PL61346B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.X.1970 i 61346 KI. 12 n, 51/04 SAI MKP C Olft, #7/04 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Marian Wieczorek, Zenon Palka, Hubert Eiser- mann, Eugeniusz Szczepanski, Franciszek La¬ sota Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Przemyslowo-Handlowe „Polskie Odczynniki Chemiczne'', Gliwice (Polska) Sposób redukcji wyzszych tlenków kobaltu zanieczyszczonych krzemionka do tlenku kobaltawego i Wynalazek dotyczy sposobu redukcji wyzszych tlenków kobaltu, zanieczyszczonych krzemionka, do tlenku kobaltawego stosowanego do otrzy¬ mywania zwiazków kobaltu dwuwartosciowego, zwlaszcza jego soli, takich jak chlorek, octan, 5 siarczan itp.Wyzsze tlenki kobaltu sa bardzo trudno roz¬ puszczalne w kwasach, wobec czego pierwsze sta¬ dium wytwarzania soli kobaltowych i innych zwiazków kobaltu dwuwartosciowego polega za- 10 zwyczaj na redukcji wyzszych tlenków kobaltu do tlenku kobaltawego.Znany jest sposób redukcji wyzszych tlenków kobaltu do tlenku kobaltawego na drodze mie¬ szania tych tlenków z materialami celulozowymi, 15 zwlaszcza z trocinami i ogrzewania przeponowego do temperatury 300—500°C. W tym zakresie tem¬ peratur produkty pirolizy materialów celulozowych dzialaja redukujaco na wyzsze tlenki kobaltu, przy czym redukcja zachodzi jedynie do stadium 2o wytworzenia tlenku kobaltawego.Sposób ten daje dobre wyniki, o ile surowiec wyjsciowy nie wykazuje zanieczyszczen krzemion¬ ka. W przypadku obecnosci krzemionki, redukcja tych tlenków przebiega, w stopniu niedostatecznym 25 lub nie zachodzi wcale. Zjawisko to wynika praw¬ dopodobnie stad, ze podczas lugowania soli kobal¬ tu ze zloza - krzemianowego krzemionka aktywna przechodzi czesciowo do roztworu w postaci kolo¬ idalnej, a nastepnie przy wytracaniu tlenków ko- 33 baltu ulega wspólosadzaniu wraz z tymi tlenkami i tworzy na nich zelowata otoczke, która po wy¬ suszeniu utrudnia kontakt z srodowiskiem redu¬ kujacym.Sposób wedlug wynalazku usuwa powyzsze trudnosci i umozliwia przeprowadzenie redukcji wyzszych tlenków kobaltu, wytwarzanych z ma¬ terialu zawierajacego aktywna krzemionke, zwlasz¬ cza tlenków kobaltu, otrzymywanych przy odzyski¬ waniu kobaltu z zuzytych katalizatorów o nosni¬ kach krzemianowych i krzemionkowych.Sposobem wedlug wynalazku redukcje prowadzi sie w temperaturze 300—500°C rozdrobnionym materialem celulozowym w obecnosci niewielkich ilosci fluorowodoru, przy czym fluorowodór sto¬ suje sie w ilosci znacznie mniejszej od stechio- metrycznie koniecznej do przeprowadzenia calej ilosci krzemionki w czterofluorek krzemu lub kwas fluorokrzemowy w mysl schematów: Si02 + 2H2F2 ? SiF4 + 2H20 SiQ2 + 3H2F2 —-* H2SiF6 + 2H20 (1) (2) Fakt, ze w procesie redukcji wystarczy zastoso¬ wac fluorowodór w ilosciach nizszych od stechio- metrycznych, mozna wytlumaczyc tym, ze w celu prawidlowego przebiegu redukcji wystarczy jedynie naruszyc otoczke krzemionkowa. Stosowanie ma¬ lych ilosci fluorowodoru jest wystarczajace rów¬ niez z powodu procesów hydrolitycznych (3) i (4), w wyniku których ta sama czasteczka fluorowodo- 6134661346 4 ru moze wielokrotnie reagowac z Si02 osadzonym na tlenkach kobaltu 2SiF4 + 2H20 — SiF4 + 2 H20 — Si02 + H2SiF6 + H2F2 (3) SiOz + 2H2F2 (4) Z tego powodu korzystne jest stosowanie fluoro¬ wodoru w postaci kwasu fluorowodorowego, beda¬ cego roztworem wodnym fluorowodoru. Reakcjom (3) i (4) sprzyja podwyzszona temperatura oraz para wodna, powstajaca w wyniku rozkladu piro- litycznego materialów celulozowych.W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie 10— —100% wagowych stechiometrycznej ilosci fluoro¬ wodoru. W tych warunkach wiekszosc fluorowo¬ doru uchodzi ze srodowiska reakcyjnego w postaci- ci lotnego czterofluorku krzemu, poniewaz w gór¬ nej strefie reakcyjnej procesy hydrolityczne (3) i (4) zachodza w mniejszym stopniu z uwagi na krótszy czas kontaktu gazów z materialem stalym.Pozostale nierozpuszczalne fluorki i fluorokrze¬ miany kobaltu moga byc wykorzystane w nastep¬ nych szarzach produkcyjnych po roztworzeniu tlenku kobaltawego w kwasach. Zawrócenie nie¬ rozpuszczalnej pozostalosci stosuje sie zazwyczaj wtedy, gdy zawartosc kobaltu przekracza 0,5%.Stosowanie wiekszych ilosci fluorowodoru, jest zatem niecelowe, gdyz wtedy wiecej kobaltu zo¬ staje zwiazane w postaci fluorku lub fluorokrze¬ mianu.Przyklad. 20 kg tlenku kobaltawo-kobalto- wego, zawierajacego okolo 0,2% Si02 miesza sie 4 ~ z 2 kg trocin, wysuszonych na powietrzu oraz z 0,02 kg 50% kwasu fluorowodorowego i ogrzewa przeponowo do temperatury 350°C w nierucho¬ mym zlozu, przy odstepie miedzy scianami grzej- 5 nymi nie wiekszym niz 30 cm. Temperature re¬ akcji Utrzymuje sie przez okres 3 godzin, w czasie których ulatniaja sie gazy poreakcyjne przez wod¬ ne zamkniecie syfonowe, w którym pochloniety zostaje czterofluorek krzemu. Po zakonczeniu wy- io dzielania sie gazów poreakcyjnych, mase reakcyj¬ na pozostawia sie do ochlodzenia do temperatury okolo 120° w atmosferze pary wodnej. Celem dalszego zabezpieczenia tlenku kobaltawego przed wtórnym utlenieniem zalewa sie go woda. Otrzy- 15 many tlenek kobaltawy zawiera 92% kobaltu w postaci dwuwartosciowej, oznaczonej przez wylu¬ gowanie kwasem solnym. Pozostala krzemionka znajduje sie w postaci nierozpuszczalnej w kwa¬ sach i nie przeszkadza w procesie wykorzysty- 20 wania tlenku kobaltawego. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób redukcji wyzszych tlenków kobaltu za- 25 nieczyszczonych krzemionka do tlenku kobaltawe¬ go przez ogrzewanie z materialem celulozowym do temperatury 300—500°C znamienny tym, ze re¬ dukcje prowadzi sie w obecnosci fluorowodoru w ilosci wynoszacej 10—100% wagowych ilosci ste- 30 chiometrycznie potrzebnej do zwiazania SiQ2 obec¬ nego w surowcu. PZG w Pab., zam. 1022-70, nakl. 230 egz. PL