer wird synthetisiert durch Reaktion von wasserfreiem Muskovit mit der fünffachen Menge von wasserfreiem Calciumchlorid bei 850°C über 1 h unter Schutzgas.The Ca mica is synthesized by the reaction of anhydrous muscovite with five times the amount of anhydrous Calcium chloride at 850 ° C for 1 h under protective gas.
Der Sr-Glimmer wird erhalten durch Umsetzung von wasserfreiem Paragonit mit der zehnfachen Menge an wasserfreiem Strontiumbromid bei 850°C bei 2,5 h unter Schutzgas. Geringe Reste des Ausgangsmaterials können zurückbleiben.The Sr mica is obtained by reacting anhydrous Paragonite with ten times the amount of anhydrous Strontium bromide at 850 ° C for 2.5 h under protective gas. Small residues of the starting material can remain.
Ba-Glimmer läßt sich herstellen durch Reaktion eines Gemisches von einem Drittel wasserfreiem BaCl₂ und zwei Dritteln wasserfreiem BaBr₂ mit wasserfreiem Paragonit bei 950°C über 9 h unter Schutzgas. Das Gewichtsverhältnis von Salzschmelze zu Glimmer beträgt 10 : 1. Geringe Reste des Ausgangsmaterials können nach der Reaktion zurückbleiben.Ba mica can be produced by reacting one Mixtures of a third anhydrous BaCl₂ and two Thirds of anhydrous BaBr₂ with anhydrous paragonite at 950 ° C for 9 h under protective gas. The weight ratio from molten salt to mica is 10: 1. Small residues of the starting material may remain after the reaction.
Ein Na-Glimmer, bei dem ein Teil des Natriums durch Lanthan ersetzt ist (Gehalt an La₂O₃ etwa 1 bis 2 Gew.-%), wird erhalten durch Reaktion von entwässertem Muskovit mit einer Salzschmelze, die aus einem Gemisch von 90 Gew.-% NaCl und 10 Gew.-% wasserfreiem LaCl₃ besteht. Das Gewichtsverhältnis von Salzschmelze zu eingesetztem Glimmer beträgt 20 : 1, die Reaktionstemperatur 850°C und die Reaktionszeit 2 h. Es muß unter Schutzgas gearbeitet werden. A Na mica, in which a part of the sodium through Lanthanum is replaced (content of La₂O₃ about 1 to 2% by weight), is obtained by reaction of dehydrated muscovite with a molten salt consisting of a mixture of 90% by weight NaCl and 10 wt .-% anhydrous LaCl₃. The Weight ratio of molten salt to mica used is 20: 1, the reaction temperature 850 ° C and the Response time 2 h. It must be worked under protective gas.
Die oben aufgeführten Glimmerphasen lassen sich röntgenographisch leicht identifizieren. Charakteristisch sind insbesondere die starken (00l)-Reflexe (mit geradzahligem l; die mit ungeradzahligem l sind ausgelöscht), wobei allerdings bei den Glimmern mit zweiwertigen Kationen (002) und (004) nicht meßbar sind und erst (006) mit hoher Intensität auftritt. Die aus den Röntgendiagrammen zu entnehmenden Gitterkonstanten sind in Tabelle 1 aufgeführt (beim Ba- und Sr-Glimmer wurde lediglich der Basalabstand d (001) genau bestimmt, der Na-La-Glimmer gleicht in seinen Gitterkonstanten dem Na-Glimmer).The mica phases listed above can be easily identified by X-ray. The strong (00 l) reflections (with even-numbered l ; those with odd-numbered l are extinguished) are particularly characteristic.However, the mica with divalent cations (002) and (004) cannot be measured and only (006) with high intensity occurs. The lattice constants to be taken from the X-ray diagrams are listed in Table 1 (only the basal spacing d (001) was exactly determined for Ba and Sr mica, the Na-La mica is similar in its lattice constants to Na mica).
Tabelle 2 gibt schließlich noch die chemischen Analysen von drei der beschriebenen Glimmerphasen an; sie entsprechen nahezu den theoretischen Werten. Finally, Table 2 gives the chemical analyzes from three of the described mica phases; they match almost the theoretical values.
Für das beschriebene Ionenaustauschverfahren ergeben sich mehrere gewerbliche Anwendungsmöglichkeiten. Sie beruhen im wesentlichen darauf, daß das Verfahren es einerseits möglich macht, Wertmetalle aus natürlichen Glimmern zu extrahieren und andererseits toxische Stoffe in die sehr beständige Glimmerstruktur einzubinden. Außerdem ist die Synthese von Glimmern mit neuartigen Eigenschaften möglich.This results in the ion exchange process described several commercial applications. They are based essentially that the process it one hand makes it possible to extract valuable metals from natural mica and on the other hand toxic substances in the very incorporate stable mica structure. Besides, that is Synthesis of mica with novel properties possible.
