CS266788B1

CS266788B1 - High-temperature method of cobalt-magnesium double cyclo-tetraphosphates preparation

Info

Publication number: CS266788B1
Application number: CS885029A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Doc Ing Csc Trojan
Original assignee: Trojan Miroslav
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CS502988A1

Abstract

Řešení spočívá v kalcinaci výchozí směsi sestávající ze sloučenin kobaltnatých a hořečnatých typu dihydrogenfosforeČnanů, resp. směsi kyseliny fosforečné s hydrogenfosforečnany, či fosforečnany kobaltnatými a hořečnatý- mi, nebo s oxidy, hydroxidy, hydroxidy -uhličitany či uhličitany kobaltnatými a hořečnatými v množstvích odpovídají cích mol. poměru Co/Mg = (2-x)/x a P,0e/(Co+Mg) rovnému 0,99 až 1,08, na teploty vyšší než 1060 °C, kdy vzniká tavenina. Ta se prudkým ochlazením převede na sklovitý meziprodukt, který se opětovným záhřevem na teplotu alespoň 480 °C a nižší než 1060 °C zrekrystalizuje za vzniku mikrokrystalků podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých.The solution lies in starting calcination mixtures consisting of cobalt compounds and magnesium-type dihydrogen phosphates, resp. acid mixtures phosphoric with hydrogen phosphates; cobalt and magnesium phosphates or with oxides, hydroxides, hydroxides - carbonates or cobalt carbonates and magnesium in quantities min. Co / Mg ratio = (2-x) / x a P, Oe / (Co + Mg) equal to 0.99 to 1.08, na temperature above 1060 ° C when it is formed melt. It was quenched will convert to a vitreous intermediate that with reheating to a temperature of at least 480 ° C and below 1060 ° C crystallized to form microcrystals cobalt-magnesium double-cyclo-tetraphosphates.

Description

Vynález se týká vysokoteplotního způsobu přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých.The invention relates to a high-temperature process for the preparation of double cobalt-magnesium cyclophosphates.

Podvojné cyklo-tetrafosforečnany kobaltnato-hořečnaté ο-Οο₂__χΜβ_χΡ^Ο^₂» kde x < (0; 2), jsou sloučeniny typu kondenzovaných fosforečnanů s cyklickým aniontem tvořeným čtyřmi vzájemné spojenými tetraedry (PO^). Jedná se o modrofialové sloučeniny s vysokou termickou a chemickou stabilitou, s krystalovou strukturou v monoklinické soustavě. Autorem tohoto vynálezu jsou tyto sloučeniny uvedeny jako nové látky a dále je autorem navrhován způsob jejich syntézy, který je založen na termickém zpracování směsi oxidu, hydroxidu, uhličitanu nebo hydroxid-uhličitanu kobaltnatého a hořečnatého a kyseliny fosforečné, přičemž může být použito pouze teplot, kdy ještě nedochází k tání produktů tj. do 1060 °C. Způsob je výhodný z energetického a technologického hlediska, avšak někdy je třeba připravit produkty s pravidelnými částicemi tvořenými dobře vyvinutými mikrokrystalky c-Co₂__xMg_xP^0₁₂, jsou pro některá použití výhodnější.Double cobalt-magnesium cyclophosphates ο-Οο ₂ _ _χ Μβ _χ Ρ ^ Ο ^ ₂ »where x <(0; 2), are compounds of the condensed phosphate type with a cyclic anion formed by four interconnected tetrahedra (PO ^). These are blue-violet compounds with high thermal and chemical stability, with a crystal structure in a monoclinic system. The present invention discloses these compounds as novel substances and further proposes a process for their synthesis which is based on the heat treatment of a mixture of cobalt and magnesium oxide, hydroxide, carbonate or hydroxide-carbonate and phosphoric acid, only temperatures where the products have not yet melted, ie up to 1060 ° C. The process is advantageous from an energy and technological point of view, but sometimes it is necessary to prepare products with regular particles formed by well-developed microcrystals c-Co ₂ _ _x Mg _x P ^ 0 ₁₂ , they are more advantageous for some applications.

