RU2008263C1

RU2008263C1 - Process for manufacturing zinc molybdate

Info

Publication number: RU2008263C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Бунин; Э.В. Чемагин; В.В. Карпов
Original assignee: Институт структурной макрокинетики РАН
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: chemistry of non-ferrous metals. SUBSTANCE: powder of molybdenum trioxide is mixed together with zinc powder used in 5-50 % excess from the stoichiometry, and the resulting powdered mixture is subjected to heat treatment under burning at temperatures of 1350 to 1450 C in nitrogen or argon gaseous medium at pressure of 1-2 MPa. EFFECT: increased process efficiency. 4 ex

Description

Изобретение относится к химии цветных металлов, в частности к способам получения молибдатов тяжелых металлов, используемых в качестве резистивных паст и катализаторов. The invention relates to the chemistry of non-ferrous metals, in particular to methods for producing heavy metals molybdates used as resistive pastes and catalysts.

Известен способ получения молибдатов тяжелых металлов [1] путем термической обработки эквимолярных количеств оксидов или карбонатов тяжелых металлов и триоксида молибдена в течение 2-5 ч при 600-700^оС согласно уравнениям реакций
МеО + МоО₃ = МеМоО₄, где Ме - Zn, Fe, Cu
MeCO₃ + MoO₃ = MeMoO₄ + CO

Недостатком этого способа является длительность процесса синтеза и низкий выход целевого продукта.A method of obtaining the heavy metal molybdates [1] by subjecting equimolar amounts of oxides or carbonates of heavy metals and molybdenum trioxide for 2-5 hours at 600-700 ^{° C} according to the reaction equations
MeO + MoO ₃ = MeMoO ₄ , where Me - Zn, Fe, Cu
MeCO ₃ + MoO ₃ = MeMoO ₄ + CO

The disadvantage of this method is the duration of the synthesis process and the low yield of the target product.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения молибдата цинка состава Zn₂Mo₃O₈ путем нагревания смеси эквимолярных количеств оксидов ZnO и МоО₂ в кварцевых ампулах при 600-700^оС в течение 4-5 [2] .The closest technical solution to the proposed one is a method for producing zinc molybdate of the composition Zn ₂ Mo ₃ O ₈ by heating a mixture of equimolar amounts of ZnO and MoO ₂ oxides in quartz ampoules at 600-700 ^о С for 4-5 [2].

Недостатком этого способа является длительность процесса и низкий выход целевого продукта (не более 82-86% ). The disadvantage of this method is the duration of the process and the low yield of the target product (not more than 82-86%).

Целью изобретения является сокращение продолжительности синтеза и повышение выхода целевого продукта. The aim of the invention is to reduce the duration of synthesis and increase the yield of the target product.

Поставленная цель достигается тем, что способ получения молибдата цинка включает приготовление исходной смеси порошков цинка и триоксида молибдена, при этом цинк берут с 5-50% -ом избытком от стехиометрического соотношения относительно триоксида молибдена, термическую обработку исходной смеси проводят в режиме горения при 1350-1450^оС под давлением аргона или азота, равным 1-2 МПа.The goal is achieved in that the method of producing zinc molybdate includes the preparation of an initial mixture of zinc and molybdenum trioxide powders, while zinc is taken with a 5-50% excess of the stoichiometric ratio with respect to molybdenum trioxide, the initial mixture is heat treated in the combustion mode at 1350 1450 ^о С under argon or nitrogen pressure equal to 1-2 MPa.

В основе процесса лежит реакция
3MoO₃ + 3Zn -> Zn₂Mo₃O₈+ZnO
После осуществления синтеза оксид цинка растворяют в соляной или серной кислоте и направляют на выделение цинка из полученного раствора. Оптимальным является избыток цинка в шихте 5-50% сверх стехиометрии, так как при этом выход целевого продукта максимальный. При стехиометрическом соотношении триоксида молибдена и цинка выход целевого продукта составляет 82-88 мас. % . При избытке больше 50% происходит образование порошка металлического молибдена, а выход молибдата цинка также снижается.The process is based on the reaction.
3MoO ₃ + 3Zn -> Zn ₂ Mo ₃ O ₈ + ZnO
After the synthesis, the zinc oxide is dissolved in hydrochloric or sulfuric acid and directed to the allocation of zinc from the resulting solution. The optimum is an excess of zinc in the mixture of 5-50% in excess of stoichiometry, since the yield of the target product is maximum. When the stoichiometric ratio of molybdenum trioxide and zinc, the yield of the target product is 82-88 wt. % With an excess of more than 50%, molybdenum metal powder is formed, and the yield of zinc molybdate also decreases.

Примеры осуществления способа приведены ниже. Examples of the method are given below.

