CS256246B1 - Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého - Google Patents

Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého Download PDF

Info

Publication number
CS256246B1
CS256246B1 CS869228A CS922886A CS256246B1 CS 256246 B1 CS256246 B1 CS 256246B1 CS 869228 A CS869228 A CS 869228A CS 922886 A CS922886 A CS 922886A CS 256246 B1 CS256246 B1 CS 256246B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
mixture
preparation
phosphoric acid
carbonate
calcination
Prior art date
Application number
CS869228A
Other languages
English (en)
Other versions
CS922886A1 (en
Inventor
Miroslav Trojan
Dagmar Brandova
Original Assignee
Miroslav Trojan
Dagmar Brandova
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslav Trojan, Dagmar Brandova filed Critical Miroslav Trojan
Priority to CS869228A priority Critical patent/CS256246B1/cs
Publication of CS922886A1 publication Critical patent/CS922886A1/cs
Publication of CS256246B1 publication Critical patent/CS256246B1/cs

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Abstract

Způsob se týká chemie speciálních anorganických látek a řeší způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého. Způsob spočívá v kalcinaci směsi mědnaté sloučeniny (oxidu, hydroxidu, uhličitanu, hydroxi- -uhličitanu) s kyselinou fosforečnou (v molárním poměru P/Cu ve směsi, 1,98 až 2,5:1), rychlostí menší než 15 °C/min na teplotu 300 až 840 °C, přičemž v prostoru kalcinované směsi se udržuje tenze vodní páry vyšší než 20 kPa. Řešení se může uplatnit ve fosforečnanové technologii a vzhledem k možnému použití produktu také v pigmentářském průmyslu při přípravách antikorozních nátěrových hmot a v agrochemii při přípravě mikroprvkových hnojiv.

