CS256243B1 - Method of dicobalt cyclotetraphosphate preparation - Google Patents
Method of dicobalt cyclotetraphosphate preparation Download PDFInfo
- Publication number
- CS256243B1 CS256243B1 CS869225A CS922586A CS256243B1 CS 256243 B1 CS256243 B1 CS 256243B1 CS 869225 A CS869225 A CS 869225A CS 922586 A CS922586 A CS 922586A CS 256243 B1 CS256243 B1 CS 256243B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- mixture
- cobalt
- preparation
- phosphoric acid
- calcination
- Prior art date
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- GIXFALHDORQSOQ-UHFFFAOYSA-J 2,4,6,8-tetraoxido-1,3,5,7,2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5},8$l^{5}-tetraoxatetraphosphocane 2,4,6,8-tetraoxide Chemical compound [O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 GIXFALHDORQSOQ-UHFFFAOYSA-J 0.000 title claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 17
- -1 phosphate anions Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 6
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910021503 Cobalt(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(II) oxide Inorganic materials [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IUYLTEAJCNAMJK-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Co+2] IUYLTEAJCNAMJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 abstract description 4
- JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;hydrate Chemical compound O.OC(O)=O JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 abstract 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 7
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 229910021446 cobalt carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);carbonate Chemical compound [Co+2].[O-]C([O-])=O ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Co+2] ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 1
- 240000009038 Viola odorata Species 0.000 description 1
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 1
- 235000002254 Viola papilionacea Nutrition 0.000 description 1
- VNUVZKMVXYOFRJ-UHFFFAOYSA-J [Co+2](O)O.C([O-])([O-])=O Chemical compound [Co+2](O)O.C([O-])([O-])=O VNUVZKMVXYOFRJ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- YDHWWBZFRZWVHO-UHFFFAOYSA-H [oxido-[oxido(phosphonatooxy)phosphoryl]oxyphosphoryl] phosphate Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O YDHWWBZFRZWVHO-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- ZHFTWYFOTJBTIQ-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);dihydrogen phosphate Chemical compound [Co+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O ZHFTWYFOTJBTIQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GIPIUENNGCQCIT-UHFFFAOYSA-K cobalt(3+) phosphate Chemical class [Co+3].[O-]P([O-])([O-])=O GIPIUENNGCQCIT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M dihydrogenphosphate Chemical compound OP(O)([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Způsob spočívá v kalcinaci směsi kobaltnaté sloučeniny (oxidu, hydroxidu, uhličitanu, hydroxid-uhličitanu) s kyselinou fosforečnou (v molárním poměru P/Co ve směsi 1,95 až 2,45:1), rychlostí menší než 30 °C/min na teplotu 230 až 1 060 °C, přičemž v prostoru kalcinované směsi se udržuje tenze vodní páry vyšší než 10 kPa. Způsob se může uplatnit ve fosforečnanové technologii a vzhledem k možnému použití produktu také v pigmentářském průmyslu při přípravách antikorozních nátěrových hmot, dále při přípravách naglazurovaných barev v keramickém průmyslu a v agrochemii při přípravě mikroprvkových hnojiv.The method consists in calcining the mixture cobaltic compounds (oxide, hydroxide, carbonate, hydroxide-carbonate) with acid phosphoric (in a P / Co molar ratio in a mixture of 1.95 to 2.45: 1), at a rate less 30 ° C / min to 230 to 1060 ° C, wherein, in the space of the calcined mixture keeps the water vapor pressure higher than 10 kPa. The process can be employed in phosphate technology and due to possible use product also in the pigment industry anticorrosive coating preparations masses, further in glazed preparations colors in the ceramic and agrochemical industries in the preparation of microelement fertilizers.