Nach ERNÝ (1982) enthalten Lepidolithe und Muskovite aus Pegmatiten bis etwa 4 Gew.-%, im Extremfall bis 7 Gew.-% Rb₂O sowie im Mittel etwa 0,5 Gew.-% Cs₂O. Aus diesen Substanzen lassen sich die schweren Alkalien mit einer NaCl-Schmelze extrahieren. Durch Auslaugen der Schmelze mit Wasser und anschließendes Eindampfen läßt sich das Natriumchlorid wieder abtrennen und in den Prozeß zurückführen; Rubidium und Cäsium fallen als relativ konzentrierte Salzlösungen an, die nach den üblichen Verfahren von Begleitstoffen zu reinigen sind (durch Ionenaustausch, fraktionierte Kristallisation). Das Verfahren ist besonders dann wirtschaftlich interessant, wenn die Glimmer als Nebenprodukte beim Abbau anderer Pegmatitminerale anfallen, wie dies häufig der Fall ist. Für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wirkt sich die Tatsache günstig aus, daß durch den Ionenaustausch die Glimmerstruktur an sich nicht beschädigt wird und das ausgelaugte Material damit den üblichen Verwendungszwecken für feinkörnige Glimmer (z. B. Herstellung von Verbundisolierstoffen) zugeführt werden kann. According to ERNÝ (1982) contain lepidolites and muscovites from pegmatites up to about 4% by weight, in extreme cases up to 7% by weight Rb₂O and an average of about 0.5 wt .-% Cs₂O. From these substances the heavy alkalis can be melted with a NaCl extract. By leaching out the melt with The water and subsequent evaporation can be the sodium chloride separate again and return to the process; Rubidium and cesium fall as relatively concentrated salt solutions which, according to the usual procedures of accompanying substances are to be cleaned (by ion exchange, fractionated Crystallization). The procedure is special then economically interesting if the mica as a by-product occur when other pegmatite minerals are mined, such as this is often the case. For the economy of the The fact that, by the ion exchange does not damage the mica structure itself and the leached material is the usual Intended use for fine-grained mica (e.g. Production of composite insulation materials) are supplied can.
KOMARNENI & ROY (1986) haben darauf hingewiesen, daß Glimmer aufgrund ihrer chemischen Widerstandsfähigkeit dazu benutzt werden können, radioaktive Elemente zur Endlagerung in der Glimmerstruktur zu fixieren.KOMARNENI & ROY (1986) indicated that mica because of their chemical resistance radioactive elements can be used for final storage to fix in the mica structure.
Die bei der Aufarbeitung von Uranbrennelementen anfallenden Abfälle enthalten als Hauptträger der Radioaktivität Cäsium, Strontium und Actiniden (HERRMANN 1983: 39; RINGWOOD 1985: 160, Abb. 1). Diese Elemente können mit den hier beschriebenen Ionenaustauschverfahren in Glimmer eingebaut werden. Ein reiner Cäsium- oder Strontiumglimmer, hergestellt aus entwässertem Muskovit oder Paragonit, würde 29,7 bzw. 13,5 Gew.-% an Cs₂O bzw. SrO enthalten; das Aufnahmevermögen der Glimmer für diese Elemente ist also in jeder Hinsicht vergleichbar mit dem von Borosilikatgläsern (RINGWOOD 1985: 160). Für die Anwendung von Glimmern bei der Lagerung hochradioaktiver Abfälle sprechen insbesondere folgende Eigenschaften:The resulting from the processing of uranium fuel elements Waste contains as the main carrier of radioactivity Cesium, strontium and actinides (HERRMANN 1983: 39; RINGWOOD 1985: 160, fig. 1). These elements can be used with those described here Ion exchange process built into mica will. A pure cesium or strontium mica from drained muscovite or paragonite 29.7 and 13.5 wt .-% of Cs₂O and SrO contain; the absorption capacity the mica for these elements is in comparable in every respect to that of borosilicate glasses (RINGWOOD 1985: 160). For the application of mica speak in particular when storing highly radioactive waste following properties:
- - hohe Temperaturbeständigkeit bis um 1000°C (vgl. z. B. SUNDIUS & BYSTRÖM 1953)- high temperature resistance up to 1000 ° C (see e.g. SUNDIUS & BYSTRÖM 1953)
