RU2307118C1 - Methods for preparing ferric complexes with one salicylic acid anion - Google Patents

Methods for preparing ferric complexes with one salicylic acid anion Download PDF

Info

Publication number
RU2307118C1
RU2307118C1 RU2006102396/04A RU2006102396A RU2307118C1 RU 2307118 C1 RU2307118 C1 RU 2307118C1 RU 2006102396/04 A RU2006102396/04 A RU 2006102396/04A RU 2006102396 A RU2006102396 A RU 2006102396A RU 2307118 C1 RU2307118 C1 RU 2307118C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
salicylic acid
reaction mixture
steel
mol
Prior art date
Application number
RU2006102396/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Михайлович Иванов (RU)
Анатолий Михайлович Иванов
Евгений Александрович Гречушников (RU)
Евгений Александрович Гречушников
Original Assignee
Курский государственный технический университет (КГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Курский государственный технический университет (КГТУ) filed Critical Курский государственный технический университет (КГТУ)
Priority to RU2006102396/04A priority Critical patent/RU2307118C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2307118C1 publication Critical patent/RU2307118C1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: coordination compound chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to technology of complexes of iron with salicylic acid suitable for use in a variety of technical areas and in medicine. Title complex is obtained via interaction of metal with acid using air oxygen as oxidant. Salicylic acid is used in butyl acetate or n-butyl alcohol solution with dissolved molecular iodine or potassium iodide. Iron is provided in the form of steel or cast iron shell, shaft, and blade of mechanical mixer as well as, agitated by the mixer, reduced iron powder fractions, broken cast iron or broken steel cuttings, cast iron or steel filings. Process is carried out at stirring with high-speed mechanical stirrer and air bubbling allowing self-heating of reaction mixture to 70-80°C until 1.72-1.85 mole/kg iron compounds is accumulated in reaction mixture in the form of suspension, whereupon mixing is stopped. Suspension is freed of unreacted fine iron and/or alloy(s) thereof and subjected to hot filtration, Filtrate is warmed to eliminate precipitated solid phase and then slowly cooled to ambient temperature. Precipitated solid phase is filtered off, dried, and recrystallized, while filtrate is recycled.
EFFECT: improved technology required only accessible starting materials and increased yield of desired product.
2 cl, 4 ex

Description

Способ получения комплекса железа (III) с одним анионом салициловой кислотыA method of obtaining a complex of iron (III) with one anion of salicylic acid

Изобретение относится к получению и выделению комплексов железа с салициловой кислотой и может быть использовано в различных областях промышленной и лабораторной практики, в аналитическом контроле за ходом протекания различных процессов, при стабилизации некоторых полимеров и смазочных масел, в медицине и в других областях научной и практической деятельности.The invention relates to the production and isolation of iron complexes with salicylic acid and can be used in various fields of industrial and laboratory practice, in the analytical control of the course of various processes, with the stabilization of certain polymers and lubricating oils, in medicine and in other fields of scientific and practical activity .

Известен способ получения салицилатных комплексов железа (III) обменным взаимодействием между водорастворимыми солями салициловой кислоты и железа (III)A known method of producing salicylate complexes of iron (III) by the exchange interaction between water-soluble salts of salicylic acid and iron (III)

Figure 00000001
(Handbook of Chemical Equilibria in Analitical Chemistry, Chichester, U.K., Ellis Horwood Limited, 1985, p.163).
Figure 00000001
(Handbook of Chemical Equilibria in Analitical Chemistry, Chichester, UK, Ellis Horwood Limited, 1985, p. 163).

Недостатком данного способа является то, что получаемые комплексы загрязнены анионами исходной соли железа и катионами взятой соли салициловой кислоты, а, следовательно, требуют соответствующей очистки. К тому же исходные соли не являются природными соединениями и требуют соответствующего предварительного получения, выделения и очистки, что не такое уж простое дело.The disadvantage of this method is that the resulting complexes are contaminated with anions of the starting iron salt and cations of the taken salt of salicylic acid, and therefore require appropriate purification. In addition, the starting salts are not natural compounds and require appropriate preliminary preparation, isolation and purification, which is not such a simple matter.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения основного ацетата железа (III) (положительное решение по заявке №2004108558/04, опубл.09.08.05), в соответствии с которым порошкообразное железо индивидуально или же совместно с прилегающей к корпусу реактора железной обечайкой вводят в интенсивный контакт с уксусной кислотой в отсутствие или же в присутствии стимулирующей добавки уксусного ангидрида в условиях интенсивного барботажа воздуха при 17-25°С до накопления продукта с содержанием основного ацетата железа (III) в количестве 2,70-3,51 моль/кг с последующим прекращением перемешивания и барботажа газа, отделением суспензии реакционной смеси от осевших на дно тяжелых частиц непрореагировавшего железа, фильтрованием основного ацетата железа (III) и возвратом фильтрата в реактор на загрузку для повторного процесса.Closest to the claimed is a method for producing basic iron (III) acetate (positive decision on the application No. 2004108558/04, published 09.09.05), in accordance with which powdered iron is individually or together with the adjacent iron shell adjacent to the reactor vessel into an intensive contact with acetic acid in the absence or in the presence of a stimulating additive of acetic anhydride under conditions of intensive air bubbling at 17-25 ° C until product accumulation with the content of basic iron (III) acetate in the amount of 2.70-3.51 mol / kg followed by stopping the mixing and bubbling of gas, separating the suspension of the reaction mixture from the heavy particles of unreacted iron deposited to the bottom, filtering the basic iron (III) acetate and returning the filtrate to the reactor for loading for a second process.

Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:

1. Уксусная кислота низкомолекулярная жирная, способная индивидуально составить жидкую фазу загрузки с концентрацией кислоты ~16 моль/кг. Салициловая кислота ароматическая, замещенная в о-положении, при комнатной температуре твердая, заметно более высокомолекулярная. Самостоятельно составить жидкую фазу системы при комнатных и близких к ним температурах она не может. Нужен дополнительный растворитель, который индифферентным в отношении проводимого процесса бывает редко. К тому же растворимость салициловой кислоты во многих растворителях невелика (2-4 моль/кг следует считать хорошей растворимостью). Следовательно, близкие к средам уксусной кислоты концентрации салициловой кислоты ни при каких условиях создать невозможно.1. Acetic acid is a low molecular weight fatty acid capable of individually composing a liquid loading phase with an acid concentration of ~ 16 mol / kg. Aromatic salicylic acid, substituted in the o-position, solid at room temperature, noticeably higher molecular weight. It cannot independently form the liquid phase of the system at room and close to them temperatures. An additional solvent is needed, which is rarely indifferent to the ongoing process. In addition, the solubility of salicylic acid in many solvents is small (2-4 mol / kg should be considered good solubility). Consequently, salicylic acid concentrations close to acetic acid cannot be created under any conditions.

2. При проведении процесса с салициловой кислотой неизбежно придется оценивать роль дополнительного растворителя, причем не только на скорость протекания и длительность процесса, но и на состав получаемых продуктов. В частности, в уксусной кислоте возможно образование солей железа (II) и железа (III) (основной и нормальной). С салициловой кислотой катион железа (III) образует комплексы с числом анионов кислоты от 1 до 3. Не все просто и в отношении соединений железа (II). Иными словами, замена природы кислоты приводит к иной природе продуктов превращения, что не может не отразиться на характеристиках проводимого процесса и не может быть предсказано и учтено заблаговременно.2. When carrying out the process with salicylic acid, it will inevitably have to evaluate the role of the additional solvent, not only on the rate and duration of the process, but also on the composition of the products obtained. In particular, the formation of iron (II) and iron (III) salts (basic and normal) is possible in acetic acid. With salicylic acid, the iron (III) cation forms complexes with the number of acid anions from 1 to 3. Not everything is simple with respect to iron (II) compounds. In other words, the replacement of the nature of the acid leads to a different nature of the products of the transformation, which cannot but affect the characteristics of the process and cannot be predicted and taken into account in advance.

3. В анализируемом в качестве прототипа процессе стимулирующей добавкой является уксусный ангидрид, известный как довольно эффективное водоотнимающее средство. При переходе к системе с салициловой кислотой использовать такую стимулирующую добавку нет никакого смысла. Во-первых, образующаяся из нее уксусная кислота составит определенную конкуренцию салициловой кислоте, что потребует дополнительных разделения и очистки продуктов превращения. К тому же совсем не очевидно, что в системах с салициловой кислотой нужно такое же глубокое обезвоживание, как в системах с уксусной кислотой, и нужно ли вообще.3. In the process being analyzed as a prototype, the stimulating additive is acetic anhydride, known as a rather effective dewatering agent. When switching to a system with salicylic acid, it makes no sense to use such a stimulating additive. Firstly, acetic acid formed from it will compete with salicylic acid, which will require additional separation and purification of the conversion products. Moreover, it is not at all obvious that in systems with salicylic acid, the same deep dehydration is needed as in systems with acetic acid, and whether it is necessary at all.

4. Для облегчения выделения продукта путем фильтрования в анализируемой системе с уксусной кислотой содержание соли продукта доводят до 2,70-3,51 моль/кг. В системах с салициловой кислотой накапливать такие количества продукта невозможно из-за нехватки кислоты-реагента для этих целей. Поэтому реакционные смеси будут содержать гораздо меньшие количества продукта. Причем совсем не очевидно, что основная часть такого продукта будет находиться в твердой фазе, которую легко можно отфильтровать.4. To facilitate the isolation of the product by filtration in the analyzed system with acetic acid, the salt content of the product is adjusted to 2.70-3.51 mol / kg. In systems with salicylic acid, it is impossible to accumulate such quantities of the product due to the lack of an acid reagent for these purposes. Therefore, the reaction mixture will contain much smaller amounts of product. Moreover, it is not at all obvious that the main part of such a product will be in the solid phase, which can be easily filtered.

