PL93983B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób pokrywania sproszkowanych materialów solami niklu, tlenkiem niklu lub metalicznym niklem.Materialy powstale przez pokrycie sproszkowa¬ nych substancji warstewka zwiazków niklu lub metalicznym niklem znajduja zastosowanie do pro¬ dukcji polikrystalicznych powlok i tworzyw nie¬ organicznych, otrzymywanych metoda natryskiwa¬ nia za pomoca palników plazmowych, ponadto do produkcji kombinowanych tworzyw nieorganicz¬ nych metoda spiekania oraz jako katalizatory wielu procesów chemicznych.Sposób pokrywania sproszkowanych substancji solami niklu i niklem opisany jest w polskim opisie patentowym, nr 51953. Sposób ten polega na zmieszaniu sproszkowanego materialu z roztworami latwo rozpuszczalnych w wodzie zwiazków niklu.Nasycony nosnik poddawany jest nastepnie susze¬ niu i prazeniu, co prowadzi do tworzenia sie na jego powierzchni tlenku niklu. W celu otrzymania metalicznego niklu, na powierzchni nosnika prowa¬ dzi sie redukcje tlenku niklu, ogrzewajac uprzed¬ nio otrzymany produkt w temperaturach 150— 600°C w strumieniu wodoru lub gazu zawieraja¬ cego wodór. Wedlug opisanego w tym opisie pa¬ tentowym sposobu mozna otrzymywac katalizator zawierajacy do 50% niklu, liczonego w stosunku do ciezaru katalizatora.Otrzymanie tak wysokiej zawartosci niklu w sto¬ sunku do ciezaru nosnika jest mozliwe tylko wówczas, gdy substancja podstawowa posiada bar¬ dzo duze rozwiniecie powierzchni, rzedu kilkuset m2/g.W przypadku, gdy substancja podstawowa ma slabo rozwinieta powierzchnie, nie uzyskuje sie opisanym sposobem proszków o wysokiej zawartos¬ ci zwiazków niklu lub niklu na ich powierzchni, zwlaszcza gdy wymagana jest dodatkowo kontrola skladu ziarnowego otrzymywanych proszków.Celem wynalazku jest otrzymywanie na materia¬ lach sproszkowanych nieporowatych, posiadajacych male rozwiniecie powierzchni rzedu 10 ~2 m2/g i wiekszych, powlok z soli niklu zwlaszcza wegla¬ nu niklu lub tlenku niklu lub niklu o zawartosci do 30% w stosunku do ciezaru substancji podsta¬ wowej.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze do wodnej zawiesiny pokrywanego proszku, utrzy¬ mywanej w temperaturze 30—90°C i intensywnie mieszanej wprowadza sie jednoczesnie w sposób ciagly dwa oddzielne strumienie reagentów. Jeden strumien stanowi wodny roztwór latwo rozpusz¬ czalnej w wodzie soli niklu, zwlaszcza chlorku niklu lub azotanu niklu o stezeniu molowym 0,001—1, drugi zas roztwór wodny — to latwo rozpuszczalna w wodzie sól, zwlaszcza weglan amonu lub szczawian amonu, o stezeniu molowym 0,001—1, tworzaca z jonami niklu nierozpuszczalna w wodzie sól niklu. Szybkosc molowa podawania dc naczynia reakcyjnego roztworu soli niklu uza- 93 9833 93 983 4 lezniona jest od wielkosci powierzchni rozwiniecia proszków, przeznaczonych do pokrywania i jest rzedu 10~5—10~2 mola/min na metr kwadratowy pokrywanej powierzchni. Molowa szybkosc poda¬ wania do naczynia reakcyjnego soli stracajacych wynika ze stechiometrii zachodzacej reakcji, przy czym wskazane jest stosowanie soli stracajacej w nadmiarze w ilosci do 50%.W tych warunkach utrzymuje sie praktycznie stala wartosc pH. Ilosc osadzonej soli niklu na proszkach regulowana jest czasem trwania proce¬ su. Po zakonczonym procesie osadzania soli niklu na proszkach oddziela sie faze stala i suszy w tem¬ peraturze 110°C.Jezeli celem jest otrzymanie sproszkowanego ma¬ terialu, pokrytego tlenkiem niklu, wówczas otrzy¬ mana produkt wypraza sie w temperaturze 600— 900°C w atmosferze utleniajacej.Jezeli celem jest otrzymanie sproszkowanego materialu pokrytego metalicznym niklem, wówczas otrzymany sproszkowany material pokryty sola niklu wygrzewa sie w temperaturze 150—600UC w obecnosci wodoru lub innego gazu zawierajacego wodór. Ilosc osadzonego niklu w postaci soli niklu w stosunku do wprowadzonego do reakcji niklu osiaga 80—90°/o, w zaleznosci od