- - extreme chemische Beständigkeit gegen Wasser, Säuren, Alkalien, oxidierenden Angriff und organische Lösungsmittel (BARTHOLOM´ et. al. 1982: 400-403)- extreme chemical resistance to water, Acids, alkalis, oxidizing attack and organic Solvent (BARTHOLOM´ et. Al. 1982: 400-403)
- - gute Beständigkeit gegen energiereiche Strahlung (BARTHOLOM´ et. al. 1977: 364)- good resistance to high-energy radiation (BARTHOLOM´ et. Al. 1977: 364)
- - hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verwitterungseinflüsse (z. B. PHILLIPS & GRIFFEN 1981: 273: "Muscovite is one of the minerals most resistant to weathering and general alteration. . .")- high resistance to weathering (e.g. PHILLIPS & GRIFFEN 1981: 273: "Muscovite is one of the minerals most resistant to weathering and general alteration. . . ")
Bei der technischen Durchführung der Ionenaustauschreaktionen ist zu beachten, daß sich hierbei stets ein Gleichgewicht zwischen dem Glimmer und der Schmelzphase einstellt. Es ergibt sich daher die Notwendigkeit, die nicht umgesetzten Anteile an hochradioaktiven Elementen abzutrennen und in den Prozeß zurückzuführen.In the technical implementation of the ion exchange reactions it should be noted that there is always a balance between the mica and the melting phase. Hence the need arises, which is not to separate implemented portions of highly radioactive elements and attributed to the process.
Das Verfahren ist besonders interessant für radioaktives Cäsium, da dieses sich in herkömmlichen Borosilikatgläsern nur relativ schlecht fixieren läßt.The method is particularly interesting for radioactive Cesium, as this can be found in conventional borosilicate glasses can only be fixed relatively poorly.
Eine gebräuchliche großtechnische Gammastrahlquelle ist ¹³⁷Cs (HOLLEMAN & WIBERG 1976: 730). Zur sicheren Handhabung dieses Gammastrahlers ist es möglich, ihn mit dem hier beschriebenen Verfahren in die Kristallstruktur von Glimmern einzubinden.A common large-scale gamma ray source is 13 Cs (HOLLEMAN & WIBERG 1976: 730). For safe handling of this gamma emitter it is possible to use the method described here in the crystal structure of Incorporate mica.
In analoger Weise wie oben beschrieben lassen sich auch nichtradioaktive, toxische Elemente in Glimmer einbinden und dadurch unschädlich machen. Hierbei wäre insbesondere an Thallium zu denken.In an analogous manner as described above can also Incorporate non-radioactive, toxic elements in mica and thereby render it harmless. This would be in particular to think of thallium.
Nach BARTHOLOM´ et. al. 1982: 403 beruht die inhibierende Wirkung von Glimmern in Korrosionsschutzanstrichen mindestens zum Teil auf ihrem Ionenaustauschvermögen. Dieses kann durch den Einbau anderer Zwischenschichtkationen verändert werden. Die Synthese derartiger Glimmer ist mit dem hier beschriebenen Verfahren möglich. According to BARTHOLOM´ et. al. 1982: 403 is based on the inhibitory Effect of mica in anti-corrosion paints at least partly due to their ion exchange capacity. This can changed by incorporating other interlayer cations will. The synthesis of such mica is with that The procedure described here is possible.
BARTHOLOM´, E., BIEKERT, E., HELLMANN, H., LEY, H., WEIGERT, W. M.
(1977): Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie,
Band 13. - 4. Aufl. Weinheim (Verlag Chemie).
-,-,-,-,-, WEISE, E. (1982): Ullmanns Encyclopädie der
technischen Chemie, Band 21. - 4. Aufl. Weinheim (Verlag
Chemie).
ERNÝ, P. (1982): Mineralogy of Rubidium and Cesium. -
Mineralogical association of Canada short course
handbook 8 (granitic pegmatites in science and industry):
149-161.
FLUX, S., CHATTERJEE, N. D. (1986): Experimental reversal of
the Na-K exchange reaction between muscovite-paragonite
crystalline solutions and a 2 molal aqueous
(Na,K)Cl fluid. - J. Petrol. 27: 665-676.
FRANZ, G., ALTHAUS, E. (1976): Experimental investigation on
the formation of solid solutions in sodium-aluminium-magnesium
micas. - N. Jb. Mineral. Abh. 126: 233-253.
HERRMANN, A. G. (1983): Radioaktive Abfälle. - Berlin, Heidelberg
(Springer).