Přípravu produktu s výše uvedenými vlastnostmi částic a vyšší čistotou umožňuje podle vynálezu vysokoteplotní způsob přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých, vzorce c-Co₂__xMg_JcP^ ₂> ^{kde x € 2}^» vyznačující se tím, že výchozí směs sestávající jednak z dihydrogenfosforečnanů, hydrogenfosforečnanů, fosforečnanů nebo oxidů, hydroxidů, uhličitanů či hydroxid-uhličitanů kobaltnatých a hořečnatých v takových množstvích, že molární poměr Co/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 PgO^/ÍCo+Mg) rovným hodnotě 0,99 až 1,08, s výhodou 1 až 0,01, se zahřívá, s výhodou tak, že rychlost ohřevu je menší než 30 °C/min a tenze vodní páry v prostoru kalcinace je 40 až 100 kPa, na teplotu vyšší než 1060 °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 480 °C a nižší než 1060 °C, s výhodou na teplotu vyšší než 700 °C a nižší než 1000 °C, kdy nastane rekrystalizace meziproduktů spolu s přeskupením tetraedrů (PO^) v aniontu, za vzniku podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých, které se s výhodou nakonec ještě rozmělní do formy jemnozrnných částic mikrokrystalického charakteru.According to the invention, the preparation of a product with the above-mentioned particle properties and higher purity is made possible by a high-temperature process for the preparation of double cobalt-magnesium cyclophosphates, of the formula c-Co ₂ _ _x Mg _Jc P ^ ₂ > ^{wherein x € 2} ^ consisting of dibasic phosphates, dibasic phosphates, phosphates or oxides, hydroxides, carbonates or hydroxide carbonates of cobalt and magnesium in amounts such that the Co / Mg molar ratio corresponds to (2-x) / x, and of phosphoric acid in such amounts, that the phosphorus anions are heated relative to the divalent cations in the mixture in a molar ratio PgO 2 (CoC + Mg) of 0.99 to 1.08, preferably 1 to 0.01, preferably so that the heating rate is less than 30 ° C / min and the water vapor pressure in the calcination space is 40 to 100 kPa, to a temperature higher than 1060 ° C, where the previously formed intermediates melt and then the melt is rapidly cooled, preferably by pouring into water or on a cold plate of inert material , for formation of another intermediate in the form of a homogeneous amorphous mass of glassy character, which is further, preferably after grinding, reheated to a temperature of at least 480 ° C and lower than 1060 ° C, preferably to a temperature higher than 700 ° C and lower than 1000 ° C , when the recrystallization of the intermediates takes place, together with the rearrangement of the tetrahedra (PO 2) in the anion, to form double cobalt-magnesium cyclophosphates, which are preferably finally comminuted into fine-grained microcrystalline particles.

