CS257746B1 - Method of double cobalt-calcium cyclo-tetraphosphates preparation - Google Patents
Method of double cobalt-calcium cyclo-tetraphosphates preparation Download PDFInfo
- Publication number
- CS257746B1 CS257746B1 CS87314A CS31487A CS257746B1 CS 257746 B1 CS257746 B1 CS 257746B1 CS 87314 A CS87314 A CS 87314A CS 31487 A CS31487 A CS 31487A CS 257746 B1 CS257746 B1 CS 257746B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- calcium
- cobalt
- phosphoric acid
- carbonate
- preparation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- OGJLPLDTKZHLLH-UHFFFAOYSA-N [Ca].[Co] Chemical compound [Ca].[Co] OGJLPLDTKZHLLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 8
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- -1 phosphate anions Chemical class 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 claims description 5
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JLAIPADPFFTYLP-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);hydrogen carbonate;hydroxide Chemical compound O.[Co+2].[O-]C([O-])=O JLAIPADPFFTYLP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- KDPJLLVSZLZTAN-UHFFFAOYSA-K cobalt(3+);carbonate;hydroxide Chemical compound [OH-].[Co+3].[O-]C([O-])=O KDPJLLVSZLZTAN-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- DNKAGDFIYKUOKB-UHFFFAOYSA-N [Ca].[Ca].[Co] Chemical compound [Ca].[Ca].[Co] DNKAGDFIYKUOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 4
- 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 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- QYESCPDQISQEJM-UHFFFAOYSA-H P(=O)([O-])([O-])[O-].[Ca+2].[Ca+2].[Co+2].P(=O)([O-])([O-])[O-] Chemical class P(=O)([O-])([O-])[O-].[Ca+2].[Ca+2].[Co+2].P(=O)([O-])([O-])[O-] QYESCPDQISQEJM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 1
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 1
- 240000009038 Viola odorata Species 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
- PGMOXNFVYWQBSR-UHFFFAOYSA-N [O].[O].[Co] Chemical compound [O].[O].[Co] PGMOXNFVYWQBSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;hydrate Chemical compound O.OC(O)=O JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021446 cobalt carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 1
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);carbonate Chemical compound [Co+2].[O-]C([O-])=O ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 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
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 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
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Způsob spočívá v kalcinaci směsi oxidu, hydroxidu, uhličitanu nebo hydroxid- -uhličitanu kobaltnatého v vápenatého a kyseliny fosforečné, přičemž rychlost ohřevu je menší než 45 °C/min, na teplotu 280 až 885 °C a v prostoru kalcinace je tenze páry vyšší než 20 kPa. Řešení může mít použití v chemii a technologii fosforečných sloučenin, v technologii výroby pigmentů pro antikorozní nátěrové hmoty, naglazurových barev a v agrochemii při přípravě mikroprvkových hnojiv.The method consists in calcining the mixture oxide, hydroxide, carbonate or hydroxide cobalt carbonate in calcium a phosphoric acid, with a rate heating is less than 45 ° C / min, to temperature 280-885 ° C and in the calcination area the vapor pressure is greater than 20 kPa. Solution can be used in chemistry and technology phosphate compounds, in technology production of anti-corrosion paint pigments mass, glazed colors and agrochemistry in the preparation of microelement fertilizers.
Description
Vynález se týká způsobu přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanú kobaltnato-vápenatých.The present invention relates to a process for the preparation of cobalt calcium calcium double cyclotetrophosphates.
