CS267049B1 - High-temperature method of double manganese-nickel cyclo-tetraphosphates preparation - Google Patents
High-temperature method of double manganese-nickel cyclo-tetraphosphates preparation Download PDFInfo
- Publication number
- CS267049B1 CS267049B1 CS886272A CS627288A CS267049B1 CS 267049 B1 CS267049 B1 CS 267049B1 CS 886272 A CS886272 A CS 886272A CS 627288 A CS627288 A CS 627288A CS 267049 B1 CS267049 B1 CS 267049B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- nickel
- manganese
- temperature
- double
- melt
- Prior art date
Links
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Řešení spočívá v kalcinaci výchozí směsi sestávající ze sloučenin manganatých a nikelnatých typu dihydrogenfosforečnanů, resp. směsi kyseliny fosforečné s hydrogenfosforečnany, či fosforečnany manganatými a nikelnatými nebo s oxidy, hydroxidy či uhličitany manganatými a nikelnatými v množstvích odpovídajících mol. poměru Μη/Ni = = (2-x)/x a P-0,-/( Mn+Ni) rovnému 0,97 až 1,15 na teploty vyšší než 950 °C, kdy vzniká tavenina. Ta se prudkým ochlazením převede na sklovitý meziprodukt, který se,opětovným záhřevem na teplotu alespoň 460 °C a nižší než 950 °C zrekrystalizuje za vzniku mikrokrystalků podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-nikelnatých.The solution lies in starting calcination mixtures consisting of manganese compounds and nickel-type dihydrogen phosphates, resp. phosphoric acid mixtures with hydrogen phosphates or phosphates manganese and nickel or. \ t with oxides, hydroxides or carbonates manganese and nickel in amounts corresponding moles. ratio Μη / Ni = = (2-x) / x and P-O, - (Mn + Ni) equal to 0.97 to 1.15 at temperatures above 950 ° C, when the melt is formed. The one is sharp by cooling it to a vitreous intermediate, which is, by reheating to temperature of at least 460 ° C and less than 950 ° C ° C crystallized to form microcrystals double-cyclo-tetraphosphates manganese-nickel.
Description
tice mikrokrystalického charakteru. Pokud byl sklovitý produkt před rekrystalizaci rozemlet, je závěrečné rozmělnění produktů velmi snadné.microcrystalline character. If the glassy product has been ground before recrystallization, the final grinding of the products is very easy.
Podstata způsobu podle vynálezu dále spočívá v tom, že se na produkt po kalcinaci působí kyselinou chlorovodíkovou, sírovou, dusičnou nebo fosforečnou β výhodou hmotnostní koncentrace 0,5 až 10 í. Tato operace se provádí jako ev. vyčištění získaných produktů při jejich potřebě ve zcela čisté podobě, napr. 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 cykle-tetrafosforečnany manganato-nikelnaté působení těchto kyselin odolávají.The essence of the process according to the invention further lies in the fact that the product after treatment is treated with hydrochloric, sulfuric, nitric or phosphoric acid, preferably with a 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. The action of these acids removes all undesirable by-products, even ev. residues of the starting mixture, which thus go into solution. Double manganate-nickel cyclophosphates resist the action of these acids.
Výhodami způsobu podle vynálezu jsou vysoká výtěžnost a vysoké čistota produktů, které lze ještě navíc loužením dočistit. Další výhodou je mikrokrystalický jemnozrnný chnrakter částic produktů, kterou 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.