Při vysokoteplotním způsobu přípravy podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých lze vycházet ze surovin, u kterých je obsah fosforečných aniontů příslušných dvojmocných kationtů vyjádřený mol. poměrem PgO^/CCo+Mg) rovným jedné nebo se pohybuje v blízkosti jedné - 0,99 až 1,08 s výhodou 1 až 1,01. Je proto 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, nebol vyžadují přípravu předem, která sama o sobě není jednoduchou operací, takže se hodí spíše jen pro přípravu menších množství produktů c-Co₂__xMg_xP^0|₂ ^{ve zce}l^ačisté podobě. Pro technologické použití jako je syntéza podvojných cyklo-tetrafosforečnanů pro pigmextářské či agrochemické účely je výhodnější vycházet ze směsí oxidů nebo hydroxidů, nebo hydroxid-uhličitanů nebo uhličitanů kobaltnatých a hořečnatých s kyselinou fosforečnou. 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 odpaře_ní zředovací vody z kyseliny je vhodnější naopak kyselina vyšší koncentrace. Koncentraci kyseliny je proto třeba volit individuálně podle reaktivity výchozí kobaltnaté sloučeniny (hořečnaté jsou vůči kyseli ně reaktivnější) a podle energetických možnoatí případného výrobce. Při použití kyseliny vysoké koncentrace může při vysokých rychlostech ohřevu vznikat nebezpeěí 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 foaforečnanových aniontů a dvojmocných kationtů v kalcinátu, resp. tavěnině. Prvním meziproduktem typu kondenzovaných fosforečnanů, který v průběhu kalcinace vzniká je podvojný dihydrogendifosforečnan, při teplotách okolo 200 °C. Ten pak při teplotách zhruba o 100 až 200 °C vyšěích přechází na produkt, který z větší či meněí části odpovídá podvojným cyklo-tetrafosforečnanům. Aby podíl podvojných cyklo-tetrafosforečnanů, které jsou v této fézi také meziproduktem, byl co nejvyšší a aby nebezpečí samostatné kondenzace fosforečné siožky, a tím případně její ztráty těkáním byly co nejmenSí, je výhodné vést zahřívání rychlostí menší než 30 °C/min, za přítomnosti vodní páry s tenzí 40 až 100 kPa. Udržování tenze vodní páry v prostoru kalcinátu alespoň 40 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, 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 1060 °C, neboí to je již teplota, kdy některé meziprodukty začínají tát; vzhledem k požadavku rychlého roztavení kalcinátu, který může obsahovat i jiné výše tající látky, je výhodné volit teplotu vyšší, tj. nad 1160 °C. Meziprodukt taje nekongruentně, za rozpadu tetrafosforečnanových cyklů a spojování vzniklých krátkých fosforečnanových řetězců do řetězců dlouhých, k čemuž přispívá i přítomnost stopových množství vodní páry v prostoru taveniny. Poté je třeba taveninu prudce zchladit, a 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. Takto získaná kusová sklovitá hmota se po zchladnutí a event, oschnutí a výhodou rozemele za sucha a opět se zahřeje tak, aby došlo k rekrystalizaci meziproduktu za přeakupení tetraedrů (PO^) v aniontu, za vzniku mikrokryatalků podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých vzorce c-Co₂__xMg_xP^0|₂ ^C (°» )· ^8e 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 480 °C a odpovídá nejnižší teplotě rekryatalizace kobaltnato-hořečnatých meziproduktů. Této teploty aice stačí pouze dosáhnout, nebot rekryatalizační děj je exotermní a jakmile se rozběhne, běží již dále samovolně, avšak výhodná teplotní oblast pro rekrystalizaci jsou teploty vyšší než 700 °C a nižší než 1000 °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. Nelze tedy při rekrystalizaci překročit hranici 1060 °C, která odpovídá nejnižší teplotě tání podvojných produktů. Konečné produkty - podvojné cyklo-tetrafosforečnany kobaltnato-hořečnaté - se po zchladnutí s výhodou ještě rozmělní (pomletím, rozetřením) na pravidelné jemnozrnné částice mikrokrystalického charakteru. Pokud byl sklovitý produkt před rekrystalizaci rozemlet, je závěrečné rozmělnění produktů velmi snadné.In the high-temperature process for the preparation of double cobalt-magnesium cyclophosphates, it is possible to start from raw materials in which the content of phosphorus anions of the respective divalent cations is expressed in mol. a PgO 2 / CCo + Mg ratio) equal to one or in the vicinity of one - 0.99 to 1.08, preferably 1 to 1.01. It is therefore possible to start from a mixture of dihydrogen phosphates (hydrates or anhydrides) or from a mixture of hydrogen phosphates or phosphates (tertiary) (again in hydrate or anhydride form) with phosphoric acid. However, phosphate-type starting materials are less suitable for wider technological use, as they do not require pre-preparation, which is not in itself a simple operation, so it is rather only suitable for the preparation of smaller quantities of c-Co ₂ _ _x Mg _x P ^ 0 products. ₂ ^{in whole} ^{form and in} pure form. For technological applications such as the synthesis of double cyclo-tetraphosphates for pigmextile or