RU2067554C1 - Способ получения титаната бария - Google Patents
Способ получения титаната бария Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067554C1 RU2067554C1 RU93032409A RU93032409A RU2067554C1 RU 2067554 C1 RU2067554 C1 RU 2067554C1 RU 93032409 A RU93032409 A RU 93032409A RU 93032409 A RU93032409 A RU 93032409A RU 2067554 C1 RU2067554 C1 RU 2067554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barium
- solution
- titanium tetrachloride
- solutions
- chloride
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Использование: получение титанатов щелочно-земельных металлов, которые могут быть использованы при изготовлении высокочастотных керамических конденсаторов. Сущность способа: растворы тетрахлорида титана, хлористого бария и щавелевой кислоты молярной концентрации 1,8-3,0 моль/дм3, 0,8-2,0 моль/дм3 и 0,8-2,0 моль/дм3 соответственно, смешивают в молярном соотношении 1; 0: 1,1: (2,0-2,5). Смешение осуществляют либо последовательным внесением в раствор щавелевой кислоты раствора тетрахлорида титана, а затем со скоростью 150-1500 л/ч раствора хлорида бария, либо внесением предварительно смешанных растворов тетрахлорида титана и хлорида бария со скоростью 200-2000 л/ч с последующим перемешиванием суспензии со скоростью 60-300 об/мин. Отделяют полученный титанилоксалат бария от маточного раствора, титанилоксалат бария промывают, прокаливают, а фильтрат обрабатывают при кипячении серной кислотой. Отделяют осадок товарного сульфата бария, а кислый фильтрат нагревают до 90-105oС и обрабатывают карбонатом магния 0,5-3,0 ч до рН 5-6, отделяют раствор хлористого магния от твердого осадка и упаривают до концентрации, соответствующей требованиям товарного продукта. Твердый осадок прокаливают и получают порошки, которые можно использовать в промышленности строительных материалов. Конденсат после упаривания направляют на стадию получения титанилоксалат бария. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к соединениям титана, в частности к способам получения титанатов щелочно-земельных металлов, которые могут быть использованы при изготовлении высокочастотных керамических конденсаторов.
Известен способ получения титанатов двухвалентных металлов путем взаимодействия растворов тетрахлорида титана и хлорида двухвалентного металла с оксалатом аммония и водным раствором аммиака с последующим отделением получаемого осадка от раствора и его прокаливанием [1]
Недостатком способа является сложность получения конечного продукта высокой чистоты, так как осаждение в щелочной среде не дает очистки от примесей.
Недостатком способа является сложность получения конечного продукта высокой чистоты, так как осаждение в щелочной среде не дает очистки от примесей.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения титаната бария термическим разложением титанилоксалата бария. По этому способу для получения титанилоксалата бария водный раствор хлорида бария при интенсивном перемешивании при 20-60o добавляют по каплям в водный раствор, содержащий щавелевую кислоту и оксихлорид титана. Осадок прокаливают при 900-1300oС с получением титаната бария [2]
Недостатком данного способа является высокая длительность процесса из-за малой скорости смещения растворов, неконтролируемая скорость перемешивания, не обеспечивающая постоянства состава получаемых порошков и их дисперсности, а также, как и во всех других химических способах получения титана бария, большие количества маточных растворов, являющихся отходом производства и требующих утилизации и обезвреживания.
Недостатком данного способа является высокая длительность процесса из-за малой скорости смещения растворов, неконтролируемая скорость перемешивания, не обеспечивающая постоянства состава получаемых порошков и их дисперсности, а также, как и во всех других химических способах получения титана бария, большие количества маточных растворов, являющихся отходом производства и требующих утилизации и обезвреживания.