Description
Vynález se týká přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého. Cyklo-tetrafosforečnan dikobaltnatý {c-Co^P^O^2) je látkou vyznačující se vysokou termickou a chemickou stabilitou s možným použitím jako antikorozní intenzívně modrofialový pigment do nátěrových hmot, nebo jako naglazurová barva v keramice, čí jako míkroprvkové hnojivo. Dosavadní údaje o jeho termické přípravě vycházejí především ze způsobu kalcinace dihydrátu dihydrogenfosforečnanu kobaltnatého, kdy lze za určitých podmínek kalcinace, dosud však přesněji nespecifikovaných, získat produkt obsahující c-Co2P 4°12- Takovýto způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého však vyžaduje použití výchozího fosforečnanu v čisté podobě. Tato nutnost je přitom velkou nevýhodou, neboř výchozí dihydrogenfosforečnan není běžně dostupnou chemikálií a jeho příprava v čisté podobě je surovinově náročnou (čisté suroviny, použití kyseliny fosforečné ve výrazném přebytku, její velký odpad) a navíc z časového hlediska dlouhodobou operací.The present invention relates to the preparation of dicobaltic cyclo-tetraphosphate. Dicobaltic cyclo-tetraphosphate (c-Co ^ P ^ O ^ 2 ) is a substance characterized by high thermal and chemical stability and may be used as an anticorrosive intensive blue-violet pigment for paints or as a glaze color in ceramics or as a micro-element fertilizer. To date, its thermal preparation is based primarily on a method of calcination of cobalt dihydrogen phosphate dihydrate, where a product containing c-Co 2 P 4 ° 12 can be obtained under certain calcination conditions, but not yet specifically specified. However, such a method for the preparation of dicobalt dibasic phosphate in pure form. This necessity is a major disadvantage, since the starting dihydrogen phosphate is not a commercially available chemical and its preparation in pure form is resource intensive (pure raw materials, the use of phosphoric acid in a significant excess, its large waste) and moreover a long-term operation.
S technologickým využitím dihydrogenfosforečnanu kobaltnatého k přípravě cyklotetrafosforečnanu kobaltnatého proto nelze z uvedených důvodů počítat. Existuje však technologicky schůdnější možnost termické přípravy cyklo-tetrafosforečnanu ze směsi sloučeniny kobaltnaté s těkavým aniontem a kyseliny fosforečné nebo fosforečnanů amonných. Dosavadní údaje o podmínkách této přípravy jsou opět neúplné; vždy však údajně vzniká směs kondenzovaných fosforečnanů, přičemž jedním z produktů je i cyklo-tetrafosforečnan dikobaltnatý. Vedle něho vznikají difosforečnany, vyšší lineární fosforečnany kobaltnaté a samostatnou kondenzací fosforečné složky také vznikají polyfosforečné kyseliny. Tyto kyseliny způsobují snížení obsahu fosforečných aniontů, které by jinak mohly zkondenzovat na kobaltnaté produkty; toto snížení je pak kompenzováno zůstatkem nezreagovaného oxidu kobaltnatého z výchozí kobaltnaté suroviny, jako další nečistoty. Příprava čistého cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého, nebo produktu s jeho vysokým obsahem, není proto způsoby podle dosavadních údajů možná.Technological use of cobalt dihydrogen phosphate for the preparation of cobalt cyclotetaphosphate cannot therefore be envisaged. However, there is a more technologically feasible possibility of thermally preparing cyclo-tetraphosphate from a mixture of a cobalt compound with a volatile anion and phosphoric acid or ammonium phosphates. The existing data on the conditions of this preparation are again incomplete; however, in each case a mixture of condensed phosphates is reported, one of the products being dicobaltous cyclotetrophosphate. In addition, pyrophosphates are formed, higher linear cobalt phosphates and polyphosphoric acids are also formed by the independent condensation of the phosphorous component. These acids reduce the content of phosphorus anions that could otherwise condense to cobalt products; this reduction is then compensated by the balance of unreacted cobalt oxide from the cobalt feedstock as additional impurities. The preparation of pure dicobaltic cyclo-tetraphosphate, or a product with a high content thereof, is therefore not possible according to prior art methods.