Description

Vynález se týká přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého. Cyklo-tetrafosforeČnaň dimednatý , (c-Cu^P^O-^Je látkou vyznačující se vysokou termickou a chemickou stabilitou s možným použitím jako antikorozní pigment do nátěrových hmot, či jako mikroprvkové hnojivo. Dosavadní údaje o přípravě tohoto produktu jsou však nedostatečné. Navíc lze údajně připravit pouze směs kondenzovaných fosforečnanů, kde je cyklo-tetrafosforečnan dimědnatý toliko jedním z produktů. Vedle něho vznikají difosforečnany, vyšší lineární fosforečnany mědnaté a samostatnou kondenzací fosforečné složky také vznikají polyfosforečné kyseliny. Tyto kyseliny způsobují snížení obsahu fosforečných aniontů, které by jinak mohly zkondenzovat na mědnaté produkty; toto snížení je pak kompenzováno vznikem většího množství difosforečnanu dimědnatého a zůstatkem nezreagovaného oxidu mědnatého z výchozí mědnaté suroviny, jako další nečistoty. Příprava čistého cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého, nebo produktu s jeho vysokým obsahem, není proto způsoby podle dosavadních údajů možná.
Tyto nedostatky odstraňuje způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v kalcinaci oxidu nebo hydroxidu nebo uhličitanu nebo hydroxid-uhličitanu mědnatého nebo jejich směsi spolu s kyselinou fosforečnou, vyznačující se tím, že molární poměr fosforečnanových aniontů k mědnatým kationtům je 1,98 až 2,5:1 s výhodou 2,02 až 2,08:1, přičemž na mědnatou sloučeninu se působí kyselinou fosforečnou s výhodou hmotnostní koncentrace 50 až 90 %.
Získaná směs se s výhodou ponechá před kalcinaci v klidu nejméně 30 min a pak se začne zahřívat rychlostí menší než 15 °C/min s výhodou rychlostí 2 až 5 °C/min na teplotu 300 až 840 °C s výhodou na teplotu 390 až 700 °C, přičemž v prostoru kalcinované směsi se tenze vodní páry udržuje vyšší než 20 kPa s výhodou 70 až 100 kPa. Pro'přípravu cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého ze zcela čistých surovin by byl nejvhodnější molární poměr fosforečnanových a mědnatých iontů přesně podle stechiometrie rovný 2:1. Podle čistoty použité kyseliny fosforečné (obsahu iontů kovů v ní) a podle čistoty mědnaté suroviny (příměsí kovů) je třeba poměr upravit v uvedeném rozsahu 1,98 až 2,50:1, přičemž výhodnější je, je-li fosforečnanových aniontů malý přebytek (2,02 až 2,08:1) než naopak jejich výraznější nedostatek oproti stechiometrii .
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 90 hmot. %. Ponechání směsi, obsahující fosforečnanové a mědnaté ionty, před kalcinaci alespoň 30 min v klidu, je výhodné pro dostatečné proběhnutí úvodní reakce výchozí mědnaté sloučeniny s kyselinou fosforečnou; to je neutralizační reakce při použití hydroxidu mědnatého, či zejména pak neutralizačně rozkladné reakce hydroxid-uhličitanu a rozkladné reakce uhličitanu mědnatého při jejich použiti, nebot uvolňovaný oxid uhličitý a jím způsobená kypění směsi by vlastní kalcinaci komplikovaly.
Zahřívání směsi rychlostí menší než 15 °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 složky, jež by pak kondenzovala samostatně na polyfosforečné kyseliny a tím znečištovala hlavní produkt a snižovala jeho výtěžek. Při' volbě velmi nízké rychlosti záhřevu je zase třeba počítat s neúměrným prodloužením doby přípravy produktu a tím i určité zvýšení materiálových a energitických nároků. Navíc bude v tomto případě i obtížnější udržovat v prostoru kalcinované směsi dostatečnou tenzi vodní páry a tím zabraňovat možné štěpení meziprodkutů.
Spodní nutná hranice teploty kalcinace (300 °C) je dána teplotou pozvolného vzniku prvních částeček cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého. Horní hranice teplotní oblasti kalcinace (840 °C) souvisí s tepelnou stabilitou cyklotetrafosforečnanu, který při této teplotě taje za rozpadu tetrafosforečnanových cyklů a jejich přechodu na vyšší lineární fosforečnany. Výhodná teplota kalcinace v rozmezí 390 až 700 °C je dána tím, že cyklo-tetrafosforečnan vzniká při teplotě nad 390 °C již dostatečnou rychlostí a zprvu se tvořící amorfní produkt přechází na mikrokrystalky, jež jsou z hlediska uvažovaného použití, jeho nejvhodnější formou.
Horní hranice tého výhodné teploty oblasti (700 °C) je pak dána tím, že při této teplotě již reakce vzniku cyklo-tetrafosforečnanu zcela 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 20 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 dehydratačních reakcí. Výhodné je udržovat tenzi vodní páry nad 70 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 kontrukčních, materiálových a energetických nároků na kalcinační zařízení a vedení kalcinace, při použití vyšších tlaků než je tlak atmosférický. Navíc zvýšené brzdění kondenzačních a dehydratačních reakcí v důsledku tenze vodní páry nad 100 kPa by opět neúměrně prodlužovalo dobu přípravy produktu.
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 0,5 až 5 %. 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 dimědnatý působení těchto kyselin odolává a je tak po loužení kyselinami a po promyti vodou a usušení ve zcela čisté podobě.
Jestliže se cyklo-tetrafosforečnan dimědnatý připravuje pro použití k pigmentářským účelům či jako míkroprvkové hnojivo a zejména jestli se připravoval za podmínek podle vynálezu uvedených jako s výhodou, není třeba toto čištění provádět.
Způsob umožňuje přípravu cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého 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 mednaté sloučeniny. Za podmínek přípravy produktu podle vynálezu jako výhodné, lze připravit prakticky čistý cyklo-tetrafosforečnan dimědnatý. V případě získání méně čistého produktu jej lze způsobem podle vynálezu vyčistit.
Příklad 1
100 g dihydroxid-uhličitanu dimědnatého (s obsahem 57 % Cu) bylo smícháno s 300 g kyseliny fosforečné koncentrace 60 hmot. % H^PO^ a ponecháno v klidu 1 h. Poté byla směs zahřívána rychlostí 3 °C/min na teplotu 500 C s výdrží 3 h na této teplotě. Tenze vodní páry v prostoru kalcinované směsi byla udržována 80 až 95 kPa. Bylo získáno 203 g produktu, který obsahoval více než 97 % cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého.
Příklad 2
100 g oxidu mědnatého (s obsahem 79 % Cu) bylo smícháno s 291 g kyseliny fosforečné koncentrace 85 hmot. % H^PO^ a po 30 min ponechání v klidu byla směs zahřívána 5 °C/min na teplotu 550 °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 98 % cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého. Loužením za horka kyselinou chlorovodíkovou koncentrace 1 hmot. % HCl, promytím vodou a usušením při 200 °C bylo získáno 268 g čistého cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého

Claims (2)

  1. předmEt vynalezu
    1. Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého kalcinaci oxidu nebo hydroxidu nebo uhličitanu nebo hydroxid-uhličitanu mědnatého nebo jejich směsi spolu s kyselinou fosforečnou vyznačující se tím, že molárni poměr fosforečnanových aniontů k mědnatým kationtům je 1,98 až 2,5:1, s výhodou 2,02 až 2,08:1 a na mědnatou sloučeninu se působí kyselinou fosforečnou, s výhodou hmotnostní koncentrace 50 až 90 i, přičemž získaná směs obsahující mědnaté a fosforečnanové ionty se s výhodou ponechá před kalcinaci v klidu alespoň 30 min a poté se začne zahřívat rychlostí menší než 15 °C/min, s výhodou rychlostí 2 až 5 °C/min, na teplotu 300 až 840 °C, s výhodou na teplotu 390 až 700 °C, přičemž v prostoru kalcinované směsi je tenze vodní páry vyšší než 20 kPa, s výhodou 70 až 100 kPa.
  2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že se na produkt po kalcinaci působ! kyselinou chlorovodíkovou, sírovou, dusičnou nebo fosforečnou, s výhodou hmotnostní koncentrace
    0,5 až 5 i.
CS869228A 1986-12-11 1986-12-11 Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého CS256246B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS869228A CS256246B1 (cs) 1986-12-11 1986-12-11 Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS869228A CS256246B1 (cs) 1986-12-11 1986-12-11 Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS922886A1 CS922886A1 (en) 1987-08-13
CS256246B1 true CS256246B1 (cs) 1988-04-15

Family

ID=5443393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS869228A CS256246B1 (cs) 1986-12-11 1986-12-11 Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS256246B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS922886A1 (en) 1987-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3825655A (en) Production of hydrogen fluoride and metal sulfates
US3375063A (en) Ammonium polyphosphate preparation
DE2625248A1 (de) Verfahren zur behandlung von soleschlamm
CS256246B1 (cs) Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimědnatého
US4154800A (en) Process of producing phosphates and phosphoric acid
CS256245B1 (cs) Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dinikelnatého
CS256244B1 (cs) Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dimanganatého
CS257739B1 (cs) Způsob přípravy kondenzovaného fosforečnanu vápenatého s molárním pomérem P2O5/CaO rovným jedné
CS256243B1 (cs) Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého
CS245829B1 (cs) Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dizinečnatého
EP0035201A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Phosphorpentachlorid
CS256885B1 (cs) Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dikademnatého
CS257199B1 (cs) Způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu diželeznatého
CS257443B1 (cs) Způsob přípravy oyklo-tetrafosforešnanu dihořečnatáho
CS257746B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-vápenatých
CS257743B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů zinečnato-vápenatých
EP0279438A1 (de) Verfahren zur Herstellung von reinem Bortrifluorid
US3223481A (en) Production of orthophosphates
US724251A (en) Process of producing sulfuric acid and metallic oxids.
CS266785B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých
CS264248B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-hořečnatých
CS257747B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-vápenatých
CS274189B1 (en) Method of cobalt-zinc double cyclo-tetraphosphates preparation
CS267050B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-nikelnatých
CS264247B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafósforečnanů zinečnato-hořečnatých