Задачей изобретения является повышение производительности процесса, стабилизация состава и дисперсности продукта, утилизация отходов и создание малоотходного производства титаната бария.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения титаната бария путем смешения растворов тетрахлорида титана, хлорида бария и щавелевой кислоты с последующим отделением титанилоксалата бария от маточного раствора и его прокаливанием, новым является то, что смешивание 1,8-3,0 молярного раствора тетрахлорида титана, 0,8-2,0 молярного раствора щавелевой кислоты и 0,8-2,0 молярного раствора хлорида бария ведут при соотношении исходных веществ тетрахлорид титана хлорид бария щавелевая кислота равном 1,0 1,1 (2,0-2,2) при перемешивании со скоростью 60-300 об/мин. Смешение осуществляют либо последовательным внесением в раствор щавелевой кислоты раствора тетрахлорида титана, а затем со скоростью 150-1500 л/ч раствора хлорида бария, либо внесением предварительно смешанных растворов тетрахлорида титана и хлорида бария со скоростью 200-2000 л/ч. Полученный после отделения титанилоксалат бария (ТОБ) фильтрат обрабатывают при температуре (90-105)oС последовательно серной кислотой и отделяют сульфат бария, затем карбонатом магния до рН 5-6 с последующим кипячением 0,5-3 ч. Получают твердый осадок и раствор хлористого магния, который отделяют от осадка и упаривают до концентрации, соответствующей требованиям товарного продукта.
Установлено, что увеличение концентрации тетрахлорида титана до 1,8-3,0 моль/дм3, а хлорида бария до 0,8-2,0 моль/дм3 при одновременном увеличении избытка хлорида бария в молярном соотношении тетрахлорид титана: хлорид бария: щавелевая кислота 1,0:1,1:(2,0-2,2) позволяет полнее провести реакцию образования титанилоксалата бария, а также уменьшить количество воды, удаляемой при концентрировании раствора хлористого магния. Подача раствора хлорида бария со скоростью 150-1500 л/ч повышает производительность процесса получения титанилоксалата бария, не ухудшая качества продукта. Скорость перемешивания суспензии, равная 60-300 об/мин обеспечивает стабильное получение порошков титаната бария стехиометрического и дисперсного состава. Предварительное смешение растворов хлористого бария и тетрахлорида титана позволяет корректировать молярное соотношение барий титан в их смеси и снижает требования к точности дозировки растворов. Обработка фильтрата после отделения титанилоксалата бария серной кислотой при кипячении позволяет полностью удалить соединения бария из растворов и получить при последующей переработке фильтратов хлористый магний, соответствующий требованиям ТУ по примесям щелочно-земельных металлов. Последующая нейтрализация фильтрата карбонатом магния при температуре 90-105oС в течение 0,5-3,0 час позволяет полностью предотвратить получение солянокислых сточных вод, использовав их в виде хлористого магния в качестве сырья для производства солей магния.
Технологическая схема способа получения титана бария представлена на чертеже.
Примеры осуществления способа.
Пример 1. Для получения 1 кг титаната бария готовят водные растворы тетрахлорида титана и хлорида бария с концентрацией 1,8-3,0 моль/дм3 и 0,8-2,0 моль/дм3 соответственно. Для приготовления растворов используют тетрахлорид титана марки ОЧТ-О ТУ 48-10-102-89 и хлорид бария технический, сорт высший ГОСТ 742-78. В реакционный сосуд с приготовленным в количестве 8,1 кг раствором щавелевой кислоты (ТУ 6-36-0204229-1047-91, высший сорт) концентрацией 1,2 моль/л, нагретым до 55±5oС подают 2,62 кг 2М раствора тетрахлорида титана и со скоростью 150-1500 л/ч 5,0 кг 1,2М раствора хлорида бария, что соответствует молярному соотношению тетрахлорида титана: хлорид бария: щавелевая кислота равному 1,0:1,1:2,0. Суспензию перемешивают со скоростью 60-300 об/мин при 55±5oС в течение 50-60 мин и отделяют осадок титанилоксалат бария.