Tyto nedostatky odstraňuje způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v kalcinaci oxidu nebo hydroxidu nebo uhličitanu nebo hydroxid-uhličitanu kobaltnatého nebo jejich směsi spolu s kyselinou fosforečnou, vyznačující se tím, že molární poměr fosforečnanových aniontů ke kobaltnatým kationtům je 1,95 až 2,45:1 s výhodou 2 až 2,05:1, přičemž na kobaltnatou sloučeninu se působí kyselinou fosforečnou s výhodou hmotnostní koncentrace 50 až 70 %. Získaná směs se s výhodou ponechá před kalcinaci v klidu nejméně 3 h a pak se začne zahřívat rychlostí menší než 30 °C/min s výhodou rychlosti 2 až 5 °C/min na teplotu 230 až 1 060 °C s výhodou na teplotu 295 až 700 °C, přičemž v prostoru kalcinované směsi se tenze vodní páry udržuje vyšší než 10 kPa s výhodou 60 až 100 kPa. Pro přípravu cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého ze zcela čistých surovin by byl nejvhodnější molární poměr fosforečnanových a kobaltnatých iontů přesně podle stechiometrie rovný 2:1.These drawbacks are overcome by the process for the preparation of dicobaltic cyclotrophosphate according to the invention, which comprises calcining cobalt oxide or hydroxide or carbonate or hydroxide or carbonate together with phosphoric acid, characterized in that the molar ratio of phosphate anions to cobalt cations is 1, 95 to 2.45: 1, preferably 2 to 2.05: 1, wherein the cobalt compound is treated with phosphoric acid, preferably a weight concentration of 50 to 70%. The resulting mixture is preferably allowed to stand for at least 3 h before calcination and is then heated at a rate of less than 30 ° C / min, preferably at a rate of 2 to 5 ° C / min to a temperature of 230 to 1060 ° C, preferably to a temperature of 295 to 700. The water vapor pressure in the space of the calcined mixture is maintained above 10 kPa, preferably 60 to 100 kPa. For the preparation of dicobaltic cyclotrophosphate from completely pure raw materials, the molar ratio of phosphate to cobalt ions would be exactly 2: 1 by exact stoichiometry.
Podle čistoty použité kyseliny fosforečné (obsahu iontů kovů v ní) a podle čistoty kobaltnaté suroviny (příměsí kovů) je třeba poměr upravit v uvedeném rozsahu 1,95 až 2,45:1, přičemž výhodnější je, je-li fosforečnanových aniontů malý přebytek (2 až 2,05:1) než naopak jejich výraznější nedostatek oproti stechniometrii.Depending on the purity of the phosphoric acid used (the content of the metal ions therein) and the purity of the cobaltic raw material (the metal admixtures), the ratio should be adjusted in the range of 1.95 to 2.45: 1, more preferably the phosphate anions 2 to 2.05: 1) than their lack of stochniometry.