Podvojné cyklo-tetrafosforečnany kobaltnato-vápenaté jsou vyjádřeny vzorcem:The cobalt-calcium double cyclo-tetraphosphates are expressed by the formula:
kde x muže být v rozmezí od hodnot blížících se nule až do hodnoty jedna. Tyto sloučeniny se vyznačují vysokou termickou a chemickou stabilitou i intenzívní modrofialovou barevností a jejich použití může být jako barevné antikorozní hygienicky a ekologicky nezávadné antikorozní pigmenty do nátěrových hmot, jako naglazurovaná barva v keramice, či do různých vysokoteplotních materiálů, nebo jako mikroprvková hnojivá s protrhanou účinností. Dosud jediný uváděný způsob přípravy těchto látek spočívá v jejich krystalizací z chladnoucí taveniny, obsahující v potřebných množstvích fosforečnanové anionty spolu s kobaltnatými a vápenatými kationty.where x can range from zero to one. These compounds are characterized by high thermal and chemical stability as well as intense blue-violet color and can be used as colored anticorrosion hygienic and environmentally friendly anticorrosion pigments in paints, as a glazed paint in ceramics or in various high-temperature materials or as micro-element fertilizers with prolonged effectiveness. . The only method so far disclosed is to crystallize them from a cooling melt containing phosphate anions together with cobalt and calcium cations in the necessary amounts.
Tento způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-vápenatých je však vhodný především pro preparativní laboratorní účely. Lze tak sice připravit velmi čisté produkty, avšak pro širší technologické využití k přípravě produktů pro pigmentářské či agrochemické účely, které nevyžadují zcela čisté produkty, je tento způsob jen málo vhodný. Jsou totiž vysoké energetické nároky při této metodě, neboť je třeba převádět výchozí směs do taveniny za vysokých teplot a tu pak je třeba navíc ponechat regulovaně (za stálého přihřívání) chladnout. Technologická realizace této metody je také komplikována nezbytností zajištění suché atmosféry nebo vakua v prostoru.However, this process for the preparation of cobalt calcium calcium cyclotrophosphates is particularly suitable for preparative laboratory purposes. Thus, very pure products can be prepared, but this method is of little use for a wider technological application to produce products for pigmentary or agrochemical purposes that do not require completely pure products. This is because the energy requirements of this method are high, since it is necessary to transfer the starting mixture to the melt at high temperatures and, in addition, it must then be allowed to cool in a controlled manner (under constant heating). Technological implementation of this method is also complicated by the necessity of providing a dry atmosphere or vacuum in the space.
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-vápenatých vzorce c*'Co2~xCaxP4C)i2' x může byt v rozmezí od hodnot blížících se k nule až do hodnoty jedna, podle vynálezu vyznačující se tím, že oxid, hydroxid, uhličitan nebo hydroxíd-uhličitan kobaltnatý spolu s oxidem, hydroxidem nebo uhličitanem vápenatým ve vzájemném poměru Co/Ca odpovídajícím molárně vztahu (2-x)/x se kalcinuje s kyselinou fosforečnou ve výchozí směsi, kde množství fosforečnanových aniontů ke dvojmocným kationtům odpovídá molárnímu poměru P20^/(Co+Ca) rovnému hodnotě 0,96 až 1,30, s výhodou hodnotě až 1,04, přičemž výchozí směs se’připraví tak, že se na kobaltnatou a vápenatou sloučeninu působí kyselinou fosforečnou, s výhodou koncentrace 30 až 95 hmot. % a výchozí směs se s výhodou ponechá dále alespoň 1 h volně reagovat, s výhodou za míchání a poté se začne zahřívat rychlostí menší než 45 °C/min, s výhodou rychlostí 1 až 8 °C/min, na teplotu 280 až 885 °C, s výhodou na teplotu 350 až 650 °C, přičemž v prostoru kalcinace je tenze vodní páry vyšší než 20 kPa, s výhodou 60 až 100 kPa.These drawbacks are eliminated by a process for preparing double cyclo tetrapolyphosphate cobalt-calcium of the formula c * 'Co 2-x Ca x P 4 C) i2' x may range from values approaching zero to the value one, according to the invention wherein wherein the cobalt oxide oxide, hydroxide, carbonate or hydroxide-carbonate together with the calcium / calcium carbonate in a Co / Ca ratio corresponding to the (2-x) / x molar ratio is calcined with phosphoric acid in the starting mixture, wherein the amount of phosphate anions to divalent cations corresponding to a molar ratio of P 2 O 4 / (Co + Ca) of 0.96 to 1.30, preferably of up to 1.04, the starting mixture is prepared by treating the cobalt and calcium compounds with phosphoric acid %, preferably a concentration of 30 to 95 wt. % and the starting mixture is preferably allowed to continue to react freely for at least 1 hour, preferably with stirring, and then started to heat at less than 45 ° C / min, preferably at 1 to 8 ° C / min, to 280 to 885 ° C, preferably at a temperature of 350 to 650 ° C, wherein the water vapor pressure in the calcination space is higher than 20 kPa, preferably 60 to 100 kPa.