agrochemical purposes, it is more advantageous to start from mixtures of oxides or hydroxides, or hydroxide-carbonates or carbonates of cobalt and magnesium with phosphoric acid. The acid can be used in any concentration, but it is to be understood that a dilute acid is more preferred for efficient reaction of the starting mixture, while a higher concentration of acid is more preferred for energy requirements to evaporate diluting water from the acid. The acid concentration must therefore be chosen individually according to the reactivity of the starting cobalt compound (magnesium is more reactive towards the acid) and according to the energy potential of the possible manufacturer. When high concentrations of acid are used, there is a risk of condensation of phosphoric acid separately to higher polyphosphoric acids at high heating rates and even to phosphorus oxide at high temperatures, which can then flow out of the mixture, adversely affecting the ratio of phosphate anions and divalent cations in calcine. resp. melt. The first condensed phosphate-type intermediate to be formed during calcination is double dihydrogen diphosphate, at temperatures around 200 ° C. At a temperature of about 100 to 200 ° C higher, it then converts to a product which corresponds to a greater or lesser extent to double cyclo-tetraphosphates. In order to minimize the proportion of double cyclo-tetraphosphates, which are also intermediates in this phase, and to minimize the risk of condensation of the phosphorus compound, and thus its volatile losses, it is advantageous to heat at less than 30 ° C / min. the presence of water vapor with a tension of 40 to 100 kPa. Maintaining a water vapor pressure in the calcine space of at least 40 kPa is advantageous for preventing the formation of undesired by-products, in particular for preventing the cleavage and separate condensation of the phosphorus component. The presence of water vapor slows down the individual condensation reactions somewhat to the formation of intermediates, allows their more quantitative course; it also prevents the formation of undesired non-porous crusts on the surface of the particles in the calcined mixture, which would prevent the course of dehydration reactions. The final calcination temperature at this stage of the preparation of the product according to the invention must be higher than 1060 ° C, as this is already the temperature at which some intermediates begin to melt; Due to the requirement for rapid melting of the calcine, which may also contain other higher melting substances, it is advantageous to choose a higher temperature, i.e. above 1160 ° C. The intermediate melts non-congruently, with the decomposition of tetraphosphate cycles and the joining of the formed short phosphate chains into long chains, to which the presence of trace amounts of water vapor in the melt space also contributes. The melt must then be quenched, preferably by pouring into water or on a cold plate of inert material (metal or ceramic). This gives another intermediate, which is a homogeneous amorphous mass of glassy character, containing anions in the form of long chains. The lumpy mass thus obtained, after cooling and eventual drying and preferably, is dry ground and reheated so as to recrystallize the intermediate to recuperate the tetrahedra (PO 2) in the anion, to form microcrystals of double cobalt-magnesium cyclophosphates of formula c -Co ₂ _ _x Mg _x P ^ 0 | ₂ ^C (° ») · ^8e release small amounts of chemically bound water in the glassy intermediate. Therefore, it is easier to guide the thermal recrystallization process if the glassy intermediate is dry ground beforehand. The lower temperature limit of this reheating is 480 ° C and corresponds to the lowest recrystallization temperature of the cobalt-magnesium intermediates. It is only necessary to reach this temperature, since the recrystallization process is exothermic and once it starts, it continues to run spontaneously, but the preferred temperature range for recrystallization is higher than 700 ° C and lower than 1000 ° C, where recrystallization of the glassy intermediate always occurs at any heating rate and any consistency of the intermediate product (powder, lump or completely compact) without the risk of melting of the final product, which, due to its non-congruent nature, would again lead to the formation of a glassy intermediate product. Thus, during the recrystallization, the limit of 1060 ° C, which corresponds to the lowest melting point of the double products, cannot be exceeded. The final products - double cobalt-magnesium cyclophosphates - are preferably further ground (by grinding, trituration) into regular fine-grained particles of a microcrystalline character after cooling. If the glassy product has been ground before recrystallization, the final grinding of the products is very easy.

Podstata způsobu podle vynálezu dále apočívá 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 odatraní váechny nežádoucí vedlejší produkty i ev. zbytky výchozí směsi, které tak přejdou do roztoku. Podvojné cyklo-tetrafosforečnany kobaltnato-hořečnaté působení těchto kyselin odolávají.The essence of the process according to the invention further consists in that the product after treatment is treated with hydrochloric, sulfuric, nitric or phosphoric acid, preferably by weight concentration of 0.5 to 10%. This operation is performed as ev. purification of the obtained products when they are needed in a completely pure form, eg for analytical or preparative purposes. By the action of the mentioned acids, all undesired by-products, ev. residues of the starting mixture, which thus go into solution. Double cobalt-magnesium cyclophosphates resist the action of these acids.

Výhodami způsobu podle vynálezu jsou vysoká výtěžnost a vysoká čistota produktů, které lze ještě navíc loužením dočistit. Další výhodou je mikr©krystalický jemnozrnný charakter částic produktů, které jsou pravidelné a povrchově velmi dobře vyvinuté. Jsou proto vhodné pro některá speciálnější použití.The advantages of the process according to the invention are the high yield and the high purity of the products, which can be further purified by leaching. Another advantage is the microcrystalline fine-grained character of the product particles, which are regular and very well developed on the surface. They are therefore suitable for some more special uses.

V dalším jsou uvedeny příklady použití způsobu podle vynálezu.The following are examples of the use of the process according to the invention.

Příklad 1Example 1

Směs 100 g hydrogenfosforečnanů kobaltnatého (45,8 % P₂0$, ^a 77,6 8 hydrogenf osforečnanů hořečnatého (59 % ^p ₂°5» 20,2 % Mg) spolu se 196 g kyseliny fosforečné hmot, koncentrace 65 % H^PO^ ^by^^a kalcinována rychlostí 20 °C/min a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátu udržována až do teploty 500 °C vyšší než 85 kPa, na teplotu 1160 °C. Vzniklá tavenina byla prudce ochlazena vlitím do vody. Získaný sklovitý meziprodukt byl oddělen, osušen a rozemlet za sucha. Poté byl zahřát na teplotu 700 °C a po zchladnutí rozetřen. Produkt obsahoval 99,1 % podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých vzorce c-CoMgP^O^ ^a bylo ho získáno 260 g; byl ve formě pravidelných jemných mikrokrystalků.A mixture of 100 g sodium cobalt (45.8% P ₂ 0 $ ^and 77.6 hydrogenf 8 magnesium hydrogen phosphate (59% of ^P ₂ ° 5 »20.2% Mg) together with 196 g of phosphoric acid by weight concentration of 65% H ^ PO ^ ^b y ^ ^and calcined at 20 ° C / min while the tension of water vapor in the space calcination is maintained until a temperature of 500 ° C higher than 85 kPa at a temperature of 1160 ° C. the melt is cooled rapidly by pouring into water. the resulting glassy intermediate was separated, dried, and the milled dry. it was then heated to 700 ° C and triturated after cooling. the product contained 99.1% of cyclo-double tetrapolyphosphate cobalt-magnesia-CoMgP formula C ^ o ^{^, and} it was obtained 260 g was in the form of regular fine microcrystals.

Příklad 2Example 2

Směs 100 g uhličitanu kobaltnatého (49 % Co) a 23,2 g uhličitanu hořečnatého (29 %A mixture of 100 g of cobalt carbonate (49% Co) and 23.2 g of magnesium carbonate (29%

Mg) spolu se 440 g kyseliny fosforečné hmot, koncentrace 50 % H,P0., byla kalcinována O ♦ J rychlostí 10 C/min a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátu udržována až do teploty 450 °C. Vzniklá tavenina byla prudce zchlazena vlitím na korundovou desku.Mg) together with 440 g of phosphoric acid mass, concentration 50% H, P0., Were calcined at 0 ° C at a rate of 10 C / min, while the water vapor pressure in the calcine space was maintained up to a temperature of 450 ° C. The resulting melt was quenched by pouring onto a corundum plate.

Zchladlý sklovitý meziprodukt byl za sucha rozemlet a poté byl zahřát na teplotu 650 °C a po zchladnutí rozetřen. Bylo získáno 234 g produktu, který obsahoval 98,9 % podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých vzorce c-Co, 5^4°,2 ^v mikrokrystalické jemnozrnné podobě.The cooled glassy intermediate was dry ground and then heated to 650 ° C and triturated after cooling. 234 g of product were obtained, which contained 98.9% of double cobalt-magnesium cyclophosphates of the formula c-Co, 0.5-4 °, 2 ⁱⁿ microcrystalline fine-grained form.

Příklad 3Example 3

Směs 50 g hydroxid-uhličitanu kobaltnatého (s obsahem 58 % Co) a 101 g hydroxid-uhličitanu hořečnatého (s obsahem 35 % Mg) spolu se 452 g kyseliny fosforečné koncentrace 85 hmot. % HjPO^, byla kalcinována rychlostí 5 °C/min a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátu udržována až do teploty 550 °C vyšší než 75 kPa, na teplotu 1200 °C. ' Vzniklá tavenina byla prudce zchlazena vlitím do vody. Získaný sklovitý meziprodukt byl oddělen, osušen a rozemlet za sucha. Poté byl zahřát na teplotu 750 °C. Bylo tak získáno 373 g produktu, který obsahoval 99,3 % podvojných cyklo-tetrafosforečnanů kobaltnato-hořečnatých vzorce c-COq ^P^O^ v mikrokrystalické podobě.A mixture of 50 g of cobalt hydroxide carbonate (containing 58% of Co) and 101 g of magnesium hydroxide (containing 35% of Mg) together with 452 g of phosphoric acid with a concentration of 85 wt. % H 2 PO 4, was calcined at a rate of 5 ° C / min, while the water vapor pressure in the calcine space was maintained up to a temperature of 550 ° C higher than 75 kPa, at a temperature of 1200 ° C. The resulting melt was quenched by pouring into water. The resulting glassy intermediate was separated, dried and dry milled. It was then heated to 750 ° C. 373 g of product were thus obtained, which contained 99.3% of double cobalt-magnesium cyclophosphates of the formula c-COq ^ P ^ O ^ in microcrystalline form.

Claims

PRIORITY OF THE INVENTION

A high-temperature process for the preparation of double cobalt-magnesium cyclophosphates of the formula c-Co ₂ _ _x Mg _x P ^ O ₁₂ , wherein x 6 (0; 2), characterized in that the starting deer consists on the one hand of dihydrogen phosphates, hydrogen phosphates, phosphates , or oxides, hydroxides, hydroxide-carbonates, or cobalt and magnesium carbonates in such amounts that the molar ratio Co / Mg corresponds to the relationship (2-x) / x and from phosphoric acid in such an amount that the phosphorus anions are to divalent cations · in a mixture in mol. a P ₂ O 2 / (Co + Mg) ratio of 0.99 to 1.08, preferably 1 to 1.01, is heated, preferably so that the heating rate is less than 30 ° C / min and the water vapor pressure in the calcine space it is 40 to 100 kPa, to a temperature higher than 1060 ° C, preferably higher than 1160 ° C, where the previously formed intermediates melt and then the melt is rapidly cooled, preferably by pouring into water or on a cold plate of inert material, to give another intermediate in the form of a homogeneous amorphous mass of glassy character, which is further preferably reheated after grinding to a temperature of at least 480 ° C and lower than 1060 ° C, preferably to a temperature higher than 700 ° C and lower than 1000 ° C, when recrystallization of the intermediate occurs together with rearrangement of tetrahedra (POp in anions to form double cobalt-magnesium cyclophosphates), which is finally preferably ground into fine-grained microcrystalline particles.

2. The process according to claim 1, characterized in that the product after treatment is treated with hydrochloric, sulfuric, nitric or phosphoric acid, preferably a concentration of 0.5 to 10% by weight.