Koncentrace kyseliny fosforečné je z hlediska řízení kondenzačních reakcí a tím i výtěžku a čistoty produktu výhodnější nižší; tato nižší koncentrace způsobuje však zase zvýšení energetických nároků na odpaření přebytečné vody a zvětšuje objem výchozí směsi, jež navíc má charakter řídké suspenze. Její kalcinace potom přináší technické problémy, oproti kalcinaci směsi menšího objemu, která by byla v podobě tuhé či pastovité, jež vzniká, je-li použita kyselina fosforečná koncentrace v uvedeném výhodném rozsahu 50 až 70 hmot. %. Ponechání směsi, obsahující fosforečnanové a kobaltnaté ionty, přéd kalcinaci alespoň 3 h v klidu, je výhodné pro dostatečné proběhnutí úvodní reakce výchozí kobaltnaté sloučeniny s kyselinou fosforečnou; to je neutralizační reakce při použiti hydroxidu kobaltnatého, či zejména pak neutralizačně rozkladné reakce hydroxid-uhličitanu a rozkladné reakce uhličitanu kobaltnatého při jejich použití, nebot uvolňovaný oxid uhličitý a jím způsobené kypění směsi by vlastní kalcinaci komplikovaly. Zahřívání směsi rychlostí menší než 30 °C/min se volí proto, aby jednotlivé dehydratační a kondenzační reakce postupně probíhající ve směsi mohly při teplotách (nebo v jejich blízkosti), při kterých k nim dochází, proběhnout co nejpomaleji a tím s co nejvyšším výtěžkem. Jinak by docházelo k nežádoucímu štěpení meziproduktů za uvolňování fosforečné kyseliny a tím znečišřovala hlavní produkt a snižovala jeho výtěžek.The concentration of phosphoric acid is lower in terms of control of the condensation reactions and hence the yield and purity of the product; however, this lower concentration causes in turn an increase in the energy requirement for the evaporation of excess water and increases the volume of the starting mixture, which moreover has the character of a slurry. Its calcination then presents technical problems, as opposed to calcination of a smaller volume mixture which would be in the form of a solid or pasty which arises when a phosphoric acid concentration in the preferred range of 50 to 70 wt.% Is used. %. Leaving the mixture containing phosphate and cobalt ions prior to calcination for at least 3 hours is preferred for sufficient initial reaction of the starting cobalt compound with phosphoric acid; this is the neutralization reaction when using cobalt hydroxide, or in particular the neutralization decomposition reaction of the hydroxide-carbonate and the decomposition reaction of the cobalt carbonate in use, since the carbon dioxide released and the boiling of the mixture caused by it would complicate the calcination itself. The heating of the mixture at a rate of less than 30 ° C / min is selected so that the individual dehydration and condensation reactions successively taking place in the mixture can occur at (or near) the temperatures at which they occur as slowly as possible and thereby with the highest yield. Otherwise, unwanted cleavage of the intermediates would result in the release of phosphoric acid, thereby polluting the main product and reducing its yield.
Při volbě velmi nízké rychlosti záhřevu je zase třeba počítat s neúměrným prodloužením doby přípravy produktu a tím 1 určité zvýšeni materiálových a energetických nároků. Navíc bude v tomto případě i obtížnější udržovat v prostoru kalcinované směsi dostatečnou tenzi vodní páry a tím zabraňovat možnému štěpení meziproduktů. Spodní nutná hranice teploty kalcinace (230 °C) je dána teplotou pozvolného vzniku prvních částeček cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého. Horní hranice teplotní oblasti kalcinace (1 060 °C) souvisí s tepelnou stabilitou cyklo-tetrafosforečnanu, který při této teplotě taje za rozpadu tetrafosforečnanových cyklů a jejich přechodu na vyšší lineární fosforečnany. Výhodná teplota kalcinace v rozmezí 295 až 700 °C je dána tím, že cyklo-tetrafosforečnan vzniká při teplotě nad 295 °C již dostatečnou rychlostí a zprvu se tvořící amorfní produkt přechází na mikrokrystalky, jež jsou z hlediska uvažovaného použití, jeho nejvhodnější formou. '·When selecting a very low heating rate, a disproportionate increase in the product preparation time and hence a certain increase in material and energy requirements is to be expected. In addition, it will be more difficult in this case to maintain sufficient water vapor pressure in the space of the calcined mixture and thereby prevent the possible breakdown of the intermediates. The lower limit of calcination temperature (230 ° C) required is given by the temperature of the gradual formation of the first particles of dicobaltous cyclo-tetrophosphate. The upper limit of the calcination temperature range (1060 ° C) is related to the thermal stability of the cyclo-tetraphosphate, which at this temperature melts with the disintegration of the tetraphosphate cycles and their transition to higher linear phosphates. A preferred calcination temperature in the range of 295 to 700 ° C is due to the fact that the cyclotrophosphate is already generated at a temperature above 295 ° C at a sufficient rate and the amorphous product initially formed is converted to the microcrystals which are the most suitable form. '·
