CS266784B1 - Způsob přípravy podvojných cyklo-tetr-Jfosforečne-nů hořečnato vápenatých - Google Patents

Způsob přípravy podvojných cyklo-tetr-Jfosforečne-nů hořečnato vápenatých Download PDF

Info

Publication number
CS266784B1
CS266784B1 CS885025A CS502588A CS266784B1 CS 266784 B1 CS266784 B1 CS 266784B1 CS 885025 A CS885025 A CS 885025A CS 502588 A CS502588 A CS 502588A CS 266784 B1 CS266784 B1 CS 266784B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
magnesium
calcium
phosphoric acid
carbonate
hydroxide
Prior art date
Application number
CS885025A
Other languages
English (en)
Other versions
CS502588A1 (en
Inventor
Miroslav Doc Ing Csc Trojan
Original Assignee
Trojan Miroslav
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trojan Miroslav filed Critical Trojan Miroslav
Priority to CS885025A priority Critical patent/CS266784B1/cs
Publication of CS502588A1 publication Critical patent/CS502588A1/cs
Publication of CS266784B1 publication Critical patent/CS266784B1/cs

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

Způsob spočívá v kalcinaci směsi oxidu, hydroxidu, uhličitanu nebohydroxid-uhličitanu hořečnatého a vápenatého v množství odpovídajícím mol. poměru Mg/Ca = (2-x)/x a,kyseliny fosforečné v množství odpovídajícím poměru l?0e/(Ug+Ca) rovnému hodnotě 0,95 až 1735, přičemž rychlost ohřevu je menší než 50 °C/min, na teplotu 300 až 870 C a v prostoru kalcinaoe jsou vodní páry vyšší než 20 kPa.

