CS258278B1 - High-temperature method of dicadmium cyclo-tetraphosphate preparation - Google Patents
High-temperature method of dicadmium cyclo-tetraphosphate preparation Download PDFInfo
- Publication number
- CS258278B1 CS258278B1 CS87517A CS51787A CS258278B1 CS 258278 B1 CS258278 B1 CS 258278B1 CS 87517 A CS87517 A CS 87517A CS 51787 A CS51787 A CS 51787A CS 258278 B1 CS258278 B1 CS 258278B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- cadmium
- temperature
- phosphate
- phosphoric acid
- tetraphosphate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 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 abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 8
- PBHRBFFOJOXGPU-UHFFFAOYSA-N cadmium Chemical compound [Cd].[Cd] PBHRBFFOJOXGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical class OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 7
- NRGIRRZWCDKDMV-UHFFFAOYSA-H cadmium(2+);diphosphate Chemical compound [Cd+2].[Cd+2].[Cd+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O NRGIRRZWCDKDMV-UHFFFAOYSA-H 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
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims description 19
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 4
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- IPYGWRGXZUHZSR-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+) dihydrogen phosphate Chemical compound [Cd++].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O IPYGWRGXZUHZSR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- VFVYXBGFJDRSDR-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+);hydrogen phosphate Chemical compound [Cd+2].OP([O-])([O-])=O VFVYXBGFJDRSDR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 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
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 9
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- -1 or with oxide Chemical compound 0.000 abstract description 6
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L cadmium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cd+2] PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 229910000011 cadmium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- GKDXQAKPHKQZSC-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+);carbonate Chemical compound [Cd+2].[O-]C([O-])=O GKDXQAKPHKQZSC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- AHVQJZJDPYDCIJ-UHFFFAOYSA-L O.O.P(=O)(O)(O)[O-].[Cd+2].P(=O)(O)(O)[O-] Chemical compound O.O.P(=O)(O)(O)[O-].[Cd+2].P(=O)(O)(O)[O-] AHVQJZJDPYDCIJ-UHFFFAOYSA-L 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
- 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
- 229940065285 cadmium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001662 cadmium compounds Chemical class 0.000 description 1
- BEQJNJUDMDXLGE-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+);phosphono phosphate Chemical compound [Cd+2].OP(O)(=O)OP([O-])([O-])=O BEQJNJUDMDXLGE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Řešení se týká chemie speciálních anorganických látek a řeší způsob vysokoteplotní syntézy cyklo-tetrafosforečnanu dikademnatého. Spočívá v kalcinaci výchozí sloučeniny typu dihydrogenfosforečnanu kademnatého, resp. výchozí směsi kyseliny fosforečné s hydrogenfosforečnanem či fosforečnanem kademnatým, nebo s oxidem, hydroxidem či uhličitanem kademnatým v množstvích odpovídajících itiolárnímu poměru P2Og/Cd rovnému 1 až 1,05, na teploty vyšší než 800 °C, kdy vzniká tavenina. Ta se prudkým ochlazením převede na sklovitý meziprodukt, který se opětovným záhřevem na teplotu alespoň 550 °C a nižší než 800 °C zrekrystaluje za vzniku mikrokrystalků cyklo-tetrafosforečnanu dikademnatého.The solution concerns special chemistry inorganic substances and solves the high temperature process cyclo-tetraphosphate synthesis dikademate. It is the starting calcination dihydrogen phosphate compounds cadmium, respectively. starting acid mixtures phosphoric with hydrogen phosphate or cadmium phosphate, or with oxide, cadmium hydroxide or carbonate in amounts corresponding to the itiollar ratio P2Og / Cd equal to 1 to 1.05, per temperature higher than 800 ° C, when a melt is formed. The is converted to glassy by quenching an intermediate which is reheated to temperature of at least 550 ° C and less than 800 ° C crystallized to form microcrystals dicademy cyclohexane.
Description
Vynález se týká vysokoteplotního způsobu přípravy cyklotetrafosforečnanu dikademnatého.The invention relates to a high-temperature process for the preparation of dicadium cyclotetaphosphate.