Horní hranice této výhodné teplotní oblasti (700 °C) je pak dána tím, že při této teplotě již reakce vzniku cyklo-tetrafosforečnanu proběhly (pokud bylo použito výhodných rychlostí ohřevu) a to i při vyšších tenzích vodní páry v prostoru kalcinace. Udržování tenze vodní páry v prostoru kalcinované směsi vyšší než 10 kPa je nutné pro zabránění vzniku nežádoucích vedlejších kondenzačních produktů a zabránění odštěpování a samostatné kondenzace fosforečné složky. Přítomná vodní pára jednotlivé kondenzační reakce poněkud zpomaluje, umožňuje jejich kvantitativnější průběh a zabraňuje také vzniku nežádoucí neporézní krusty na povrchu částeček kalcinované směsi, která by bránila kvantitativnímu průběhu dehydratačníoh reakcí.The upper limit of this preferred temperature range (700 ° C) is given by the fact that at this temperature the cyclotrophosphate formation reactions have already taken place (if advantageous heating rates have been used) even at higher water vapor pressures in the calcination space. Maintaining a water vapor pressure in the space of the calcined mixture greater than 10 kPa is necessary to prevent the formation of undesirable by-products of condensation and to prevent cleavage and separate condensation of the phosphorus component. The present water vapor slows down some condensation reactions somewhat, allows their more quantitative course and also prevents the formation of undesired non-porous crust on the surface of the particles of the calcined mixture, which would prevent the quantitative course of the dehydration reactions.
Výhodné je udržovat tenzi vodní páry nad 60 kPa, kdy je její působení v uvedeném směru dostatečné. Horní hranice pro výhodnou tenzi páry v prostoru kalcinované směsi - 100 kPa je dána především nutností zvýšených konstrukčních, materiálových a energetických nároků na kalcinační zařízení a vedení kalcinace, při použití vyšších tlaků než je tlak atmosférický. Navíc zvýšené brzděni kondenzačních a dehydratačních reakcí v důsledku tenze vodní páry nad 100 kPa by opět neúměrně prodlužovalo dobu přípravy produktu.It is advantageous to maintain the water vapor pressure above 60 kPa, when its action is sufficient in said direction. The upper limit for the advantageous steam pressure in the space of the calcined mixture - 100 kPa is given mainly by the necessity of increased constructional, material and energy demands on the calcining device and the calcination line, when using higher pressures than atmospheric pressure. In addition, increased braking of the condensation and dehydration reactions due to a water vapor pressure above 100 kPa would again disproportionately prolong the product preparation time.
Podstata způsobu podle vynálezu dále spočívá v tom, že se na produkt po kalcinaci působí kyselinou chlorovodíkovou, sírovou, dusičnou nebo fosforečnou s výhodou hmotnostní koncentrace 1 až 15 S. Tato operace se provádí jako ev. vyčištění získaného produktu při jeho potřebě ve zcela čisté podobě, např. pro analytické či preparativní účely. Působením uvedených kyselin se odstraní všechny nežádoucí vedlejší produkty i ev. zbytky výchozí směsi, které tak přejdou do roztoku. Cyklo-tetrafosforečnan dikobaltnatý působení těchto kyselin odolává a je tak po loužení kyselinou a po promyti vodou a usušení ve zcela čisté podobě. Jestliže se cyklo-tetrafosforečnan dikobaltnatý připravuje pro použití k pigmentářským účelům či jako mikroprvkové hnojivo a zejména jestli se připravoval za podmínek podle vynálezu uvedených jako s výhodou, není třeba toto čištění provádět.The process according to the invention is furthermore characterized in that, after calcination, the product is treated with hydrochloric, sulfuric, nitric or phosphoric acid, preferably a mass concentration of 1 to 15 S. This operation is carried out as ev. Purification of the obtained product in its pure form, eg for analytical or preparative purposes. The action of said acids removes all unwanted by-products and ev. residues of the starting mixture which thus pass into solution. Dicobaltic cyclo-tetraphosphate resists the action of these acids and is thus completely pure after leaching with acid and washing with water and drying. When dicobaltic cyclotrophosphate is prepared for use as a pigmentary fertilizer or as a micro-element fertilizer, and in particular if it has been prepared under the preferred conditions of the invention, such purification is not required.
