Sản xuất Xêsi

Khai thác quặng pollucit là một phương án sản xuất xêsi và được tiến hành trên quy mô nhỏ so với hầu hết các mỏ kim loại khác. Quặng được nghiền, sàng, nhưng thường không tập trung, và sau đó nghiền mịn. Xêsi sau đó được chiết tác từ chủ yếu pollucit bởi ba phương pháp: hòa tan bằng axit, phân rã kềm, và khử trực tiếp.[10][62]

Hòa tan axit, đá pollucit silicat được hòa tan trong các axit mạnh như axit clohydric (HCl), axit sulfuric (H2SO4), axit bromhydric (HBr), hay axit flohydric (HF). Với axit clohydric sẽ tạo ra hỗn hợp clorua tan và vác muối kép clorua không tan của xêsi được kết tủa ở dạng xêsi antimon clorua (Cs4SbCl7), xêsi iod clorua (Cs2ICl), hay xêsi hexaclorocerat (Cs2(CeCl6)). sau khi tách, muối kép đã được kết tủa ở dạng tinh khiết được phân hủy, và thu được CsCl tinh khiết sau khi cho nước bốc hơi. Phương pháp sử dụng axit sulfuric cho ra muối kép không tan trực tiếp ở dạng phèn xêsi (CsAl(SO4)2·12H2O). Nhôm sunfat trong dung dịch được chuyển thành nhôm oxit không tan bằng cách nung phèn với cacbon, và sản phẩm được thủy luyện với nước để tạo ra dung dịch Cs2SO4.[10]

Nung pollucit với canxi cacbonatcanxi clorua tạo ra các canxi silicat không tan và xêsi clorua tan. Dùng nước hoặc ammoniac loãng (NH4OH) tạo ra dung dịch clorua loãng (CsCl). Dung dịch này có thể cho bốc hơi tạo ra xêsi clora hoặc chuyển thành phèn xêsi hay xêsi cacbonat. Dù không có tính thương mại, việc khử trực tiếp quặng với kali, natri hay canxin trong chân không cũng tạo ra trực tiếp kim loại xêsi.[10]

Hầu hết xêsi được khai thác (ở dạng muối) được chuyển trực tiếp thành xê-si format (HCOO−Cs+) cho các ứng dụng như khoan dầu. Để cung cấp cho sự phát triển của thị trường, Cabot Corporation đã xây dựng nhà máy năm 1997 ở mỏ Tanco gần Bernic Lake, Manitoba, với công suất 12.000 thùng (1.900 m3) mỗi năm ở dạng dung dịch xêsi format.[63] Các hợp chất của xêsi được sản xuất ở quy mô nhỏ ban đầu là xêsi clorua và các nitrat của nó.[64]

Ngoài ra, kim loại xêsi có thể thu được từ các hợp chất được làm tinh khiết từ quặng. Xêsi clorua và các xêsi halua khác có thể được khử ở 700 đến 800 °C (1.292 đến 1.472 °F) với canxi hoặc bari, sau đó chưng cất kim loại. Bằng cách tương tự, aluminat, carbonat, hay hydroxit có thể được khử bằng magiê.[10] Kim loại cũng có thể được tách ra bằng điện phân dung dịch xêsi cyanua (CsCN). Ngoại lệ, xêsi dạng khí và tinh khiết có thể được tạo ra bằng cách nhiệt phân xêsi azua CsN3 ở 390 °C (734 °F), loại cyanua này được tạo ra từ dung dịch xêsi sulfat và bạc azua.[62] Trong các ứng dụng chân không, xêsi dicromat có thể được phản ứng với zirconi tạo ra kim loại xê-si tinh khiết mà không tạo ra các sản phẩm khí khác.[64]

Cs2Cr2O7 + 2 Zr → 2 Cs + 2 ZrO2+ Cr2O3

Giá xêsi kim loại tinh khiết 99,8% năm 2009 khoảng 10 USD một gram (280 USD một ounce), nhưng các hợp chất của nó rẻ hơn đáng kể.[46]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Xêsi http://www.britannica.com/EBchecked/topic/103773 http://www.freepatentsonline.com/6230628.html http://books.google.com/?id=1kn89nI2gUsC&pg=PA61 http://books.google.com/?id=1o1WECNJkscC&pg=PA391&... http://books.google.com/?id=EpuaUEQaeoUC&pg=PA43 http://books.google.com/?id=F-8SltAKSF8C&pg=PA90 http://books.google.com/?id=Owuv-c9L_IMC&pg=PA198 http://books.google.com/?id=QdU-lRMjOsgC&pg=PA13 http://books.google.com/?id=RwsoQbHYjvwC&pg=PA82 http://books.google.com/?id=z9SzvsSCHv4C&pg=PA108