Cyklo-tetrafosforečnan dikademnatý je sloučenina typu kondenzovaných fosforečnanů s cyklickým aniontem, tvořeném čtyřmi vzájemně spojenými tetraedry (P04). Jedná se o bezbarvou (bílou) sloučeninu s vysokou termickou a chemickou stabilitou s krystalovou strukturou v monoklonické soustavě. Je znám způsob její syntézy, který je založen na termickém zpracování směsi oxidu, hydroxidu nebo uhličitanu kademnatého a kyseliny fosforečné, přičemž může být použito teplot pouze do teploty tání produktu - tj. do 800 °C. Způsob je výhodný z energetického a technologického hlediska, avšak někdy je třeba připravit produkt s pravidelnými částicemi tvořenými dobře vyvinutými mikrokrystalky d-Cd2P4O12, které jsou pro některá použití výhodnější. Jedná se např. o použití produktu pro experimentálně výzkumné práce, pro preparativní účely a^ pro speciální pigmentářské účely.Dicademic cyclo-tetraphosphate is a cyclic anion-type condensed phosphate compound consisting of four interconnected tetrahedra (PO 4 ). It is a colorless (white) compound with high thermal and chemical stability with a crystal structure in a monoclonal system. A method for its synthesis is known, which is based on the thermal treatment of a mixture of cadmium oxide, hydroxide or carbonate and phosphoric acid, whereby the temperatures can only be used up to the melting point of the product - i.e. up to 800 ° C. The process is advantageous from an energy and technological point of view, but sometimes it is necessary to prepare a product with regular particles composed of well-developed d-Cd 2 P 4 O 12 microcrystals, which are preferred for some applications. These are, for example, the use of the product for experimental research work, for preparative purposes and for special pigmentary purposes.
Přípravu produktu s výše uvedenými vlastnostmi částic umožňuje vysokoteplotní způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dikademnatého podle vynálezu, vyznačující se tím, že dihydrogenfosforečnan kademnatý, nebo výchozí směs sestávající z hydrogenfosforečnanu kademnatého nebo z fosforečnanu kademnatého a kyseliny fosforečné, nebo výchozí směs sestávající z oxidu, hydroxidu nebo uhličitanu kademnatého a kyseliny fosforečné, přičemž směsi obsahují jednotlivé složky v množství odpovídajících molárnímu poměru P2Oj rovn^mu 1 až 1,05, s výhodou 1 až 1,01, se zahřívají s výhodou tak, že rychlost ohřevu je menší než 15 °C/min a tenze vodní’ páry v prostoru kalcinace je 60 až 100 kPa, na teplotu vyšší než 800 °C, s výhodou vyšší než 850 °C, kdy předtím vzniklé meziprodukty roztají a poté se tavenina prudce zchladí, s výhodou vlitím do vody nebo na chladnou desku z inertního materiálu, za vzniku dalšího meziproduktu v podobě homogenní amorfní hmoty sklovitého charakteru, která se dále, s výhodou po rozemletí, opět zahřeje na teplotu alespoň 550 °C a nižší než 800 °C, s výhodou na teplotu vyšší než 600 °C a nižší než 700 °C, kdy nastane rekrystalizace meziproduktu spolu s přeskupením tetraedrú (PO4) v aniontů, za vzniku cyklo-tetrafosforečnanu dikademnatého, který se s výhodou nakonec ještě rozmělní do formy jemnozrnných částic mikrokrystalického charakteru.The preparation of a product having the above-mentioned particle properties is made possible by the high temperature process for the preparation of dicadmium cyclotaphosphate according to the invention, characterized in that the cadmium dihydrogen phosphate or starting mixture consisting of cadmium hydrogen phosphate or cadmium phosphate and phosphoric acid or starting mixture consisting of oxide, hydroxide or cadmium carbonate and phosphoric acid, wherein the mixtures contain the individual components in quantities corresponding to a molar ratio P 2 ^ Oj also had 1 to 1.05, preferably 1.01 to 1, is heated, preferably such that the heating rate is less than 15 ° C / min and the water vapor pressure in the calcination space is 60 to 100 kPa, to a temperature higher than 800 ° C, preferably higher than 850 ° C, when the previously formed intermediates thaw and then the melt is quenched, preferably by pouring into water or on a cold plate of inert material, to give dal a intermediate intermediate in the form of a homogeneous amorphous mass of glassy character which is further heated, preferably after grinding, to a temperature of at least 550 ° C and less than 800 ° C, preferably to a temperature of greater than 600 ° C and less than 700 ° C, where recrystallization of the intermediate takes place together with the rearrangement of the tetrahedra (PO 4 ) in the anions to form dicademic cyclotetaphosphate, which is preferably ultimately pulverized to form fine-grained microcrystalline particles.
Při vysokoteplotním způsobu přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dikademnatého, lze vycházet ze surovin, u kterých je obsah fosforečných aniontů a kademnatých kationtů vyjádřený molárním poměrem P2O5/CdO rovným jedné, nebo se pohybuje v blízkosti jedné - 1 až 1,05, s výhodou 1 až 1,01. Je proto možné vyjit z dihydrogenfosforečnanu kademnatého (dihydrátu či anhydridu), nebo ze směsi hydrogenfosforečnanu kademnatého nebo fosforečnanu kademnatého (terciárního) (opět v hydrátové či anhydridové formě) a kyseliny fosforečné. Výchozí suroviny typu fosforečnanů kademnatých jsou však pro širší technologické použití méně vhodné, nebot vyžadují přípravu předem, která sama o sobě není jednoduchou operací, takže se hodí spíše jen pro přípravu menších množství produktu c-Cd2P4O12 ve zcela čisté podobě. Pro technologické použití je při syntéze cyklo-tetrafosforečnanu dikademnatého výhodnější vycházet ze směsi oxidu nebo hydroxidu nebo uhličitanu kademnatého (nebo jejich směsi) a z kyseliny fosforečné. Kyselinu lze použít v libovolné koncentraci, je však třeba počítat s tím, že z hlediska účinného proreagování výchozí směsi je výhodnější kyselina zředěnější, kdežto z hlediska energetických nároků na odpaření zředovací vody z kyseliny je vhodnější naopak kyselina vyšší koncentrace. Koncentraci kyseliny je proto třeba volit individuálně podle reaktivity výchozí kademnaté sloučeniny a podle energetických možností výrobce. Při použití kyseliny vysoké koncentarce může při vysokých rychlostech ohřevu vznikat nebezpečí samostatné kondenzace kyseliny fosforečné na vyšší polyfosfořečné kyseliny a při vysokých teplotách dokonce až na oxid fosforečný, který pak může ze směsi vytěkávat a porušovat tak nepříznivě vzájemný poměr fosforečnanových aniontů a kademnatých kationtů v kalcinátu resp. tavenině.In the high-temperature process for the preparation of dicadium cyclo-tetraphosphate, it is possible to start from raw materials in which the content of phosphorus anions and cadmium cations expressed as a molar ratio P 2 O 5 / CdO is equal to one or near 1 -1 to 1.05. 1 to 1.01. It is therefore possible to start from cadmium dihydrogen phosphate (dihydrate or anhydride), or from a mixture of cadmium hydrogen phosphate or cadmium phosphate (tertiary) (again in hydrate or anhydride form) and phosphoric acid. However, cadmium phosphate feedstocks are less suitable for wider technological use, since they require a pre-preparation which is not in itself a simple operation, so that it is more suitable only for preparing smaller amounts of c-Cd 2 P 4 O 12 in completely pure form. For technological use, it is preferable to start from a mixture of cadmium oxide or hydroxide or carbonate (or a mixture thereof) and phosphoric acid in the synthesis of dicadmium cyclotrophosphate. The acid can be used at any concentration, however, it is to be understood that dilute acid is preferable for efficient reaction of the starting mixture, whereas higher concentration acid is preferable in terms of energy requirements for evaporating dilution water from the acid. The acid concentration must therefore be selected individually according to the reactivity of the starting cadmium compound and according to the energy possibilities of the manufacturer. When using a high concentration acid, at high heating rates, there can be a risk of separate condensation of phosphoric acid to higher polyphosphoric acids and at high temperatures even to phosphorous pentoxide, which can then volatilize from the mixture and disrupt the ratio of phosphate anions to cadmium cations . melt.
Prvním meziproduktem typu kondenzovaných fosforečnanů, který v průběhu kalcinace vzniká je dihydrogendifosforečnan kademnatý (CdH2P2O7> při teplotách okolo 180 °C. Ten pak při teplotách zhruba o 100 až 150 °C vyšších přechází na produkt, který z větší či menší části odpovídá cyklotetrafosforečnanu dikademnatému. Aby podíl cyklo-tetrafosforečnanu, který je v této fázi také meziproduktem byl co nejvyšší a aby nebezpečí samostatné kondenzace fosforečné složky a tím případně její ztráty těkáním byly co nejmenší, je výhodné vést zahřívání rychlostí menší než 15 °C/min, za přítomnosti vodní páry s tenzí alespoň 60 kPa. Udržování tenze vodní páry v prostoru kalcinátů 60 až 100 kPa je výhodné pro zabráněni vzniku nežádoucích vedlejších produktů, zejména zabránění odštěpování a samostatné kondenzace fosforečné složky. Přítomná vodní pára jednotlivé kondenzační reakce vzniku meziproduktů poněkud zpomaluje a umožňuje jejich kvantitativnější průběh; zabraňuje také vzniku nežádoucí neporézní krusty na povrchu částeček v kalcinované směsi, která by bránila průběhu dehydratačních reakcí. Konečná teplota kalcinace v této fázi přípravy produktu podle vynálezu musí být vyšší než 800 °C, neboť to je teplota, kdy příslušný meziprodukt, jehož součásti je i cyklo-tetrafosforečnan dikademnatý vzniklý v první fázi kalcinace, taje. Vzhledem k požadavku rychlého roztavení kalcinátů, který může obsahovat i jiné výšetající látky, je výhodné volit teplotu alespoň o 50 °C vyšší, tj. 850 °C. Meziprodukt taje nekongruentně, za rozpadu tetrafosforečnanových cyklů a spojování vzniklých krátkých fosforečnanových řetězců do řetězců dlouhých, k čemuž přispívá i přítomnost alespoň stopových množství vodní páry v prostoru taveniny. Poté je třeba taveninu prudce zchladit, s výhodou vlitím do vody nebo na chladnou desku z inertního materiálu (kovového či keramického). Tím vznikne další meziprodukt, který představuje homogenní amorfní hmotu sklovitého charakteru, obsahující anionty ve formě dlouhých řetězců.The first condensed phosphate-type intermediate formed during calcination is cadmium dihydrogen diphosphate (CdH 2 P 2 O 7 > at temperatures around 180 ° C), which at temperatures of about 100 to 150 ° C higher passes to a product which is greater or less In order to maximize the proportion of cyclo-tetraphosphate, which is also an intermediate in this phase, and to minimize the risk of separate condensation of the phosphorous component and hence its loss by volatilization, it is preferable to conduct heating at less than 15 ° C / min. Maintaining the water vapor pressure within the calcine space of 60 to 100 kPa is advantageous for preventing the formation of undesirable by-products, in particular preventing the cleavage and separate condensation of the phosphorus component. it also slows down somewhat in the intermediates and allows them to be more quantitative, and also prevents the formation of undesired non-porous crusts on the surface of the particles in the calcined mixture, which would prevent dehydration reactions from occurring. The final calcination temperature at this stage of the preparation of the product according to the invention must be higher than 800 ° C, since this is the temperature at which the respective intermediate, which also comprises dicadium cyclotrophosphate formed in the first calcination stage, melts. Due to the requirement of rapid melting of the calcinates, which may also contain other starting substances, it is advantageous to select a temperature at least 50 ° C higher, i.e. 850 ° C. The intermediate melts non-congruently, with the disintegration of the tetraphosphate cycles and the coupling of the resulting short phosphate chains into long chains, to which the presence of at least trace amounts of water vapor in the melt area also contributes. Thereafter, the melt should be quenched, preferably by pouring it into water or onto a cold plate of inert material (metal or ceramic). This produces a further intermediate product which is a homogeneous amorphous mass of glassy character, containing anions in the form of long chains.
Takto získaná kusová sklovitá hmota se po zchladnutí a ev. oschnutí s výhodou rozemele za sucha a opět zahřeje tak, aby došlo k rekrystalizaci meziproduktu spolu s přeskupením tetraedrů (PO^) v aniontu, za vzniku mikrokrystalků cyklotetrafosforečnanu dikademnatého. Přitom se uvolňují malá množství vody vázané chemicky ve sklovitém meziproduktu. Proto je snadnější vedení průběhu termické rekrystalizace, je-li sklovitý meziprodukt předem za sucha rozemlet. Spodní hranice teploty tohoto opětného záhřevu je 550 °C a odpovídá nejnižší teplotě rekrystalizace kademnatých meziproduktů. Této teploty sice stačí pouze dosáhnout, neboť rekrystalizační děj je exotermní a jakmile se rozběhne běží již dále samovolně, avšak výhodná teplotní oblast pro rekrystalizaci jsou teploty vyšší než 600 °C a nižší než 700 °C, kdy rekrystalizace sklovitého meziproduktu nastane vždy při jakékoliv rychlosti ohřevu a jakékoliv konzistenci meziproduktu (práškový, kusový či zcela kompaktní) a nevzniká přitom nebezpečí roztavení konečného produktu, které by vzhledem ke své nekongruentnosti opět vedlo ke vzniku sklovitého meziproduktu. Proto nelze při rekrystalizaci překročit hranici 800 °C, která odpovídá teplotě tání cyklo-tetrafosforečnanu. Konečný produkt - cyklo-tetrafosforečnan dikademnatý - se po zchladnutí s výhodou ještě rozmělní (pomletím, rozetřením) na pravidelné jemnozrnné částice mikrokrystalického charakteru. Pokud byl sklovitý produkt před rekrystalizací rozemlet, je závěrečné rozemletí produktu velmi snadné.The piece of glass obtained in this way after cooling down and ev. the drying preferably grind dry and reheated to recrystallize the intermediate together with the rearrangement of the tetrahedra (PO 4) in the anion to form microcrystalline dicadium phosphate. This releases small amounts of chemically bound water in the glassy intermediate. Therefore, it is easier to conduct the process of thermal recrystallization if the glassy intermediate is dry ground in advance. The lower temperature of this reheating is 550 ° C and corresponds to the lowest recrystallization temperature of cadmium intermediates. While this temperature can only be achieved, since the recrystallization process is exothermic and once it has started running spontaneously, the preferred temperature range for recrystallization is temperatures above 600 ° C and below 700 ° C, where recrystallization of the glassy intermediate always occurs at any speed heating and any consistency of the intermediate product (powdered, lumpy or completely compact) and there is no risk of melting the final product, which, due to its non-congruity, would again lead to the formation of a glassy intermediate. Therefore, in the recrystallization, the limit of 800 ° C corresponding to the melting point of cyclo-tetraphosphate cannot be exceeded. The final product - dicademic cyclo-tetraphosphate - is preferably further comminuted (by grinding, comminution) to regular fine-grained particles of microcrystalline character after cooling. If the glass product was ground before recrystallization, the final grinding of the product is very easy.
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 ve zcela čisté podobě, např. pro analytické či preparativni účely. Působením uvedených kyselin se odstraní všechny nežádoucí vedlejší produkty i ev. zbytky výchozí směsi, které tak přejdou do roztoku. Cyklo-tetrafosforečnan dikademnatý působení těchto kyselin odolává.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, 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. Dicadium cyclophosphate resists the action of these acids.
Výhodami způsobu podle vynálezu jsou vysoká výtěžnost a vysoká čistota produktu, který lze ještě navíc loužením dočistit. Další výhodou je mikrokrystalický jemnozrnný charakter částic produktu, které jsou pravidelné a povrchově velmi dobře vyvinuté. Jsou proto vhodné pro některá speciálnější použití. V dalším jsou uvedeny příklady použiti způsobu podle vynálezu.Advantages of the process according to the invention are the high yield and high purity of the product, which can be further purified by leaching. Another advantage is the microcrystalline fine-grained character of the product particles, which are regular and very surface-developed. They are therefore suitable for some special applications. Examples of use of the process according to the invention are given below.
PřikladlHe did
100 g dihydrátu dihydrogenfosforečnanu kademnatého (41,44% P2°5' ^2,8 % Cd) bylo kalcinováno rychlostí 10 °C/min a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátů udržována až do teploty 400 °C vyšší než 85 kPa, na teplotu 850 °C. Vzniklá tavenina byla prudce ochlazena vlitím do vody. Získaný sklovitý meziprodukt byl oddělen, osušen a rozemlet za sucha.100 g of cadmium dihydrogen phosphate dihydrate (41.44% P 2 ° 5 '→ 2.8% Cd) was calcined at a rate of 10 ° C / min while maintaining the water vapor pressure in the calcined space up to a temperature of 400 ° C above 85 kPa , at 850 ° C. The resulting melt was quenched by pouring into water. The glassy intermediate obtained was separated, dried and dry ground.
Poté byl zahřát na teplotu 600 °C a po zchladnutí rozetřen. Produkt obsahoval 99 % cyklotetrafosforečnanu dikademnatého, bylo ho získáno 80 g a byl ve formě pravidelných jemných mikrokrystalků.It was then heated to 600 ° C and, after cooling, triturated. The product contained 99% dicademic cyclotetaphosphate, 80 g was obtained and was in the form of regular fine microcrystals.