Příklad 1Example 1
Směs 100 g hydrogenfosforečnanu manganatého (47 % PgO^ , ^>4 % Mn) a 102,4 g hydrogenfosforečnanu nikelnatého (46 % PjO^ , $ Ni) spolu a 262 g kyseliny fosforečné hmot, koncentrace 50 % H^PO^ byla kalcinována rychlostí 10 °C/min a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátu udržována až do teploty 480 °C vyšší než 85 kPa, na teplotu 1250 °C. Vzniklá tavenina byla prudce ochlazena vlitím do vody. Získaný sklovitý meziprodukt byl oddělen, osušen a rozemlet za sucha. Poté byl zahřát na teplotu 680 °C a po zchladnutí rozetřen. Produkt obsahoval 98,5 % podvojných cyklo-tetrafosforečnanů mangane to-nikelnatých vzorce c-MnNiP^Oyg a bylo ho získáno 269 g; byl ve formě pravidelných jemných mikrokrystalků.A mixture of 100 g of manganese hydrogen phosphate (47% P at a rate of 10 ° C / min, while the water vapor pressure in the calcine space was maintained up to a temperature of 480 ° C higher than 85 kPa, to a temperature of 1250 ° 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 680 ° C and triturated after cooling. The product contained 98.5% of cyclo-double tetrapolyphosphate a manganese-nickel-MnNiP formula C ^ Oyg and it was obtained 269 g; was in the form of regular fine microcrystals.
Příklad 2Example 2
Směs 100 g uhličitanu manganatého (47 % Mn) a 34,9 % uhličitanu nikelnatého (48 % Ni) spolu se 347 g kyseliny fosforečné hmot, koncentrace 65 i H^PO^, byla kalcinována rychlostí 5 °C/min a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátu udržována až do teploty 500 °C vyšší než 80 kPa, na teplotu 1300 °C. Vzniklá tavenine byla prudce zchlazena vlitím na korundovou desku. Zchladlý sklovitý meziprodukt byl za sucha rozemlet a potéž byl zahřát na teplotu 630 °C a po zchlazení rozetřen. Bylo získáno 249 g produktu, který obsahoval více než 98 % podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-nikelnatých vzorce c-Mn^ jNÍq 5P4O12 v mikrolcryataliclíé jemnozrnné podobě.A mixture of 100 g of manganese carbonate (47% Mn) and 34.9% of nickel carbonate (48% of Ni) together with 347 g of phosphoric acid, a concentration of 65% H 2 PO 2, was calcined at a rate of 5 ° C / min and the tension was water vapor in the calcinate space is maintained up to a temperature of 500 ° C higher than 80 kPa, at a temperature of 1300 ° C. The resulting melt was quenched by pouring onto a corundum plate. The cooled glassy intermediate was dry ground and then heated to 630 ° C and triturated after cooling. Was obtained 249 g of a product containing more than 98% of double-cyclo tetrapolyphosphate manganese nickel formula C-Mn-jNÍq 5P4O12 ks and ata krolcr y if s glass, alumina fine form.
Příklad 3Example 3
Směs 50 g oxidu manganatého (s obsahem 77 % Mn) a 232,9 g hydroxid-uhličitanu nikelnatého (s obsahem 53 % Ni) spolu se 740 g kyseliny fosforečné koncentrace 75 hmot. % H^PO^ , byla kalcinována rychlostí 8 °C/min a přitom byla tenze vodní páry v prostoru kalcinátu udržována až do teploty 450 °C vyšší než 75 kPa, na teplotu 1300 °C. Vzniklá tavenina byla prudce zchlazena vlitím do vody. Získaný sklovitý meziprodukt byl oddělen, usušen a rozemlet za sucha. Poté byl zahřát na teplotu 700 °C. Bylo tak získáno 611 g produktu, který obsahoval 99 % podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-nikelnatých vzorce c-Μηθ ^Ni^ 5^4^2 v “i^rokrystalické podobě.A mixture of 50 g of manganese oxide (containing 77% Mn) and 232.9 g of nickel hydroxide carbonate (containing 53% Ni) together with 740 g of phosphoric acid with a concentration of 75 wt. % H The resulting melt was quenched by pouring into water. The obtained glassy intermediate was separated, dried and ground to dryness. It was then heated to 700 ° C. 611 g of product were thus obtained, which contained 99% of double manganese-nickel cyclotranephosphates of the formula c-Niηθ ^ Ni ^ 5 ^ 4 ^ 2 in the form of rococrystalline form.
CS 267 049 Bl roků na odpaření zřeňovací vody z kyaeliny je vhodnější naopak kyselina vyšší koncentrace. Koncentraci kyseliny je proto třeba volit individuálně podle reaktivity výchozích sloučenin manganatých a nikelnatých a podle energetických možností případného výrobce. Při použití kyseliny vysoké koncentrace 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,. reap, taveniné. 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 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 případné její ztráty těkáním byly co nejmenší, je výhodné vést zahřívání rychlostí menší než 10 °C/min za přítomnosti vodní páry s tenzi 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 950 °C, nebol to je nejvyšší teplota, kdy některé příslušné meziprodukty tají; vzhledem k požadavku rychlého a spolehlivého roztavení kalcinátu, který může obsahovat i výše tající látky, je výhodné volit teplotu vyšší, tj. nad 1250 °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. Takto získaná kusová sklovitá hmota se po zchladnutí a event, oschnutí s výhodou rozemele za sucha a opět zahřeje tak, aby došlo k rekrystalizaci meziproduktu za přeskupení tetraedrů (PO^) v aniontu, za vzniku mikrokrystalků podvojných cyklo-tetrafosforečnanů manganato-nikelnatých, vzorce c-Mn2-xN^x P4Oi2 /x č (0; 2)/. 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 opětovného záhřevu je 460 °C a odpovídá nejnižší teplotě rekrystalizace manganato-nikelnatých meziproduktů.CS 267 049 For years, a higher concentration of acid is more suitable for evaporating the rinsing water from kyaelin. The acid concentration must therefore be chosen individually according to the reactivity of the starting manganese and nickel compounds and according to the energy possibilities of the possible manufacturer. When high concentrations of acid are used, there may be 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 may then flow out of the mixture and adversely affect the ratio of phosphate anions to divalent cations in calcine. ,. reap, melt. The first condensed phosphate-type intermediate to be formed during calcination is double dihydrogen diphosphate at temperatures around 200 ° C. At the temperatures of about 100 to 200 ° C higher, it then changes 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 at this stage, and to minimize the risk of condensation of the phosphorus component itself and thus possible volatilization losses, it is advantageous to heat at less than 10 ° C / min in the presence of water. steam 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 950 ° C, which is not the highest temperature at which some of the relevant intermediates melt; Due to the requirement for fast and reliable melting of the calcinate, which may also contain higher melting substances, it is advantageous to choose a higher temperature, i.e. above 1250 ° C. The intermediate melts non-congruently, with the decomposition of the tetraphosphate cycles and the joining of the formed short phosphate chains into long chains, to which the presence of at least 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 is, after cooling and eventually drying, preferably ground dry and reheated so as to recrystallize the intermediate to rearrange the tetrahedra (PO 2) in the anion, to form microcrystals of double manganese-nickel cyclophosphates, of formula c -Mn 2-x N ^ x P 4 O i2 / x č (0; 2) /. This releases 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 460 ° C and corresponds to the lowest recrystallization temperature of the manganese-nickel intermediates.