П р и м е р 1. Готовят смесь из 34,44 г триоксида молибдена и стехиометрического ему количества порошка цинка - 15,56 г. Добавляют 5% избытка Zn от его стехиометрии к МоО₃ - 0,77 г. Синтез проводят в бомбе высокого давления. Для поджига используют вольфрамовую спираль, а в качестве поджигающей смеси - шихту Ti+C= TiC. Время горения исходной смеси 1-2 мин. Горение производят в азоте. Исходное давление 1 МПа. Температура горения 1450^оС. Затем полученный продукт отмывают в HCl или Н₂SO₄, отделяют и высушивают. Выход 96,8% от теоретического.PRI me R 1. Prepare a mixture of 34.44 g of molybdenum trioxide and stoichiometric amount of zinc powder - 15.56 g. Add 5% excess Zn from its stoichiometry to MoO ₃ - 0.77 g. The synthesis is carried out in a bomb high pressure. A tungsten spiral is used for ignition, and a mixture Ti + C = TiC is used as an ignition mixture. The burning time of the initial mixture is 1-2 minutes. Combustion is carried out in nitrogen. Initial pressure 1 MPa. The combustion temperature ^of 1450 C. The resulting product was washed with HCl or H ₂ SO ₄ is separated and dried. Yield 96.8% of theoretical.

П р и м е р 2. Готовят смесь из 34,44 г триоксида молибдена и стехиометрического ему количества порошка цинка - 15,56 г. Добавляют 30% избытка Zn от его стехиометрии к МоО₃ - 4,67 г. Процесс проводят по примеру 1. Горение производят в аргоне. Исходное давление аргона 1,5 МПа. Температура горения 1380^оС. Выход 99,8% от теоретического.PRI me R 2. Prepare a mixture of 34.44 g of molybdenum trioxide and stoichiometric amount of zinc powder - 15.56 g. Add 30% excess Zn from its stoichiometry to MoO ₃ - 4.67 g. The process is carried out according to example 1. Combustion is performed in argon. The initial pressure of argon is 1.5 MPa. The combustion temperature ^of 1380 C. Yield: 99.8% of theory.

П р и м е р 3. Готовят смесь из 34,44 г триоксида молибдена и стехиометрического ему количества порошка цинка - 15,56 г. Добавляют 40% избытка Zn от его стехиометрии к МоО₃ - 6,22 г. Процесс проводят по примеру 1. Горение производят в аргоне. Исходное давление аргона 1,8 МПа. Температура горения 1360^оС. Выход 98,2% от теоретического.PRI me R 3. Prepare a mixture of 34.44 g of molybdenum trioxide and stoichiometric amount of zinc powder - 15.56 g. Add 40% excess Zn from its stoichiometry to MoO ₃ - 6.22 g. The process is carried out according to example 1. Combustion is performed in argon. The initial pressure of argon is 1.8 MPa. The combustion temperature ^of 1360 C. Yield: 98.2% of theory.

П р и м е р 4. Готовят смесь из 34,44 г триоксида молибдена и стехиометрического ему количества порошка цинка - 15,56 г. Добавляют 50% избытка Zn от его стехиометрии к МоО₃ - 7,78 г. Процесс ведут как указано выше. Горение производят в аргоне. Исходное давление аргона 2 МПа. Температура горения 1350^оС. Выход 97,6% от теоретического.PRI me R 4. Prepare a mixture of 34.44 g of molybdenum trioxide and stoichiometric amount of zinc powder - 15.56 g. Add 50% excess Zn from its stoichiometry to MoO ₃ - 7.78 g. The process is carried out as indicated higher. Combustion is performed in argon. The initial pressure of argon is 2 MPa. The combustion temperature ^of 1350 C. Yield: 97.6% of theory.

Таким образом, изобретение позволяет повысить выход молибдата цинка до 99,8 мас. % (по сравнению с 82-86% ) при малой длительности процесса не более 2-3 мин по сравнению 2-5 ч. Кроме того, процесс легко автоматизируется. Thus, the invention allows to increase the yield of zinc molybdate to 99.8 wt. % (compared with 82-86%) with a short duration of the process no more than 2-3 minutes compared to 2-5 hours. In addition, the process is easily automated.

(56) 1. Зеликман А. Н. Молибден. M. : Металлургия, 1970, с. 32. (56) 1. Zelikman A.N. Molybdenum. M.: Metallurgy, 1970, p. 32.

2. Mc Carroll W. H. , Katz L. and Ward R. Some ternary oxides of tetravaleut molybdenum, J. Amer. Chem. Soc. , 79, 1957, с. 5410-5414. 2. Mc Carroll W. H., Katz L. and Ward R. Some ternary oxides of tetravaleut molybdenum, J. Amer. Chem. Soc. , 79, 1957, p. 5410-5414.

Claims

METHOD FOR PRODUCING ZIN MOLYBDATE, including preparation of the initial mixture from molybdenum trioxide powders and a zinc-containing component and its subsequent heat treatment, characterized in that metal zinc is used as the zinc-containing component, which is introduced in a 5-50% excess from stoichiometry and heat treatment of the mixture carried out in combustion mode at 1350 - 1450 ^o With a pressure of nitrogen or argon of 1.0 - 2.0 MPa.