Description

Vynález se týká způsobů přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů hořečnatovápenatých.
Podvojné cyklo-tetrafosforečnany hořečnato-vápenaté jsou vyjádřeny vzorcem c-Mgg^Ca^P^Oj^, kde x může být v rozmezí od hodnot blížících se nule až do hodnoty jedna, Tyto sloučeniny se vyznačují vysokou termickou a chemickou stabilitou. Dosud jediný uváděný způsob přípravy těchto látek spočívá v jejich krystalizaci z chladnoucí taveniny, obsahující v potřebných množstvích fosforečnanové anionty spolu s horečnatými a vápenatými kationty. Tento způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů hořečnato-vápenatých je vsak vhodný především pro preparativní laboratorní účely. Lze tak sice připravit velmi čisté produkty, avšak pro širší technologické využití je tento způsob jen málo vhodný. Jsou totiž vysoké energetické nároky při této metodě, nebol 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 taveniny.
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosfo rečnanů hořečnato-vápenatých vzorce c-Mg2_xCa^?^0^2, kde x může být v rozmezí od hodnot blížících se k nule až do hodnoty jedna, podle vynálezu, vyznačující se tím, že oxid, hydroxid, uhličitan horečnatý nebo hydroxid-uhličitém spolu s oxidem, hydroxidem, nebo uhličitanem vápenatým ve vzájemném poměru Mg/Ca odpovídajícím molárně vztahu (2-x)/x se kalcinuje s kyselinou fosforečnou ve výchozí směsi, kde množství fosforečnanových aniontů vůči dvojmocným kationtům odpovídá molárnímu poměru PgO^/dúg+Ca) rovnému hodnotě 0,95 až 1,35» s výhodou 1 až 1,04, přičemž výchozí směs se připraví tím způsobem, že se na horečnatou a vápenatou sloučeninu působí kyselinou fosforečnou s výhodou koncentrace 30 až 85 hmot. % Hjř04 a výloží směs se s výhodou ponechá dále alespoň Ih volně reagovat, s výhodou za míchání, a poté se začne zahřívat rychlostí menší'než 50 °C/min, s výhodou rychlostí 1 až 10 °C/m±n, na teplotu 300 až 870 °C, s výhodou na teplotu 400 až 800 °C, přičemž v prostoru kalcinace je tenze vodní páry vyšší než 20 křa s výhodou 60 až 100 kPa.
Vzájemný poměr horečnatých a vápenatých sloučenin ve výchozí směsi se volí podle požadavku na obsah horečnatých 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 horečnatých iontů (x= 1). Hodnoty nula nemůže být použito, nebol pak by se totiž nejednalo o podvojný produkt, ale o čistý cyklo-tetrafosforečnan dihořečnatý c-MggP^O^g. Hodnotu x = 1 nelze zase překročit, nebol podvojné cyklo-tetrafosforečnany horečnaté, s obsahem vápníku vyšším než odpovídá vzorci c-MgCaP^Oj^ není možné připravit. 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 IgO^/ÍMg+Ca), by v případě použití zcela čistých surovin bylo nej vhodnější použít přesně podle stechiometrie (tj. uvedený poměr rovný jedné). Avšak podle čistoty použité kyseliny fosforečné (obsah iontů kovů v ní) a podle čistoty horečnaté a vápenaté suroviny (příměsí kovů) je třeba poměr upravit v uvedeném rozsahu 0,95 až 1,35, přičemž výhodnější je, je-li fosforečnanových aniontů malý přebytek (1 až 1,04) než naopak jejich výraznější nedostatek oproti stechio206784 metrii. Koncentrace kyseliny fosforečné je z hlediska řízení kondenzačních reakcí a tím i výtěžku čistoty produktu výhodnější nižší} tato nižší koncentrace však zase způsobuje zvýšení energetických nároků na odpaření přebytečné vody a zvětšuje objem výchozí směsi, jež navíc má charakter řídké suspenze; Její kalcinace potom přináší technické problémy, oproti kalcinaci směsi menšího objemu, která by byla v podobě tuhé či pastovité, jež vzniká, je-li použita kyselina fosforečná koncentrace v uvedeném výhodném rozsahu JO až 85 hmot. %· ponechání směsi, obsahující fosforečnanové, hořečnaté a vápenaté ionty, před kalcinaci alespoň Ih volně reagovat je výhodné pro dostatečné proběhnutí úvodní reakce výchozí horečnaté a vápenaté sloučeniny b 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. Z tohoto důvodu je také výhodné míchání směsi. Zahřívání směsi rychlostí menší než 50 °C/min se volí proto, aby jednotlivé dehydratační a kondenzační reakce postupně probíhající ve směsi mohli při teplotách (nebo v jejich blízkosti), při kterých k nim dochází, proběhnout co nejpomaleji a tím s co nejvyšším výtěžkem. Jinak by