Způsob umožňuje přípravu cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého za technologicky schůdných podmínek, s dostatečnou výtěžností a s dostatečnou čistotou produktu. Dovoluje použití i méně kvalitních surovin - zředěné a méně čisté kyseliny fosforečné i méně čisté kobaltnaté sloučeniny. Za podmínek přípravy produktu podle vynálezu označených v předmětu vynálezu jako výhodné, lze připravit prakticky čistý cyklo-tetrafosforečnan dikobaltnatý. V případě získání méně čistého produktu jej lze způsobem podle vynálezu vyčistit.The process makes it possible to prepare dicobaltic cyclo-tetraphosphate under technologically feasible conditions, with a sufficient yield and with a sufficient purity of the product. It also allows the use of lower quality raw materials - diluted and less pure phosphoric acid and less pure cobalt compounds. Under the conditions of preparation of the product according to the invention identified as preferred in the present invention, virtually pure dicobaltic cyclotetrophosphate can be prepared. If less pure product is obtained, it can be purified according to the process of the invention.
Příklad 1Example 1
100 g uhličitanu kobaltnatého (s obsahem 49 % Co) bylo smícháno s 332 g kyseliny fosforečné koncentrace 50 hmot. % H^PO^ a ponecháno v klidu 5 h. Poté byla směs zahřívána rychlostí 3 °C/min na teplotu 450 °C s výdrží 3 h na této teplotě. Tenze vodní páry v prostoru kalcinované směsi byla udržována 80 až 95 kPa. Bylo získáno 183 g produktu, který obsahoval více než 98 % cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého.100 g of cobalt carbonate (containing 49% Co) were mixed with 332 g of 50 wt% phosphoric acid. % H ^ PO ^ and allowed to rest for 5 h. The mixture was then heated at 3 ° C / min to 450 DEG C and kept for 3 h at this temperature. The water vapor pressure in the space of the calcined mixture was maintained at 80 to 95 kPa. 183 g of product were obtained, which contained more than 98% of dicobaltic cyclo-tetraphosphate.
Příklad 2Example 2
100 g hydroxid-uhličitanu kobaltnatého (s obsahem 57 % Co) bylo smícháno s 298 g kyseliny fosforečné koncentrace 65 hmot. í HjPO^ a po 4 h ponechání v klidu byla směs zahřívána rych-1· lostí 5 °C/min na teplotu 500 °C s výdrží 3 h na této teplotě. Tenze páry v prostoru kalcinované směsi byla udržována 70 až 85 kPa. Produkt po kalcinaci obsahoval více než 96 % cyklotetrafosforečnanu dikobaltnatého. Loužením za horka kyselinou chlorovodíkovou koncentrace 10 hmot. % HC1, promytím vodou a usušením při 150 °C bylo získáno 201 g čistého cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého.100 g of cobalt hydroxide carbonate (containing 57% Co) were mixed with 298 g of 65 wt.% Phosphoric acid. HjPO í ^ and after 4 hours at rest, the mixture was heated quick-Lost 1 · 5 ° C / min to 500 ° C and kept for 3 h at this temperature. The vapor pressure in the space of the calcined mixture was maintained at 70 to 85 kPa. The product after calcination contained more than 96% of dicobaltic cyclotetaphosphate. Hot leaching of 10 wt. % HCl, washing with water and drying at 150 ° C yielded 201 g of pure dicobaltous cyclotrophosphate.