Této teploty sice stačí pouze dosáhnout, nebol rekrystalizační děj je exotermní a jakmile se rozběhne, běží již dále samovolně, avšak výhodná teplotní oblast pro rekrystáližáci jsou teploty vyšší než 600 °C a nižší než 900 °C, kdy rekrystalizace sklovitého meziproduktu nastane vždy při jakékoliv rychlosti ohřevu a jakékoliv konzistenci meziproduktu (práškový, kusový, či zcela kompaktní) a nevzniká při tom nebezpečí roztavení konečného produktu, které by vzhledem ke své nekongruentnosti opět vedlo ke vzniku sklovitého meziproduktu. Nelze tedy při rekrystalizaci překročit hranici 950 °C, které odpovídá nejnižší teplotě tání podvojných produktů a sice teplotě tání ο-Μ^-^ΝϊχΡ^Ο^, kdy x se blíží 0. Konečné produkty - podvojné cyklo-tetrafosforečnany manganato-nikelnaté - se po zchladnutí s výhodou ještě rozmělní (pomletím, rozetřením) na pravidelné jemnozrnné čás-Although this temperature only needs to be reached, the recrystallization process is exothermic and once it starts, it continues to run spontaneously, but the preferred temperature range for recrystallizers is higher than 600 ° C and lower than 900 ° 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) and there is no 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. It is therefore not possible to exceed the limit of 950 ° C during recrystallization, which corresponds to the lowest melting point of double products, namely the melting point ο-Μ ^ - ^ ΝϊχΡ ^ Ο ^, when x approaches 0. The final products - double manganese-nickel cyclophosphates - are after cooling, it is preferably further ground (by grinding, trituration) into regular fine-grained particles.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS886272A CS267049B1 (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | High-temperature method of double manganese-nickel cyclo-tetraphosphates preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS886272A CS267049B1 (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | High-temperature method of double manganese-nickel cyclo-tetraphosphates preparation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS627288A1 CS627288A1 (en) | 1989-05-12 |
CS267049B1 true CS267049B1 (en) | 1990-02-12 |
Family
ID=5409402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS886272A CS267049B1 (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | High-temperature method of double manganese-nickel cyclo-tetraphosphates preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS267049B1 (en) |
-
1988
- 1988-09-21 CS CS886272A patent/CS267049B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS627288A1 (en) | 1989-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CS267049B1 (en) | High-temperature method of double manganese-nickel cyclo-tetraphosphates preparation | |
CA1262029A (en) | Process for the preparation of asbestiform crystalline calcium sodium metaphosphate fibers | |
US3931416A (en) | Process for manufacturing calcium-sodium-phosphate consisting mainly of Rhenanit and suitable for use as supplementary animal food | |
US3387924A (en) | Process for the manufacture of sodium tripolyphosphate with a high content of phase-i-material | |
CS266786B1 (en) | High-temperature method of magnesium-calcium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS258283B1 (en) | High-temperature method of manganese-calcium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS266699B1 (en) | High-temperature method of double cobalt-nickel cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS264547B1 (en) | High-temperature method for preparing double manganate magnesium cyclo-tetraphosphates | |
CS266697B1 (en) | High-temperature method of manganese-zinc double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS263984B1 (en) | High-temperature process for preparing double nickel-magnesium cyclo-tetraphosphates | |
CS266787B1 (en) | High-temperature method of cadmium-calcium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS259970B1 (en) | High-temperature method of microcrystalline condensed calcium phosphate preparation with molecular ration p 205/cao=1 | |
CS265741B1 (en) | High-temperature process for preparing double zinc-magnesium cyclo-tetraphosphates | |
CS266788B1 (en) | High-temperature method of cobalt-magnesium double cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS259625B1 (en) | High-temperature method of binary zinc-calcium cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS266770B1 (en) | High-temperature method of double cadmium-magnesium cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS258274B1 (en) | High-temperature method of dinickel cyclo-tetraphosphate preparation | |
CS266783B1 (en) | Method of copper-magnesium double cyclo-tetraphosphates' high-temperature preparation | |
CS258275B1 (en) | High-temperature method of dicopper cyclo-tetraphosphate preparation | |
CS257744B1 (en) | High-temperature method of dicobalt cyclo-tetraphosphate preparation | |
CS258278B1 (en) | High-temperature method of dicadmium cyclo-tetraphosphate preparation | |
CS273034B1 (en) | Method of cobalt-copper double cyclo-tetraphosphates high-temperature preparation | |
CS265607B1 (en) | High- temperature method of double kobalt calcium cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS273049B1 (en) | High-temperature method of double zinc-nickel cyclo-tetraphosphates preparation | |
CS257741B1 (en) | High-temperature of dimanganous cyclo-tetra phosphate preparation |