warunków procesu.Sposób wedlug wynalazku umozliwia otrzymanie powloki z soli niklu, tlenku niklu lub niklu na sproszkowanych materialach, o dowolnym ksztal¬ cie i wielkosciach ziaren. Otrzymane proszki posia¬ daja sklad ziarnowy proszków wyjsciowych, zmo¬ dyfikowany jedynie gruboscia osadzonej powloki.Przyklad I. 1 kg handlowego tlenku glinu o uziarnieniu 24—45 \im i powierzchni wlasciwej, oznaczonej metoda BET, wynoszaca 0,01 m2/g, zmieszano z 5 1 wody destylowanej. Zawiesine utrzymywano w temperaturze 80°C ciagle miesza¬ jac. pH w zawiesinie wynosilo 7, przy czym war¬ tosc ta do konca procesu pozostawala praktycznie stala. Do naczynia reakcyjnego, zawierajacego za¬ wiesine, pompowano w sposób ciagly dwoma od¬ dzielnymi doprowadzeniami 0,05 molowy roztwór Ni(N03)2 i 0,05 molowy roztwór NH4HC03 z jedna¬ kowa szybkoscia objetosciowa, wynoszaca 10 ml/min przez 34 godziny. Roztwory przygotowano w wodzie destylowanej, stosujac odczynniki analityczne. Po ochlodzeniu oddzielono faze stala. Otrzymany pro¬ dukt poddano prazeniu w temperaturze 700°C w strumieniu powietrza.Analiza chemiczna wykazala, ze w koncowym produkcie zawartosc niklu wynosila 5,6°/o wag. a obserwacje mikroskopowe wykazaly, iz wszyst¬ kie ziarna wystepuja oddzielnie. Obserwacje mi¬ kroskopowe pozwolily stwierdzic, iz praktycznie nie wystepuja wtracenia miedzy ziarnami.Przyklad II. 1 kg handlowego tlenku glinu o uziarnieniu 20—40 ^m i powierzchni wlasciwej, oznaczonej metoda BET, wynoszaca 0,015 m2/g, zmieszano z 5 1 wody destylowanej. Zawiesine utrzymywano w temperaturze 60°C, ciagle miesza- jac. W sposób opisany w przykladzie I wprowadza¬ no z szybkoscia objetosciowa 10 ml/min. 0,15 mo¬ lowy roztwór NiCl2 oraz 0,15 molowy roztwór (NH4)2C204 przez okres 15 godzin. Do sporzadzania roztworów stosowano wode destylowana oraz od- czynniki analityczne. pH zawiesiny wynosilo 7, przy czym wartosc ta pozostawala do konca stala.Jako produkt koncowy otrzymano tlenek glinu, pokryty niklem, stosujac operacje dodatkowe, mia¬ nowicie suszenie i wygrzewanie przez okres 5-ciu godzin w temperaturze 700°C w strumieniu wo¬ doru.Analiza chemiczna wykazala zawartosc niklu 7,0% wag. Na podstawie obserwacji mikroskopo¬ wych stwierdzono, ze ziarna wystepuja oddzielnie, przy czym obserwowano wystepowanie drobnych wtracen pomiedzy ziarnami. Rozdzial frakcji za po¬ moca separatora powietrznego wykazal, iz okolo % niklu znajduje sie pomiedzy ziarnami w po¬ staci drobnoziarnistej o wielkosci ziarna ponizej 2 ^im. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pokrywania sproszkowanych materia- 30 lów solami niklu, tlenkiem niklu lub metalicznym niklem, polegajacy na kontrolowanym wytracaniu trudno rozpuszczalnych w wodzie soli niklu, zna¬ mienny tym, ze do wodnej zawiesiny pokrywanego proszku, podgrzewanej do temperatury 30—90UC 35 i intensywnie mieszanej wprowadza sie jednoczes¬ nie w sposób ciagly dwa oddzielne strumienie cie¬ czy, wodny roztwór latwo rozpuszczalnej w wo¬ dzie soli niklu, zwlaszcza chlorku i azotanu, o ste¬ zeniu molowym 0,001—1 oraz wodny roztwór do- 40 brze rozpuszczalnej w wodzie soli, zwlaszcza we¬ glan lub szczawian amonu o stezeniu molowym 0,001—1, tworzacej w wyniku reakcji z rozpusz¬ czalnymi z solami niklu nierozpuszczalna sól ni¬ klu. 45
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze molowa szybkosc dozowania rozpuszczalnej soli ni¬ klu zalezna jest od wielkosci powierzchni, poddawa¬ nej pokrywaniu i jest rzedu 10~5—10~2 mola/min m2 pokrywanej powierzchni, a sól stracajaca sto- 50 suje sie w nadmiarze do 50% w stosunku do ilos¬ ci, wynikajacej ze stechiometrii zachodzacej reakcji.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proszek pokryty sola niklu poddaje sie dodatko¬ wemu prazeniu w atmosferze utleniajacej, wzgled- 55 nie dodatkowemu wygrzewaniu w atmosferze re¬ dukcyjnej. OZGraf. Zam. 1671 (115+25 egz.) Cena 10 zl PL