Осадок промывают до отсутствия хлор-иона и прокаливают при 700-1150oС в течение 13 ч. Получают 1 кг титаната бария, содержащего, вес. ВаО 65,55, TiO2 34,45 с массовой долей свободного ВаОсв 0,54% и молекулярным соотношением оксида бария к оксиду титана Удельная поверхность порошка Sуд 2,2 м2/г. Титанат бария соответствует требованиям ТУ 6-09-27-305-91. Выход титаната бария составил 95% После отделения титанилоксалата бария образуется 14,5 кг фильтрата, содержащего, вес.
Соляная кислота 6,2
Щавелевая кислота 1,1
Хлористый барий 1,2
Соединения титана в пересчете на TiCl4 0,35.
Щавелевая кислота 1,1
Хлористый барий 1,2
Соединения титана в пересчете на TiCl4 0,35.
В реакционный сосуд вносят 14,5 кг фильтрата, нагревают до 90-150oС; прибавляют при перемешивании 0,09 кг серной кислоты, выдерживают 0,5-1 ч, охлаждают до 50oС, отделяют осадок сульфата бария и промывают его водой. Получают 0,18 кг сухого сульфата бария и 14,36 кг кислого фильтрата, содержащего 6,2% соляной кислоты, 1,1% щавелевой кислоты и 0,35% соединений титана.
В реакционный сосуд переносят кислый фильтрат, нагревают его до 90-105oС и при этой температуре и перемешивании вносят карбонат магния до достижения рН 5-6 единиц. Количество карбоната магния составляет 5,3 кг в пересчете на оксид магния, суспензию кипятят 0,5-3,0 ч. После отделения и промывки осадка получают 18 л раствора, содержащего 6,5% хлористого магния. После упарки до достижения концентрации 21% получают 5,58 кг товарного хлористого магния, соответствующего требования ТУ 113-13-20-84 с изменением 1.
Отделяемый осадок прокаливают и получают 0,1 кг порошка состава, вес. ТiO2 15, MgO 85, который можно использовать в промышленности строительных материалов.
Промводы, полученные после промывки осадка титанилоксалат бария, содержащие 9,5 г/л HCl,используют на стадии приготовления раствора тетрахлорида титана или вместе с фильтратом направляют на стадию нейтрализации.
Пример 2. Для получения 1 кг титаната бария готовят водные растворы тетрахлорида титана и хлористого бария с концентрацией 1,8-3,0 моль/дм3 и 0,8-2,0 моль/дм3 соответственно. Для приготовления растворов используют тетрахлорид титана марки ОСТ-О, ТУ 48-10-102-89 и хлорид бария технический, высший сорт, ГОСТ 742-78. Приготовленные растворы смешивают и в случае отклонения от заданного молярного соотношения Ва:Тi в смеси делают корректировку, добавляя недостающий компонент.
В реакционный сосуд с приготовленным в количестве 8,1 кг раствором щавелевой кислоты (ТУ 6-36-0204229-1047-91, высший сорт) концентрацией 1,2 моль/л, нагретым до 55<SE+->5oС вносят со скоростью 20-2000 л/ч 7,62 кг смеси растворов тетрахлорида титана и хлорида бария, что соответствует молярному соотношению тетрахлорид титана: хлорид бария: щавелевая кислота, равному 1,0: 1,1: 2,0. Суспензию перемешивают со скоростью 60-300 об/мин при 55±oС в течение 50-60 мин и отделяют осадок титанилоксата бария. Далее процесс ведут, как описано в примере 1.
Таким образом, осуществление изобретения позволяет повысить производительность процесса получения титаната бария, стабилизировать состав и дисперсность продукта, решает вопрос переработки и утилизации отходов и обеспечивает создание малоотходной технологии.