Vzájemný poměr kobaltnatých a vápenatých sloučenin ve výchozí směsi se volí podle požadavku na obsah kobaltnatých a vápenatých kationtů v produktu. Obsah vápenatých kationtů <x) se může pohybovat v rozmezí od hodnot blížících se k nule až do hodnoty rovné obsahu kobaltnatých iontů (x - 1). Hodnoty nula nemůže být použito, neboť pak by se totiž nejednalo o podvojný produkt, ale o čistý cyklo-tetrafosforečnan dikobaltnatý c-COjP^ °12’ Hodnotu x = 1 nelze zase překročit, neboř podvojné cyklo-tetrafosforečnany kobaltnato-vápenaté s obsahem vápníků vyšším než odpovídá vzorci c-CoCaP^O^ není možné připravit.The ratio of cobalt and calcium compounds in the starting mixture is chosen according to the requirement for cobalt and calcium cations in the product. The calcium cation content (x) may range from values close to zero to a value equal to the cobalt ion content (x - 1). Zero values cannot be used, since then they would not be a double product, but a pure dicobaltic cyclo-tetraphosphate c-COjP ^ ° 12 'The value x = 1 cannot be exceeded again, since the cobalt-calcium double-cyclo-tetraphosphates with calcium than it corresponds to the formula c-CoCaP? O? cannot be prepared.
Jestliže by se použilo většího množství vápenaté sloučeniny do výchozí směsi než odpovídá hodnotě x = 1, vznikaly by ve zvýšené míře vedle podvojných cyklo-tetrafosforečnanů také vedlejší produkty typu kondenzovaných fosforečnanů vápenatých. Množství kyseliny fosforečné ve výchozí směsi, vyjádřené molárním poměrem P^O^/(Co+Ca), by v případě zpracování zcela čistých surovin bylo nejvhodnější použít přesně podle stechiometrie (tj. uvedený poměr rovný jedné). Avšak podle čistoty použité kyseliny fosforečné (obsah iontů kovů v ní) a podle čistoty kobaltnaté a vápenaté suroviny (příměsi kovů) je třeba poměr upravit v Uvedeném rozsahu 0,96 až 1,3, přičemž výhodnější je, je-li fosforečnanových aniontů malý přebytek (1 až 1,04) 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.If a larger amount of calcium compound is used in the starting mixture than is equal to x = 1, by-products of the condensed calcium phosphate type, in addition to the double cyclotetraphosphates, will be produced to an increased extent. The amount of phosphoric acid in the starting mixture, expressed as a molar ratio of P 2 O 4 / (Co + Ca), would be best to use exactly by stoichiometry (i.e., said ratio equal to one) when processing completely pure raw materials. However, according to the purity of the phosphoric acid used (the content of the metal ions therein) and the purity of the cobalt and lime raw materials (metal admixtures), the ratio should be adjusted in the range of 0.96 to 1.3, more preferred if the phosphate anions are small (1 to 1.04) than their significant deficiency compared to stoichiometry. 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.