HOLLEMANN, A. F., WIBERG, E. (1976): Lehrbuch der anorganischen
Chemie. - 81.-90. Aufl., Berlin, New York (W. de Gruyter).
IIYAMA, J. T. (1964): Etude des reactions d'exchange d'ions
Na-K dans la serie muscovite-paragonite. - Bull. Soc.
franc. Mineral. Cristall. 87: 532-541.
KOMARNENI, S., ROY, R. (1986): Topotactic route to synthesis
of novel hydroxylated phases: I. Trioactahedral micas. -
Clay minerals 21: 125-131.
KRAUSZ, K. (1974): Potassium-barium exchange in phlogopite. -
Can. Mineral. 12: 394-398.
PHILLIPS, W. R., GRIFFEN, D. T. (1981): Optical mineralogy. The
nonopaque minerals. - San Francisco (Freeman).
RINGWOOD, A. E. (1985): Disposal of high-level nuclear wastes:
a geological perspective. - Miner. Mag. 49: 159-176.
SCOTT, A. D., SMITH, S. J. (1966): Susceptibility of interlayer
potassium in micas to exchange with sodium. - Clays and
Clay Minerals 14: 69-81.
SUNDIUS, N., BYSTRÖM, M. (1953): Decomposition products of
muscovite at temperatures between 1000°C and 1260°C. -
Trans. British. Ceram. Soc. 52: 632-642.
VEDDER, W., WILKINS, R. W. T. (1969): Dehydroxylation and
rehydroxylation, oxidation and reduction of micas. -
Am. Mineral. 54: 482-509.
WHITE, J. L. (1954): Reactions of molten salts with layer-lattice
silicates. - Nature 174: 799-800.BARTHOLOM´, E., BIEKERT, E., HELLMANN, H., LEY, H., WEIGERT, WM (1977): Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry, Vol. 13th - 4th Ed. Weinheim (Verlag Chemie).
-, -, -, -, -, WEISE, E. (1982): Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry, Volume 21.- 4. Ed. Weinheim (Verlag Chemie).
ERNÝ, P. (1982): Mineralogy of Rubidium and Cesium. - Mineralogical association of Canada short course handbook 8 (granitic pegmatites in science and industry): 149-161.
FLUX, S., CHATTERJEE, ND (1986): Experimental reversal of the Na-K exchange reaction between muscovite-paragonite crystalline solutions and a 2 molal aqueous (Na, K) Cl fluid. - J. Petrol. 27: 665-676.
FRANZ, G., ALTHAUS, E. (1976): Experimental investigation on the formation of solid solutions in sodium-aluminum-magnesium micas. - N. Jb. Mineral. Dep. 126: 233-253.
HERRMANN, AG (1983): Radioactive waste. - Berlin, Heidelberg (Springer).
HOLLEMANN, AF, WIBERG, E. (1976): Textbook of inorganic chemistry. - 81.-90. Ed., Berlin, New York (W. de Gruyter).
IIYAMA, JT (1964): Etude des reactions d'exchange d'ions Na-K dans la serie muscovite-paragonite. - Bull. Soc. franc. Mineral. Cristall. 87: 532-541.
KOMARNENI, S., ROY, R. (1986): Topotactic route to synthesis of novel hydroxylated phases: I. Trioactahedral micas. - Clay minerals 21: 125-131.
KRAUSZ, K. (1974): Potassium-barium exchange in phlogopite. - Can. Mineral. 12: 394-398.
PHILLIPS, WR, GRIFFEN, DT (1981): Optical mineralogy. The nonopaque minerals. - San Francisco (Freeman).
RINGWOOD, AE (1985): Disposal of high-level nuclear wastes: a geological perspective. - Miner. Mag. 49: 159-176.
SCOTT, AD, SMITH, SJ (1966): Susceptibility of interlayer potassium in micas to exchange with sodium. - Clays and Clay Minerals 14: 69-81.
SUNDIUS, N., BYSTRÖM, M. (1953): Decomposition products of muscovite at temperatures between 1000 ° C and 1260 ° C. - Trans.British. Ceram. Soc. 52: 632-642.
VEDDER, W., WILKINS, RWT (1969): Dehydroxylation and rehydroxylation, oxidation and reduction of micas. - At the. Mineral. 54: 482-509.
WHITE, JL (1954): Reactions of molten salts with layer-lattice silicates. - Nature 174: 799-800.