Claims (6)
1. Способ получения титаната бария, включающий приготовление исходных растворов тетрахлорида титана, хлорида бария и щавелевой кислоты, смешение растворов с получением титанилоксалата бария, отделение его от фильтрата с последующей промывкой и прокаливанием, отличающейся тем, что исходные растворы тетрахлорида титана, хлорида бария и щавелевой кислоты готовят мольной концентрации 1,8 3,0 моль/дм3, 0,8 2,0 моль/дм3 и 0,8 2,0 моль/дм3 соответственно, смешение растворов ведут в мольном соотношении 1,0 1,1 2,0 2,5 при перемешивании суспензии с частотой 60 300 мин-1, причем раствор хлорида бария подают со скоростью 150 1500 л/ч, а фильтрат после отделения титанилоксалата бария последовательно обрабатывают серной кислотой, отделяют осадок сульфата бария, затем обрабатывают карбонатом магния, отделяют твердый осадок, полученный раствор хлористого магния упаривают до концентрации товарного продукта и конденсат, полученный после упаривания, направляют на стадию получения титанилоксалата бария.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смешение исходных растворов производят последовательно: сначала раствор тетрахлорида титана вносят в раствор щавелевой кислоты и затем вносят раствор хлорида бария.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительно смешивают растворы тетрахлорида титана и хлорида бария и полученную смесь вносят в раствор щавелевой кислоты.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отработку фильтрата серной кислотой проводят в интервале температур 90 105oС.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку карбонатом магния ведут до достижения значения рН 5 6.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку карбонатом магния ведут в интервале температур 90 105oС с последующим кипячением в течение 0,5 3,0 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93032409A RU2067554C1 (ru) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | Способ получения титаната бария |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93032409A RU2067554C1 (ru) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | Способ получения титаната бария |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93032409A RU93032409A (ru) | 1995-03-20 |
RU2067554C1 true RU2067554C1 (ru) | 1996-10-10 |
Family
ID=20143658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93032409A RU2067554C1 (ru) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | Способ получения титаната бария |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2067554C1 (ru) |
-
1993
- 1993-06-25 RU RU93032409A patent/RU2067554C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 383364, кл. C 01 G 23/00, 1974. 2. Заявка ФРГ N 3635532, кл. C 01 G 23/00, 1988. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2038300C1 (ru) | Способ получения пигмента диоксида титана | |
KR960008621B1 (ko) | 분말상 바륨 티타네이트의 제조방법 | |
US4670243A (en) | Method of precipitating metal titanate powders | |
JPH01286923A (ja) | 改良された結晶性混合金属酸化物の製造方法 | |
US5468463A (en) | Process for the preparation of very pure titanium dioxide | |
US4310690A (en) | Preparation of the calcium salt of α-hydroxy-gamma-methylmercaptobutyric acid | |
US5456899A (en) | Preparation of titanium dioxide | |
US3105743A (en) | Preparation of substantially pure titanium dioxide | |
RU2067554C1 (ru) | Способ получения титаната бария | |
JPH0246531B2 (ru) | ||
US5013538A (en) | Preparation of alkaline earth metal titanates | |
RU2060946C1 (ru) | Способ получения титаната бария | |
US2827360A (en) | Manufacture of high purity barium metatitanate | |
RU2472707C1 (ru) | Способ получения диоксида титана | |
JP3794462B2 (ja) | チタン酸バリウム粉末の製造方法 | |
JPH0341409B2 (ru) | ||
JPH01313333A (ja) | 高純度水酸化ニオブまたは水酸化タンタルの製造方法 | |
KR100395218B1 (ko) | BaTiO3계 분말 제조 방법 | |
RU2102324C1 (ru) | Способ получения диоксида титана | |
US2521392A (en) | Method for the preparation of titanium dioxide | |
RU2305069C1 (ru) | Способ получения титаната бария | |
RU93032409A (ru) | Способ получения титаната бария | |
RU2253616C1 (ru) | Способ синтеза титанилоксалата бария | |
SU791699A1 (ru) | Способ получени керамического порошка на основе титаната бари | |
JP2627955B2 (ja) | 繊維状チタン酸アルカリ土類金属塩の製造法 |