docházelo k nežádoucímu štěpení meziproduktů za uvolňování fosforečné složky, jež by pak kondenzovala samostatně na polyfosforečné kyseliny a tím znečišťovala hlavní produkt a snižovala jeho výtěžek. Bří volbě velmi nízké rychlosti ohřevu 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 štěpení meziproduktů. Spodní nutná hranice teploty kalcinace (J00 °C) je dána teplotou pozvolného vzniku prvních částeček podvojných cyklo-tetrafosforečnanů hořečnato-vápenatýoh. Horní hranice teplotní oblasti kalcinace (870 °C) souvisí s tepelnou stabilitou podvojných cyklo-tetrafosforečnanů, neboť některé nad touto teplotou nekongruentně tají. Výhodná teplota kalcinace v rozmezí 400 až 800 °C je dána tím, že podvojné cyklo-tetrafosforečnany vznikají při teplotě nad 400 °C již 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 (800 °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 prostora kalcinace. Udržování tenze vodní páry v prostoru kalcinované směsi vyšší než 20 kPa je nutné pro zabránění vzniku nežádoucích vedlejších kondenzačních produktů a zabránění odštěpování a samostatné kondenzace fosforečné složky. Přítomná vodní pára jednotlivé kondenzační reakce poněkud zpomaluje, umožňuje jejich kvantitativnější průběh a zabraňuje také vzniku nažádoucí neporézní krusty na povrchu částeček kalcinované směsi, která by bránila kvantitativnímu průběhu dehydratačních reakcí. Výhodné je udržovat tenzi vodní páry nad 60 kPa, kdy je její působení v uvedeném směru dostatečné. Horní hranice pro výhodnou tenzi páry v prostoru kalcinované směsx-100 kPa - je dána především nutností zvýšených konstrukčních, materiálových i energetických nároků na kalcinační zařízení a vedení kalcinace, při použití vyšších tlaků než je tlak atmosférický. Navíc zvýšené brzdění kondenzačních a dehydratačních reakcí v důsledku tenze vodní páry nad 100 kPa by opět neúměrně prodlužovalo dobu přípravy produktu.
Podstata způsobu podle vynálezu dále spočívá v tom, že se na produkt po kalcinaci působí kyselinou chlorovodíkovou, sírovou, dusičnou nebo fosforečnou, s výhodou
- 2 266784 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 ev. zbytky výchozí směsi, které tak přejdou do roztoku. Podvojné cyklo-tetrafosforečnany hořečnato-vápenaté působení těchto kyselin odolávají. Jestliže se podvojné cyklo-tetrafosforečnany připravovaly za podmínek podle vynálezu uvedených jako s výhodou, není třeba toto čištění provádět.
Způsob umožňuje přípravu podvojných cyklo-tetrafosforečnanů hořečnato-vápenatých za technologicky schůdných podmínek, s dostatečnou výtěžností a dostatečnou čistotou produktů. Dovoluje použití i méně kvalitních surovin - zředěné a méně čisté kyseliny fosforečné i méně čisté horečnaté sloučeniny. Za podmínek přípravy produktu podle vynálezu označených v předmětu vynálezu jako výhodné, lze připravit téměř čisté produkty. V případě získání méně čistých produktů je lze způsobem podle vynálezu vyčistit.
V dalším jsou uvedeny příklady způsobu přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů hořečnato-vápenatých podle vynálezu.
Příklad 1
100 g kaše hydroxidu horečnatého (s obsahem 24 % Mg) a 146,6 g kaše hydroxidu vápenatého ( a obsahem 27 % Ca) bylo smícháno s 601 g kyseliny fosforečné hmot, koncentrace 65 % a ponecháno za občasného míchání 3h samovolně reagovat. Poté byla směs zahřívána rychlostí 5 °C/min na teplotu 550 °C s výdrží 3h na této teplotě. Tenze vodní páry v prostoru kalcinované směsi byla udržována 85 až 95 kPa. Bylo získáno 395 g produktu, který obsahoval 95 % podvojného cyklo-tetrafosforečnanu hořečnato-vápenatého vzorce c-MgCaP^O^g·
Příklad 2
100g uhličitanu horečnatého (s obsahem 29 Mg) a 39,85 g uhličitanu vápenatého (s obsahem 40 % Ca) bylo opatrně smícháno s 787 g kyseliny fosforečné koncentrace 40 hmot. % H^PO^ a ponecháno za občasného míchání 6h samovolně reagovat. Poté byla směs zahřívána rychlostí 7 °C/min na teplotu 500 °C s výdrží 2h na této teplotě.Tenze vodní páry v prostoru kalcinované směsí byla udržována 75 až 85 kPa. Bylo získáno 320 g produktu, jež byl dále čištěn loužením kyselinou chlorovodíkovou koncentrace 3 hmot. % HC1. Po promytí vodou a usušení při 150 °C bylo získáno 307 g produktu s obsahem 98,5 % c-Mg^ ^aQ 5^4^12·