Claims (1)
- 1. die Verwendung von Salzen, die keine alkalische Reaktion zeigen und bei der Reaktionstemperatur beständig sind,
- 2. bei Salzen, die mit Luftsauerstoff reagieren können durch die Ausführung des Ionenaustauschs unter einer geeigneten Schutzgasatmosphäre (z. B. Ar, andere Edelgase, N₂),
- 3. bei Salzen, die hydrolysieren können durch die Verwendung von wasserfreien Glimmern (Fluorglimmer oder dehydroxylierte Glimmer) und wasserfreien Salzen aus Ausgangsmaterialien und durch Ausschluß von Luftfeuchtigkeit.
- 1. the use of salts which show no alkaline reaction and are stable at the reaction temperature,
- 2. in the case of salts which can react with atmospheric oxygen by carrying out the ion exchange under a suitable protective gas atmosphere (for example Ar, other noble gases, N₂),
- 3. In the case of salts which can hydrolyze through the use of anhydrous mica (fluorine mica or dehydroxylated mica) and anhydrous salts from starting materials and by excluding atmospheric moisture.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873728003 DE3728003A1 (en) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | Process for carrying out ion exchange reactions on micas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873728003 DE3728003A1 (en) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | Process for carrying out ion exchange reactions on micas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3728003A1 true DE3728003A1 (en) | 1989-03-02 |
| DE3728003C2 DE3728003C2 (en) | 1992-11-19 |
Family
ID=6334239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19873728003 Granted DE3728003A1 (en) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | Process for carrying out ion exchange reactions on micas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3728003A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999003576A1 (en) * | 1997-07-15 | 1999-01-28 | Alliedsignal Inc. | Chemically modified micas for removal of cesium salts from aqueous solution |
-
1987
- 1987-08-22 DE DE19873728003 patent/DE3728003A1/en active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| FRANZ, G. u. ALTHAUS, E.: N. Jb. Miner. Abh. 126, 1976, S. 233-253 * |
| Nature 174, 1954, S.799-800 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999003576A1 (en) * | 1997-07-15 | 1999-01-28 | Alliedsignal Inc. | Chemically modified micas for removal of cesium salts from aqueous solution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3728003C2 (en) | 1992-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3429376C2 (en) | ||
| DE1165563B (en) | Process for the digestion of ilmenite with hydrochloric acid | |
| DE2646303A1 (en) | PROCESS FOR SEPARATING HAFNIUM FROM ZIRCONIUM | |
| DE2944975A1 (en) | METHOD FOR CLEANING SILICON | |
| DE68902769T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING RARE EARTH BORIDES. | |
| EP0224182B1 (en) | Process for the preparation of a crystalline swellable sheet-like silicate of the saponite type | |
| EP0088372B2 (en) | Process for the production of synthetic hectorite | |
| DE2124795A1 (en) | Crystalline aluminum silicon phosphate and process for its manufacture | |
| DE3728003C2 (en) | ||
| DE2646455C2 (en) | ||
| DE69602833T2 (en) | THORIUM PHOSPHATES, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THEIR USE FOR THE STORAGE OF RADIOACTIVE PRODUCTS | |
| EP0224743A2 (en) | Process for removing cations from aqueous solutions by the addition of crandallite | |
| DE3328108A1 (en) | METHOD FOR REVERSIBLE IMMOBILIZATION OF SULFA BAG | |
| Remizov et al. | Phase composition and structure of molybdenum-, copper-, and cesium-containing sodium aluminophosphate glassy materials for immobilization of high level wastes of nuclear reactors | |
| DE2053043C3 (en) | Ferfahren for the production of an aqueous magnesium perchlorate solution with a high degree of purity | |
| DE1592420C3 (en) | Process for separating actinides and converting them to actinide oxides | |
| DE1018030B (en) | Process for the production of metal fluorides | |
| EP0002016B1 (en) | Method of purifying ammonium fluoride solutions | |
| DE940112C (en) | Process for removing inorganic contaminants from raw sulfur | |
| DE670524C (en) | Production of a melt containing magnesium carbide | |
| DE3043021A1 (en) | Electrolytic winning of lead from ash - which is mixed with aq. caustic soda soln. and electrolysed to obtain lead and lead di:oxide | |
| DE2010683B1 (en) | Devitrification-resistant borosilicate glass with low intrinsic radioactivity and high permeability up to 350 nm as well as good processability | |
| DE599101C (en) | Process for the production of beryllium compounds from beryllium-containing minerals | |
| DE3117862A1 (en) | METHOD FOR TREATING COMBUSTIBLE NUCLEAR WASTE MATERIALS | |
| DE2633265C3 (en) | Process for the production of antimonates (V) from trivalent metals and the products obtained thereby |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KEPPLER, HANS, DR., 8580 BAYREUTH, DE |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |