CS263984B1 - Vysokoteplotní zp/isob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých - Google Patents
Vysokoteplotní zp/isob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých Download PDFInfo
- Publication number
- CS263984B1 CS263984B1 CS881025A CS102588A CS263984B1 CS 263984 B1 CS263984 B1 CS 263984B1 CS 881025 A CS881025 A CS 881025A CS 102588 A CS102588 A CS 102588A CS 263984 B1 CS263984 B1 CS 263984B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- magnesium
- nickel
- temperature
- phosphoric acid
- double
- Prior art date
Links
- ATTFYOXEMHAYAX-UHFFFAOYSA-N magnesium nickel Chemical compound [Mg].[Ni] ATTFYOXEMHAYAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical class [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 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
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical class [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 235000011160 magnesium carbonates Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000008 nickel(II) carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 claims description 2
- LRDDEBYPNRKRRK-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Co].[Ni] Chemical compound [Mg].[Co].[Ni] LRDDEBYPNRKRRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VXIIDOFRFOPQLJ-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Ni].[Ni] Chemical compound [Mg].[Ni].[Ni] VXIIDOFRFOPQLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UOVKYUCEFPSRIJ-UHFFFAOYSA-D hexamagnesium;tetracarbonate;dihydroxide;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O UOVKYUCEFPSRIJ-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims 1
- 229940031958 magnesium carbonate hydroxide Drugs 0.000 claims 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical class [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 claims 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- YXAMYDJPAWHDMS-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Mg].[Ni] Chemical compound [Mg].[Mg].[Ni] YXAMYDJPAWHDMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 4
- QQFLQYOOQVLGTQ-UHFFFAOYSA-L magnesium;dihydrogen phosphate Chemical class [Mg+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O QQFLQYOOQVLGTQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract description 2
- 235000019785 monomagnesium phosphate Nutrition 0.000 abstract 1
- JOCJYBPHESYFOK-UHFFFAOYSA-K nickel(3+);phosphate Chemical class [Ni+3].[O-]P([O-])([O-])=O JOCJYBPHESYFOK-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 9
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 6
- -1 nickel magnesium magnesium phosphates Chemical class 0.000 description 5
- JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;hydrate Chemical class O.OC(O)=O JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 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
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- OUHCLAKJJGMPSW-UHFFFAOYSA-L magnesium;hydrogen carbonate;hydroxide Chemical compound O.[Mg+2].[O-]C([O-])=O OUHCLAKJJGMPSW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019739 Dicalciumphosphate Nutrition 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 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
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 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
- 235000019788 craving Nutrition 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K dicalcium phosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940038472 dicalcium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910000390 dicalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M dihydrogenphosphate Chemical compound OP(O)([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-L diphosphate(2-) Chemical compound OP([O-])(=O)OP(O)([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- BBTOTXQDQDXXHB-UHFFFAOYSA-L nickel(2+) carbonate dihydrate Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni++].OC(O)=O BBTOTXQDQDXXHB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- FFZANLXOAFSSGC-UHFFFAOYSA-N phosphide(1-) Chemical compound [P-] FFZANLXOAFSSGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Způsob vysokoteplotní syntézy podvojných
cyklotetrafosforečnanů nikelnatohořečnatých
vzorce
c-Ni2-xMgxP40i2,
kde x ε (O.;2), spočívá v kalcinaci výchozí
směsi sestávající ze sloučenin nikelnatých a
horečnatých typu dihydrogenfosforečnanů,
resp. směsi kyseliny fosforečné s hydrogenfosforečnany,
či fosforečnany nikelnatými a
hořečnatými, nebo· s oxidy, hydroxidy, hydroxid-uhličitany
či uhličitany nikelnatými
a hořečnatými v množstvích odpovídajících
mol. poměru Ni/Mg = (2—xj/x a P2O5
(Ni + Mg) rovnému 0,99 až 1,1, na teploty
vyšší než 1 250 3C, kdy vzniká tavenina. Ta
se prudkým ochlazením převede na sklovitý
meziprodukt, který se opětovným záhřevem
na teplotu alespoň 650 °C a nižší než
1100 °C zrekrystalizuje za vzniku mikrokrystaliků
podvojných cyklo-tetrafosforečnanů
nikelnato-hořečnatých.
Description
(57] Způsob vysokoteplotní syntézy podvojných cyklotetrafosforečnanů nikelnatohořečnatých vzorce c-Ni2-xMgxP40i2, kde x ε (O.;2), spočívá v kalcinaci výchozí směsi sestávající ze sloučenin nikelnatých a horečnatých typu dihydrogenfosforečnanů, resp. směsi kyseliny fosforečné s hydrogenfosforečnany, či fosforečnany nikelnatými a hořečnatými, nebo· s oxidy, hydroxidy, hydroxid-uhličitany či uhličitany nikelnatými a hořečnatými v množstvích odpovídajících mol. poměru Ni/Mg = (2—xj/x a P2O5 (Ni + Mg) rovnému 0,99 až 1,1, na teploty vyšší než 1 250 3C, kdy vzniká tavenina. Ta se prudkým ochlazením převede na sklovitý meziprodukt, který se opětovným záhřevem na teplotu alespoň 650 °C a nižší než 1100 °C zrekrystalizuje za vzniku mikrokrystaliků podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých.
CS 263 984 Bl n>
{ t
Vynález se týká vysokoteplotního způ.s.0-* bu přípravy podvojných cyklotetrafosíořeěnanů nikelnato-hořečnatých.
Podvojné cyklo-tetrafosforečnany snikelnato-hořečnaté c-Ni2-xM3xP40i2, kde x ε (0;2), jsou sloučeniny typu kondenzovaných fosforečnanů s cyklickým aniontem, tvořeným čtyřmi vzájemně spojenými tetraedry (POd). Jedná se o žlutozelené sloučeniny s vysokou termickou a chemickou stabilitou s krystalovou strukturou v monoklinické soustavě. Dosavadní způsob jejich syntézy je založen na termickém zpracování směsi oxidu, hydroxidu, uhličitanu nebo hydroxid-uhličitanu nikelnatého a hořečnatého a kyseliny fosforečné, přičemž může být použito pouze teplot, kdy ještě nedochází k tání produktů — tj. do 1100 °C. Způsob je výhodný z energetického a technologického hlediska, avšak někdy je třeba připravit produkty s pravidelnými částicemi tvořenými dobře vyvinutými mikrokrystalky c-Ni2-xMgxP40i2, které jsou pro některá použití výhodnější, jedná se např. o použití produktů pro experimentálně výzkumné práce, pro preparativní účely a také pro některá agrohemická a pigmentářská použití.
Přípravu produktu s výše uvedenými vlastnostmi částic a vyšší čistotou umožňuje podle vynálezu vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořeěnatých, vzorce
C-Mg/Ni2_xMgxP40l2, kde x ε (0;2), vyznačující se tím, že výchozí směs sestávající jednak z dihydrogenfosforečnanů, hydrogenfosforečnanů, fosforečnanů nebo oxidů, hydroxidů, uhličitanů či hydroxid-uhličitanů nikelnatých a hořečnatých v takových množstvích, že molární poměr Ni/Mg odpovídá vztahu (2—x)/x, a jednak z kyseliny fosforečné v takovém množství, že fosforečné anionty jsou vůči dvojmocným kationtům ve směsi v molárním poměru P2O5/JNÍ + Mg) rovným hodnotě 0,99 až 1,1, s výhodou 1 až 1,01, se zahřívá, s výhodou tak, že rychlost ohřevu je menší než 10 °C/min a tenze vodní páry v prostoru kalcinace je 70 až 100 kPa, na teplotu vyšší než 1 250 °C, s výhodou vyšší než 1 300 C1C, 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 650 C a nižší než 1100 C'C, s výhodou na teplotu vyšší než 800 °C a nižší než 050 C‘C, kdy nastane rekrystalizace meziproduktu spolu s přeskupením tetraedrů (PO4) v aniontu, za vzniku podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých, které se s výhodou nakonec ještě rozmělní do formy jemnozrnných částic mikrokrystalického charakteru.
Při vysokoteplotním způsobu přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých lze vycházet ze surovin, u kterých je obsah fosforečných aniontů příslušných dvojmocných kstlotů vyjádřený mol. poměrem P2Os/(Ni Mg) rovným jedné, nebo se pohybuje v blízkosti jedné — 0,99 až 1.1 s výhodou 1 až 1,01. Je proto1 možné vyjít ze směsi dihydrogenfosforečnanů (hydrátů či anhydridů), nebo ze směsi hydrogenfosforečnanů nebo fosforečnanů („terciárních“) (opět v hydrátové či anhydridové formě) s kyselinou fosforečnou. Výchozí suroviny typu fosforečnanů jsou však pro širší technologické použití méně vhodné, neboť vyžadují přípravu předem, která sama o sobě není jednoduchou operací, takže se hodí spíše jen pro přípravu menších množství produktů c-NÍ2-xMgxP40i2, ve zcela čisté podobě. Pro technologické použití, jako je syntéza podvojných cyklo-tetrafosforečnanů pro pigmentářské či agrochemické úče'y je výhodnější vycházet ze směsí oxidů, nebo hydroxidů, nebo hydroxid-uhličitanů nebo· uhličitanů nikelnatých a hořečnatých a kyselinou fosforečnou.
Kyselinu lze použít v libovolné koncentraci, je však třeba počítat s tím, že z hlediska účinného1 proreagování výchozí směsi je výhodnější kyselina zředěnejší, kdežto z hlediska energetických nároků na odpaření zřeďovací vody z kyseliny je vhodnější naopak kyselina vyšší koncentrace. Koncentraci kyseliny je proto třeba volit individuálně podle reaktivity výchozí nikelnaté sloučeniny (horečnaté jsou vůči kyselině reaktivnější) a podle energetických možností případného výrobce. Při použití kyseliny vysoké kopcentrace může při vysokých rychlostech ohřevu vznikat nebezpečí samostatné kondenzace kyseliny fosforečné na vyšší polyfosforečné 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 dvojmocných kationtů v kalcinátu, resp. tavenině.
'Prvním meziproduktem typu kondenzovaných fosforečnanů, který v průběhu kalcinace vzniká je podvojný dihydrogendifosforeěnan, při teplotách okolo 200 C'C. Ten •pak při teplotách zhruba o 100 až 200 °C vyšších přechází na produkt, který z větší či menší části odpovídá podvojným cyklo-tetrafosforečnanům. Aby podíl podvojných cyklo-tetrafosforečnanů, které jsou v této fázi také meziproduktem, byl co nejvyšší a aby nebezpečí samostatné kondenzace fosforečné složky a tím případně jeví ztráty těkáním byly co nejmenší, je výhodné vést zahřívání rychlostí menší, než 10 °C/min. za přítomnosti vodní páry s tenzí 70 až 100 kPa.
Udržování tenze vodní páry v prostoru kalcinátu alespoň 70 kPa je výhodné pro zabránění 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 1 250 CC, neboť to je nejvyšší teplota, kdy příslušné meziprodukty tají; vzhledem k požadavku rychlého roztavení kalcinátu, který může obsahovat i jiné výše tající látky, je výhodné volit teplotu vyšší, tj. 1 300 CC.
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. Potom je třeba taveninu prudce zchladit, s výhodou vlitím do vody nebo na chladnou desku z inertního' materiálu (kovového či keramického). Tím vznikne dahší meziprodukt, který představuje homogenní amorfní hmotu sklovitého charakteru, obsahující anionty ve formě dlouhých řetězců. Takto získaní kusová sklovitá hmota se po zchladnutí a event. oschnutí s výhodou rozemele za sucha a opět se zahřeje tak, aby došlo k rekrystalizaci meziproduktu za přeskupení tetraedrů (PO4) v aniontu, za vzniku mikrokrystalků podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých, vzorce e-Ni2_xM',P40j2, [x ε (0; 2)j. 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 650 °C a odpovídá nejnižší teplotě rekrystalizace nikelnato-hořečnatých 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 800 stupňů Celsia a nižší, než 950 °C, kdy rekrystalizace sklovitého· meziproduktu nastane vždy při jakékoliv rychlosti ohřevu a jakékoliv konzistenci meziproduktu (práškový, kusový či zcela kompaktní) a nevzniká přitom nebezpečí roztaveni konečného produktu, které by vzhledem ke své nekongruentnosti opět vedlo ke vzniku sklovitého meziproduktu.
Nelze tedy při rekrystalizaci překročit hranici 1100 °C, která odpovídá nejnižší teplotě tání podvojných produktů a sice teplotě tání c-NiMgp40i2 (tj. x = 1). Konečné produkty podvojné cyklo-tetrařosforečnany nikelnato-hořečnaté — se po zchladnutí s výhodou ještě rozmělní (pomletím, rozetřením) na pravidelné jemnozrnné částice mikrokrystalického charakteru. Pokud byl sklovitý produkt před rekrystalizací rozemlet, je závěrečné rozmělnění produktů velmi snadné.
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 získaných produktů při jejich 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. Podvojné cyklo-tetrafosforečnany nikelnato-hořečnaté působení těchto kysehn odolávají.
Výhodami způsobu podle vynálezu jsou vysoká výtěžnost a vysoká čistota produktů, která lze ještě navíc toužením dočistit. Další výhodou je mikrokrystalický jemnozrnný charakter částic produktů, kterou jsou pravidelné a povrchově velmi dobře vyvinuté. Jsou proto vhodné pro některá speciálnější použití.
V dalším jsou uvedeny příklady použití způsobu podle vynálezu.
Příklad 1
Směs 100 g hydrogenfosforečnanu nikelnatého (46 % P2O5, 38 % Ni] a 78 g hydrogenfosíorečnanu hořečnatého (59 % P2O5, 20,2 % M,gj spolu se 152 g kyseliny fosforečné hmot. koncentrace 85 % H3PO4 byla kalcinována rychlostí 8 °C/min. a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátu udržována až do teploty 550 °C vyšší, než 85 kPa, na teplotu 1 280 °C. Vzniklá tavenina byla prudce ochlazena vlitím do· vody. Získaný sklovitý meziprodukt byl oddělen, osušen a rozemlet za sucha. Potom byl zahřát na teplotu 750 ' C a po· zchladnutí rozetřen. Produkt obsahoval 98,8 % podvojných cykio-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatého vzorce c-NiMgP40i2 a bylo· ho získáno 276 g; byl ve formě pravidelných jemných mikrokrystalků.
Příklad 2
Směs 100 g uhličitanu nikelnatého (49 % Ni) a 23,33 g uhličitanu hořečnatého· (29 % Mg) spolu se 494 g kyseliny fosforečné hmot. koncentrace 45 % H3PO4, byla kalcinována rychlostí 5 c'C/min. a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátu udržována až do teploty 600 °C vyšší, než 80 kPa, na teplotu 1 300 °C. Vzniklá tavenina byla prudce zchlazena vlitím na korundo263984 vou desku. Zchladlý sklovitý meziprodukt byl za sucha rozemlet a potom byl zahřát na teplotu 800 °C a ipo zchladnutí rozetřen. Bylo· získáno 237 g produktu, který obsahoval více, než 98 °/o, podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých vzorce
C-Nii.sMgo.sPíOia.
v mikrokrystallcké jemnozrnné podobě.
Příklad 3
Směs 50 g hydroxid-uhličitanu nikelnatého (s obsahem 54 % Nij a 96 g hydroxid-uhličitanu hořečnatého (s obsahem 35 %
Mgj spolu se 566 g kyseliny fosforečné koncentrace 65 hmot. % H3PO4, byla kalcinována rychlostí 10 °'C/min. a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátu udržována až do teploty 550 °C vyšší, než 75 kPa, na teplotu 1 260 °C. Vzniklá tavenina byla prudce zchlazena vlitím do vody. Získaný sklovitý meziprodukt byl oddělen, osušen a rozemlet za sucha. Potom byl zahřát na teplotu 800 °C. Bylo tak získáno 375,5 g produktu, který obsahoval 99 % podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých vzorce c-Nio/Mgi.sP^iz. v mikrokrystallcké podobě.
Claims (2)
- 2G398Í S vou desku. Zchladlý sklovitý meziproduktbyl za sucha rozemlet a potom byl zahřátna teplotu 800 °G a ipo zchladnutí rozetřen.Bylo získáno 237 g produktu, který obsa-hoval více, než 98 °/o, podvojných cyklo-tet-rafosforečnanů nikelnato-hořečnatých vzor-ce c-Nii.sMgo.sP^Oia. v mikrokrystalické jemnozrnné podobě. Příklad 3 Směs 50 g hydroxid-uhličitanu nikelnaté-ho (s obsahem 54 % NiJ a 96 g hydroxid--uhličitanu horečnatého (s obsahem 35 % β Mg] spolu se 566 g kyseliny fosforečnékoncentrace 65 hmot. % H3PO4, byla kalci-nována rychlostí 10 °'C/min. a přitom bylatenze vodní páry v prostoru kalcinátu udr-žována až do teploty 550 °C vyšší, než 75kPa, na teplotu 1 260 °C. Vzniklá taveninabyla prudce zchlazena vlitím do vody. Zís-kaný sklovitý meziprodukt byl oddělen, o-sušen a rozemlet za sucha. Potom byl za-hřát na teplotu 800 °C. Bylo tak získáno375,5 g produktu, který obsahoval 99 %podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikel-nato-hořečnatých vzorce c-Nio/Mgi.sP^u.v mikrokrystalické podobě. PŘEDMĚT1. Vysokoteplotní způsob přípravy pod-vojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato--hořečnatých vzorce c-NÍ2_xMgxP40i2, kde x s. (0; 2), vyznačující se tím, že výcho-zí směs sestávající jednak z dihydrogenfos-forečnanů, hydrogenfosforečnanů, fosforeč-nanů, nebo oxidů, hydroxidů, hydroxid-uhli-čitanů, či uhličitanů nikelnatých a hořeč-natých v takových množstvích, že molárnípoměr Ni/Mg odpovídá vztahu (2—x)/x ajednak z kyseliny fosforečné v takovémmnožství, že fosforečné anionty jsou vůčidvojmocným kationtům ve směsi v mol. po-měru P2O5/(Ni+ Mg) rovným hodnotě 0,99až 1,1, s výhodou 1 až 1,01, se zahřívá, svýhodou tak, že rychlost ohřevu je menší,než 10 °G/miin. a tenze vodní páry v prosto-ru kalcinátu je 70 až 100 kPa, na teplotuvyšší, než 1 250 °C, s výhodou vyšší, než γ N A l E z u 1 300 °’C, kdy předtím vzniklé meziproduktyroztají a potom se tavenina prudce zchladí,s výhodou vlitím do vody nebo na chladnoudesku z inertního materiálu, za vzniku dal-šího meziproduktu v podobě homogenníamorfní hmoty sklovitého charakteru, kteráse dále, s výhodou po rozemletí, opět za-hřeje na teplotu alespoň 650 °C a nižší, než1100 °C, s výhodou na teplotu vyšší, než800 a nižší, než 950 °C, kdy nastane rekrys-talizace meziproduktu spolu s přeskupenímtetraedrů PO4 v aniontu za vzniku podvoj-ných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-ho-řečnatých, který se případně rozmělní doformy jemnozrnných částic mikrokrystalic-kého charakteru.
- 2. Způsob podle bodu 1 vyznačující setím, že se na produkt po kalcinaci působíkyselinou chlorovodíkovou, sírovou, dusič-nou nebo fosforečnou, s výhodou hmotnost-ní koncentrace 0,5 až 10 %. Severografia, n. p,, závod 7, Most . Cena 2,40 Kčs
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS881025A CS263984B1 (cs) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | Vysokoteplotní zp/isob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS881025A CS263984B1 (cs) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | Vysokoteplotní zp/isob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS102588A1 CS102588A1 (en) | 1988-09-16 |
| CS263984B1 true CS263984B1 (cs) | 1989-05-12 |
Family
ID=5343587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS881025A CS263984B1 (cs) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | Vysokoteplotní zp/isob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS263984B1 (cs) |
-
1988
- 1988-02-18 CS CS881025A patent/CS263984B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS102588A1 (en) | 1988-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4585642A (en) | Process for the preparation of crystalline sodium silicates | |
| US4147758A (en) | Production of aluminum polyphosphate | |
| CS263984B1 (cs) | Vysokoteplotní zp/isob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů nikelnato-hořečnatých | |
| US3931416A (en) | Process for manufacturing calcium-sodium-phosphate consisting mainly of Rhenanit and suitable for use as supplementary animal food | |
| CS258274B1 (cs) | Vysokoteplotnízpůsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dinikelnatého | |
| CS265741B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů zinečnato-hořečnatých | |
| CS259625B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů zinečnato-vápenatých | |
| CS264547B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-hořečnatých | |
| CS266770B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kademnato-hořečnatých | |
| CS266697B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvodných cyklotetrafosforečnanů manganato-zinečnatých | |
| CS273031B1 (en) | High-temperature method of double manganese-cobalt cyclo-tetraphosphates preparation | |
| CS259970B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy mikrokrystalického kondenzovaného fosforečnanu vápenatého s mol. poměrem P2O5/CaO=1 | |
| CS266788B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých | |
| CS266699B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo- tetrafoeforečnanu kobaltnato-nikelnatÝch | |
| CS266786B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů hořečnato-vápenatých | |
| CS258275B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob pHpravy cyklotetrafosforeČnanu diméďnatého | |
| CS258283B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-vápenatých | |
| CS257744B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy cyklo-tetrafosforečnanu dikobaltnatého | |
| CS266783B1 (cs) | Způsob vysokoteplotní přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů měclnato-hořečnatých | |
| CS257741B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy cyklo-tetrafosforeČnanu dimanganatého | |
| CS266787B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kademnato-vápenatých | |
| CS265607B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-vápenatých | |
| CS258278B1 (cs) | Vysokoteplotní způsob přípravy cyklo tetrafosforečnanu dikadmnatého | |
| CS267049B1 (cs) | Způsob vysokoteplotní přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manga nato- -nikelnatých | |
| CS273034B1 (en) | Method of cobalt-copper double cyclo-tetraphosphates high-temperature preparation |