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 v uvedeném výhodném rozsahu 30 až 85 hmot. %. Ponechání směsi obsahující fosforečnanové, kobaltnaté a vápenaté ionty před kalcinaci alespoň 1 h samovolně reagovat, je výhodné, pro dostatečné proběhnutí úvodní reakce výchozí kobaltnaté a vápenaté sloučeniny s kyselinou fosforečnou; to je neutralizační reakce při použití hydroxidů, či zejména pak rozkladné reakce uhličitanů, neboť uvolňovaný oxid uhličitý a jím způsobené kypění směsi by vlastní kalcinaci komplikovaly.Its calcination then presents technical problems over the calcination of a smaller volume mixture, which would be in the form of a solid or pasty which arises when phosphoric acid is used in the preferred range of 30 to 85% by weight. %. Allowing the mixture containing phosphate, cobalt and calcium ions to react spontaneously for at least 1 hour is advantageous for the initial reaction of the starting cobalt and calcium compounds with phosphoric acid to proceed sufficiently; this is a neutralization reaction using hydroxides or, in particular, a decomposition reaction of carbonates, since the released carbon dioxide and the resulting loosening of the mixture would complicate the calcination itself.
Z toho důvodu je také výhodné mícháni reagující výchozí směsi. Zahříváni s^iěsi rychlostí menší než 45 °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 polyfosforeěné kyseliny a tím znečišťovala hlavní produkt a snižovala jeho výtěžek.For this reason, it is also preferred to stir the reacting starting mixture. Heating with a mixture rate of less than 45 ° C / min is selected so that the individual dehydration and condensation reactions gradually taking place in the mixture can occur at (or near) the temperatures at which they occur as slowly as possible and thus with the highest possible yield. Otherwise, unwanted cleavage of the intermediates would result in the release of the phosphorous component, which would then condense separately into polyphosphoric acids and thereby contaminate the main product and reduce its yield.
Při volbě velmi nízké rychlosti záhřevu je zase třeba počítat s neúměrným prodloužením doby přípravy produktu a tím i určité zvýšení 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.When selecting a very low heating rate, a disproportionate increase in product preparation time and thus 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.
Spodní nutná hranice teploty kalcinace (280 °C) je dána teplotou pozvolného vzniku prvních Částeček podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-vápenatých. Horní hranice teplotní oblasti kalcinace (885 °C) souvisí s tepelnou stabilitou podvojných cyklo-tetrafosforeČnanů kobaltnato-vápenatých, které při této teplotě nekongruentně tají. Výhodná teplota kalcinace v rozmezí 350 až 650 °C je dána tím, že podvojné cyklo-tetrafosforečnany vznikají při teplotě nad 350 °C již s dostatečnou rychlostí a zprvu se tvořící amorfní produkty přecházejí na mikrokrystalky, jež jsou z hlediska uvažovaného použití, jeho nejvhodnější formou. Horní hranice této výhodné teplotní oblasti (650 °C) je pak dána tím, Že při této teplotě již reakce vzniku podvojných cyklo-tetrafosforečnanů proběhly (pokud bylo použito výhodných rychlostí ohřevu) a to i při vyšších tenzích vodní páry v prostoru kalcinace.The lower limit of calcination temperature (280 ° C) required is given by the temperature of the gradual formation of the first cobalt calcium-calcium double-cyclo-tetraphosphate particles. The upper limit of the calcination temperature range (885 ° C) is related to the thermal stability of double cobalt calcium calcium phosphates, which melt non-congruently at this temperature. The preferred calcination temperature in the range of 350 to 650 ° C is given by the fact that double cyclo-tetraphosphates are already formed at a temperature above 350 ° C at a sufficient rate and the amorphous products initially formed are converted to the microcrystals which are . The upper limit of this preferred temperature range (650 ° C) is due to the fact that, at this temperature, double cyclo-tetraphosphate formation reactions have already taken place (if advantageous heating rates have been used) even at higher water vapor pressures in the calcination space.