Claims (2)

1. Způsob příprav;, podvojných cyklo-tetrafosforečnanů hořečnato-vápenatých vzorce c-i^^^Ca^P^O^» kde x muže být v rozmezí od hodnot blížících se k nule až do hodnoty jednu, podle vynálezu, vyznačující se tím, že oxid, hydroxid, uhličitan nebo hydroxid-uhličitan horečnatý spolu s oxidem, hydroxidem, nebo uhličitanem vápenatým ve vzájemném poměru Mg/Ca odpovídajícímmolárně vztahu (2-x)/x se kalcinuje s kyselinou fosforečnou ve výchozí směsi, kde množství fosforečnanových aniontů vůči dvojmocným kationtům odpovídá molárnímu poměru PgO^CMg+Ca) rovnému hodnotě 0,95 až 1,35, s výhodou hodnotě 1 až 1,04, přičemž výchozí směs se připra-
- 5 2oo784 ví tím způsobem, ..e se na horečnatou a vápenatou sloučeninu působí kyselinou fosforečnou, s výhodou koncentrace 30 až 85 hmot. % H^PO^ a výchozí směs se s výhodou ponechá dále alespoň Ih reagovat, s výhodou za míchání, a poté se začne zahřívat rychlostí menší než 50 °C/min, s výhodou rychlostí 1 až 10 °C/mln, na teplotu 300 až 870 °C, s výhodou na teplotu 400 až 800 °C, přičemž v prostoru kalcinace je tenze vodní páry vyšší než 20 kPa s výhodou 60 až 100 kPa.
2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že se na produkt po kalcinaci působí kyselinou chlorovodíkovou, sírovou, dusičnou nebo fosforečnou, s výhodou hmotnostní koncentrace 0,5 až 10 %.
CS885025A 1988-07-13 1988-07-13 Způsob přípravy podvojných cyklo-tetr-Jfosforečne-nů hořečnato vápenatých CS266784B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS885025A CS266784B1 (cs) 1988-07-13 1988-07-13 Způsob přípravy podvojných cyklo-tetr-Jfosforečne-nů hořečnato vápenatých

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS885025A CS266784B1 (cs) 1988-07-13 1988-07-13 Způsob přípravy podvojných cyklo-tetr-Jfosforečne-nů hořečnato vápenatých

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS502588A1 CS502588A1 (en) 1989-04-14
CS266784B1 true CS266784B1 (cs) 1990-01-12

Family

ID=5394295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS885025A CS266784B1 (cs) 1988-07-13 1988-07-13 Způsob přípravy podvojných cyklo-tetr-Jfosforečne-nů hořečnato vápenatých

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS266784B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS502588A1 (en) 1989-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4210626A (en) Manufacture of magnesium carbonate and calcium sulphate from brine mud
US3000703A (en) Manufacture of zirconium oxide
CS266784B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetr-Jfosforečne-nů hořečnato vápenatých
CS264247B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafósforečnanů zinečnato-hořečnatých
CS266700B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-nikelnatých
CS264248B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-hořečnatých
US2733132A (en) patewo
CS266785B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých
CS267050B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-nikelnatých
CS266796B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganeto-zinečnatých
CS274191B1 (en) Method of zinc-nickel double cyclo-tetraphosphates preparation
CS266450B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kademnato-hořecnatých
CS257743B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů zinečnato-vápenatých
CS257746B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-vápenatých
CS274189B1 (en) Method of cobalt-zinc double cyclo-tetraphosphates preparation
CS257747B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-vápenatých
CS263981B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforočnanů nikelnato-hořečnatých
CS266696B1 (cs) Zgůsob přípravy podvojných mědnato-hořečnatých cyklo-tetrafoaforeČnanů
CS266695B1 (cs) Způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kademnato-vápenatých
US3069471A (en) Preparation of water-soluble sulfones
US3382037A (en) Process for the production of sodium trimetaphosphate
US2788269A (en) Preparation of ammonium sulfate
RU2826583C1 (ru) Способ переработки раствора, содержащего смесь хлоридов кальция и магния (варианты)
US2963345A (en) Production of chlorine and alkali metal nitrates from alkali metal chlorides
CS257443B1 (cs) Způsob přípravy oyklo-tetrafosforešnanu dihořečnatáho