Příklad 2Example 2
Směs 100 g uhličitanu kademnatého (66 % Cd) a 231 g kyseliny fosforečné hmot. koncentrace 50 % H3PO4 byla kalcinována rychlostí 7 °C/min a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátu udržována až do teploty 450 °C vyšší než 80 kPa, na teplotu 880 °C. Vzniklá tavenina byla prudce zchlazena vlitím na korundovou desku. Zchladlý sklovitý meziprodukt byl za sucha rozemlet a poté byl zahřát na teplotu 620 °C a po zchladnutí rozetřen. Bylo získáno 162 g produktu, který obsahoval více než 98 % cyklotetrafosforečnanu dikademnatého v mikrokrystalické jemnozrnné podobě.A mixture of 100 g cadmium carbonate (66% Cd) and 231 g phosphoric acid. the concentration of 50% H 3 PO 4 was calcined at a rate of 7 ° C / min while maintaining the water vapor pressure in the calcined space up to 450 ° C above 80 kPa, to 880 ° C. The resulting melt was quenched by pouring onto a corundum plate. The cooled glassy intermediate was dry ground and then heated to 620 ° C and after cooling it was triturated. 162 g of product were obtained which contained more than 98% of dicadium cyclotetaphosphate in microcrystalline fine-grained form.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS87517A CS258278B1 (en) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | High-temperature method of dicadmium cyclo-tetraphosphate preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS87517A CS258278B1 (en) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | High-temperature method of dicadmium cyclo-tetraphosphate preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS51787A1 CS51787A1 (en) | 1987-11-12 |
| CS258278B1 true CS258278B1 (en) | 1988-08-16 |
Family
ID=5337383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS87517A CS258278B1 (en) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | High-temperature method of dicadmium cyclo-tetraphosphate preparation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS258278B1 (en) |
-
1987
- 1987-01-26 CS CS87517A patent/CS258278B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS51787A1 (en) | 1987-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0078880B1 (en) | Method of making a condensed aluminium phosphate | |
| US2962354A (en) | Method for producing condensed phosphatesalts | |
| US3241946A (en) | Ammonium phosphate fertilizer solids derived from anhydrous liquid phosphoric acid | |
| CS258278B1 (en) | High-temperature method of dicadmium cyclo-tetraphosphate preparation | |
| CS259970B1 (en) | High-temperature method of microcrystalline condensed calcium phosphate preparation with molecular ration p 205/cao=1 | |
| CS258274B1 (en) | High-temperature method of dinickel cyclo-tetraphosphate preparation | |
| US3243279A (en) | Ammonium phosphate solids derived from anhydrous liquid phosphoric acid | |
| CS258275B1 (en) | High-temperature method of dicopper cyclo-tetraphosphate preparation | |
| CS258276B1 (en) | High-temperature method of dimagnesium cyclo-tetraphosphate preparation | |
| CS257744B1 (en) | High-temperature method of dicobalt cyclo-tetraphosphate preparation | |
| CS264547B1 (en) | High-temperature method for preparing double manganate magnesium cyclo-tetraphosphates | |
| CS257740B1 (en) | High-temperature method of cyclo-tetra-dizinc phosphate preparation | |
| CS258283B1 (en) | High-temperature method of manganese-calcium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS257741B1 (en) | High-temperature of dimanganous cyclo-tetra phosphate preparation | |
| US3387924A (en) | Process for the manufacture of sodium tripolyphosphate with a high content of phase-i-material | |
| CS259625B1 (en) | High-temperature method of binary zinc-calcium cyclo-tetraphosphates preparation | |
| US3347627A (en) | Process for manufacturing sodium trimetaphosphate | |
| CS265607B1 (en) | High- temperature method of double kobalt calcium cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS265741B1 (en) | High-temperature process for preparing double zinc-magnesium cyclo-tetraphosphates | |
| CS266770B1 (en) | High-temperature method of double cadmium-magnesium cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS266786B1 (en) | High-temperature method of magnesium-calcium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS266697B1 (en) | High-temperature method of manganese-zinc double cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS266788B1 (en) | High-temperature method of cobalt-magnesium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS258277B1 (en) | High-temperature method of diferrous cyclo-tetraphosphate preparation | |
| CS266783B1 (en) | Method of copper-magnesium double cyclo-tetraphosphates' high-temperature preparation |