Udržování tenze vodní páry 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.Maintaining a water vapor pressure of the calcined mixture space above 20 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 water vapor present somewhat slows down the condensation reactions, allows them to be more quantitative, and also prevents the formation of undesired non-porous crusts on the surface of the calcined mixture particles, 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 výhodou tenzi páry v prostoru kalcinované směsi - 100 kPa - je dána především nutností zvýšených konstrukčních, materiálových a energetických nároků na kalcinačí 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.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 advantage of the steam pressure in the space of the calcined mixture - 100 kPa - is given above all by the necessity of increased constructional, material and energy demands on the calcining plant and the calcination line, using higher pressures than atmospheric pressure. Moreover, 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 0,5 až 10%. Tato operace se provádí jako ev. vyčištění získaného produktu při jeho potřebě v čisté podobě. Působením uvedených kyselin se odstraní všechny nežádoucí vedlejší produkty i ev. zbytky výchozí směsi, které tak přejdou do roztoku. Podvojné cyklo-tetrafosforečnany kobaltnato-vápenaté působení těchto kyselin odolávají.Furthermore, the process according to the invention consists in treating the product after calcination with hydrochloric, sulfuric, nitric or phosphoric acid, preferably a concentration of 0.5 to 10% by weight. This operation is performed as ev. Purification of the obtained product in its pure form. The action of said acids removes all unwanted by-products and ev. residues of the starting mixture which thus pass into solution. The cobalt-calcium double cyclo-tetraphosphates resist the action of these acids.
Jestliže se podvojné cyklo-tetrafosforečnany kobaltnato-vápenaté připravují pro použití k pigmentářským účelům či jako mikroprvková hnojivá a zejména jestli se připravovaly za podmínek podle vynálezu uvedených jako s výhodou, není třeba toto čištění provádět.If the cobalt calcium calcium cyclotaphosphates are prepared for pigment or micronutrient fertilizer use, and in particular if they are prepared under the preferred conditions of the invention, such purification is not required.
Způsob umožňuje přípravu podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-vápenatých za technologicky schůdných podmínek, s dostatečnou výtěžností a s dostatečnou čistotou produktu. Dovoluje použití i méně kvalitních surovin - zředěné a méně čisté kyseliny fosforečné a méně čisté kobaltnaté sloučeniny. Za podmínek přípravy produktu podle vynálezu označených v předmětu vynálezu jako výhodné, lze připravit téměř podvojné cyklor-tetrafosforečnany kobaltnato-vápenaté. v případě získání méně čistých produktů je lze způsobem podle vynálezu vyčistit.The process makes it possible to prepare double cobalt calcium calcium cyclophosphates 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 - dilute 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, nearly double cobalt-calcium-calcium cyclophosphate can be prepared. if less pure products are obtained, they can be purified by the process according to the invention.
V dalším jsou uvedeny příklady způsobu přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-vápenatých podle vynálezu.The following is an example of a process for the preparation of cobalt calcium calcium double cyclotetaphosphates according to the invention.
Příklad 1Example 1
100 g hydroxid-uhličitanu kobaltnatého (s obsahem 57 % Co) a 143,6 g kaše vápenatého (s obsahem 27 % Ca) bylo smícháno s 590 g kyseliny fosforečné hmotnostní koncentrace 65 % Η^ΡΟ^ a ponecháno za občasného míchání 5 h samovolně reagovat. Poté byla směs zahřívána rychlostí 3 C/min na teplotu 550 °C s výdrží 2 h na této teplotě. Tenze vodní páry v prostoru kalcinované směsi byla udržována 85 až 95 kPa. Bylo získáno 418 g produktu, který obsahoval 94 % podvojného cyklo-tetrafosforečnanu kobaltnato-vápenatého vzorce c-CoCaP^O^^·100 g of cobalt hydroxide carbonate (containing 57% Co) and 143.6 g of calcium slurry (containing 27% Ca) were mixed with 590 g of phosphoric acid at a concentration of 65% Η ^ ΡΟ ^ and left stirring spontaneously for 5 hours respond. The mixture was then heated at 3 ° C / min to 550 ° C for 2 hours at this temperature. The water vapor pressure in the space of the calcined mixture was maintained at 85 to 95 kPa. 418 g of product were obtained which contained 94% of cobalt-calcium-calcium double cyclo-tetraphosphate c-CoCaP ^ O ^^ ·