Přiklad 3Example 3
100 g kaše odpadního hydroxidu kobaltnatého s obsahem 28 % Co bylo smícháno se 236 g odpadní kyseliny fosforečné s obsahem 40 hmot. % H^PO^ a směs byla zahřívána rychlostí 1 °C/min na teplotu 330 °C, s výdrží 4 h na této teplotě. Tenze vodní páry byla v prostoru kaloinované směsi udržována na 50 až 60 kPa. Produkt obsahoval 90 % cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého a byl dále za horka loužen kyselinou sírovou 15 % hmot. koncentrace, promyt vodou a sušen při 200 °C. Bylo získáno 92 g čistého cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého.100 g of waste cobalt hydroxide waste containing 28% Co was mixed with 236 g waste phosphoric acid containing 40 wt. % H 2 PO 4, and the mixture was heated at a temperature of 1 ° C / min to 330 ° C, for 4 h at this temperature. The water vapor pressure was maintained at 50 to 60 kPa in the space of the kaloinized mixture. The product contained 90% dicobaltic cyclo-tetraphosphate and was further leached with hot sulfuric acid 15% by weight. Concentration, washed with water and dried at 200 ° C. 92 g of pure dicobaltous cyclotetrophosphate were obtained.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS869225A CS256243B1 (en) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | Method of dicobalt cyclotetraphosphate preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS869225A CS256243B1 (en) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | Method of dicobalt cyclotetraphosphate preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS922586A1 CS922586A1 (en) | 1987-08-13 |
| CS256243B1 true CS256243B1 (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=5443372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS869225A CS256243B1 (en) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | Method of dicobalt cyclotetraphosphate preparation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS256243B1 (en) |
-
1986
- 1986-12-11 CS CS869225A patent/CS256243B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS922586A1 (en) | 1987-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CS256243B1 (en) | Method of dicobalt cyclotetraphosphate preparation | |
| US3140152A (en) | Process for preparing and recovering of substantially anhydrous hydrogen fluoride gas from a dry alkali metal bifluoride | |
| HU176544B (en) | Process for preparing ignited phosphate fertilizers containing alkali | |
| CS256245B1 (en) | Method of dinickel cyclotetraphosphate preparation | |
| US3338673A (en) | Recovery of substantially anhydrous hydrogen fluoride from an impure aqueous ammonium fluoride solution | |
| CS256244B1 (en) | Method of dimanganese cyclotetraphosphate preparation | |
| CS256885B1 (en) | Method of dicadmium cyclo-tetraphosphate preparation | |
| CS245829B1 (en) | Preparation method of cyclo-tetraphosphate dizincate | |
| CS257739B1 (en) | Method of fussed calcium phosphate preparation with molecular proportion of p205-cao equalling to one | |
| CS256246B1 (en) | Method of dicopper cyclotetraphosphate preparation | |
| CS257443B1 (en) | Method of dimagnesium cyclo-tetraphosphate preparation | |
| US4997634A (en) | Preparation of medium density, fast-dissolving, tetrasodium pyrophosphate | |
| CS257746B1 (en) | Method of double cobalt-calcium cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS266785B1 (en) | Method of cobalt-magnesium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS264248B1 (en) | Process for preparing double manganese-magnesium cyclo-tetraphosphates | |
| CS257199B1 (en) | Process for preparing ferrous cyclo-tetraphosphate | |
| CS274189B1 (en) | Method of cobalt-zinc double cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS257743B1 (en) | Method of double zinc-calcium cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS267050B1 (en) | Method of double manganese-nickel cyclo-tetraphospates preparation | |
| CS257744B1 (en) | High-temperature method of dicobalt cyclo-tetraphosphate preparation | |
| CS274191B1 (en) | Method of zinc-nickel double cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS266450B1 (en) | Method of double cadmium-magnesium cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS258274B1 (en) | High-temperature method of dinickel cyclo-tetraphosphate preparation | |
| US3205035A (en) | Process for producing high purity beryllium fluoride | |
| CS258276B1 (en) | High-temperature method of dimagnesium cyclo-tetraphosphate preparation |