Příklad 2Example 2
100 g uhličitanu kobaltnatého (s obsahem 49 % Co) a 27,8 g uhličitanu vápenatého (s obsahem 40 % Ca) bylo opatrně smícháno s 488 g kyseliny fosforečné koncentrace 45 hmot. %100 g of cobalt carbonate (containing 49% Co) and 27.8 g of calcium carbonate (containing 40% Ca) were carefully mixed with 488 g of 45 wt% phosphoric acid. %
Η^ΡΟ^ a ponecháno za občasného míchání 6 h samovolně reagovat. Poté byla směs zahřívána rychlostí 6 °C/min na teplotu 500 °C s výdrží 3 h na této teplotě. Tenze vodní páry v prostoru kalcinované směsi byla udržována 75 až 85 kPa. Bylo získáno 241 g produktu, jež byl dále Čištěn loužením kyselinou chlorovodíkovou koncentrace 4 hmot. % HC1. Po promytí vodou a usušení při 160 °C bylo získáno 232 g produktu s obsahem 97,0 % c-Co^ 5CaQ 5P4°i2'And allowed to react spontaneously with occasional stirring for 6 hours. The mixture was then heated at 6 ° C / min to 500 ° C for 3 h at this temperature. The water vapor pressure in the space of the calcined mixture was maintained at 75 to 85 kPa. 241 g of product were obtained, which was further purified by leaching with 4% hydrochloric acid. % HCl. After washing with water and drying at 160 ° C afforded 232 g of product containing 97.0% Co-C ^ Ca 5 Q 5 P 4 ° i2 '
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS87314A CS257746B1 (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | Method of double cobalt-calcium cyclo-tetraphosphates preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS87314A CS257746B1 (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | Method of double cobalt-calcium cyclo-tetraphosphates preparation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS31487A1 CS31487A1 (en) | 1987-10-15 |
CS257746B1 true CS257746B1 (en) | 1988-06-15 |
Family
ID=5335044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS87314A CS257746B1 (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | Method of double cobalt-calcium cyclo-tetraphosphates preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS257746B1 (en) |
-
1987
- 1987-01-16 CS CS87314A patent/CS257746B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS31487A1 (en) | 1987-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CS257746B1 (en) | Method of double cobalt-calcium cyclo-tetraphosphates preparation | |
US3931416A (en) | Process for manufacturing calcium-sodium-phosphate consisting mainly of Rhenanit and suitable for use as supplementary animal food | |
CS257743B1 (en) | Method of double zinc-calcium cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS257747B1 (en) | Method of double manganous-calcium cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS264248B1 (en) | Process for preparing double manganese-magnesium cyclo-tetraphosphates | |
CS264247B1 (en) | Process for preparing double zinc-magnesium cyclo-tetraphosphates | |
CS267050B1 (en) | Method of double manganese-nickel cyclo-tetraphospates preparation | |
CS266700B1 (en) | Method of double cobalt-nickel cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS266785B1 (en) | Method of cobalt-magnesium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS257739B1 (en) | Method of fussed calcium phosphate preparation with molecular proportion of p205-cao equalling to one | |
CS266695B1 (en) | Method of cadmium-calcium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS256246B1 (en) | Method of dicopper cyclotetraphosphate preparation | |
CS266450B1 (en) | Method of double cadmium-magnesium cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS263981B1 (en) | Process for preparing double nickel-magnesium cyclo-tetraphosphates | |
CS274191B1 (en) | Method of zinc-nickel double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS266784B1 (en) | Method of magnesium-calcium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS266796B1 (en) | Method of manganese-zinc double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS274189B1 (en) | Method of cobalt-zinc double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS256245B1 (en) | Method of dinickel cyclotetraphosphate preparation | |
US3382037A (en) | Process for the production of sodium trimetaphosphate | |
CS245829B1 (en) | Preparation method of cyclo-tetraphosphate dizincate | |
CS256243B1 (en) | Method of dicobalt cyclotetraphosphate preparation | |
CS257443B1 (en) | Method of dimagnesium cyclo-tetraphosphate preparation | |
CS256244B1 (en) | Method of dimanganese cyclotetraphosphate preparation | |
CS256885B1 (en) | Method of dicadmium cyclo-tetraphosphate preparation |