Задачей предлагаемого решения является подобрать такие растворитель, стимулирующую добавку и условия проведения окисления железа в присутствии кислорода воздуха и растворенной салициловой кислоты, в которых бы последняя практически количественно расходовалась на образование комплекса железа (III) с одним анионом кислоты.The objective of the proposed solution is to select such a solvent, a stimulating additive and conditions for the oxidation of iron in the presence of atmospheric oxygen and dissolved salicylic acid, in which the latter would be practically quantitatively spent on the formation of an iron (III) complex with one acid anion.

Поставленная задача достигается тем, что в качестве жидкой фазы загрузки используют раствор салициловой кислоты и молекулярного йода или иодида калия в бутилацетате или н-бутиловом спирте с концентрацией 1,8-1,9 моль/кг и 0,04-0,08 моль/кг соответственно, железо берут в виде чугунной или стальной обечайки, вала и лопасти механической мешалки, а также перемещаемых мешалкой порошка восстановленного железа, фракций битого чугуна или поломанной стальной стружки, чугунных или стальных опилок, а сам процесс ведут при перемешивании высокооборотной механической мешалкой и барботаже воздуха с расходом 2,5-5,7 л/(мин·кг загрузки жидкой фазы) при самопроизвольном разогреве реакционной смеси до 70-80°С до накопления соединений железа в реакционной смеси-суспензии 1,72-1,85 моль/кг, после чего перемешивание и барботаж прекращают, суспензию реакционной смеси отделяют от непрореагировавшего мелкодисперсного железа и (или) его сплава(ов) и направляют на горячее фильтрование, где очищают от примесей углерода из прореагировавших сплавов железа, фильтрат подогревают до устранения выпавшей твердой фазы, после чего дают возможность медленно остыть до комнатной температуры, выпавший в твердую фазу продукт фильтруют и направляют на сушку или перекристаллизацию, а фильтрат (раствор в основном соединений железа (III) с примесями соединений железа (II)) направляют на загрузку повторного процесса.The problem is achieved in that as a liquid phase of loading, a solution of salicylic acid and molecular iodine or potassium iodide in butyl acetate or n-butyl alcohol with a concentration of 1.8-1.9 mol / kg and 0.04-0.08 mol / kg, respectively, iron is taken in the form of a cast iron or steel shell, a shaft and a blade of a mechanical mixer, as well as reduced iron powder moved by the mixer, fractions of broken cast iron or broken steel shavings, cast iron or steel sawdust, and the process is carried out with stirring at a high speed by a mechanical stirrer and bubbler of air with a flow rate of 2.5-5.7 l / (min · kg loading of the liquid phase) during spontaneous heating of the reaction mixture to 70-80 ° C until the accumulation of iron compounds in the reaction mixture suspension 1.72-1, 85 mol / kg, after which stirring and bubbling are stopped, the suspension of the reaction mixture is separated from unreacted finely divided iron and (or) its alloy (s) and sent to hot filtration, where it is purified from carbon impurities from the reacted iron alloys, the filtrate is heated to eliminate precipitated solid phases And then allowed to cool slowly to room temperature, the precipitated solid is filtered and sent for drying or recrystallization, and the filtrate (a solution mainly iron compounds (III) with impurities of iron compounds (II)) is sent to re-boot process.

При этом отфильтрованный при горячем фильтровании осадок накапливают, а затем отделяют целевой продукт от мелкодисперсного углерода в процессе перекристаллизации.In this case, the precipitate filtered by hot filtration is accumulated, and then the target product is separated from finely dispersed carbon during recrystallization.

Характеристика используемого сырьяCharacteristics of the raw materials used

Железо восстановленное по ТУ 6-09-2227-72;Iron reduced according to TU 6-09-2227-72;

Сталь 45 по ГОСТ 1050-74;Steel 45 according to GOST 1050-74;

Чугун серый марки СЧ 15-32 по ГОСТ 1412-70;Gray cast iron grade SCh 15-32 according to GOST 1412-70;

Салициловая кислота по ГОСТ 5844-51;Salicylic acid according to GOST 5844-51;

Йод кристаллический по ГОСТ 4159-65;Crystalline iodine according to GOST 4159-65;

Иодид калия по ГОСТ 4232-65;Potassium iodide according to GOST 4232-65;

Бутилацетат по МРТУ 6-09-5743-68;Butyl acetate according to MRTU 6-09-5743-68;

н-Бутиловый спирт по ГОСТ 6006-51.n-Butyl alcohol according to GOST 6006-51.

Проведение процесса заявляемым способом следующее. В реактор с железной (стальной) или чугунной обечайкой по всей высоте, снабженной высокооборотной механической мешалкой, обратным холодильником-конденсатором и системой подвода воздуха на барботаж, загружают расчетные количества предварительно приготовленного раствора салициловой кислоты и йодсодержащей стимулирующей добавки в бутилацетате или н-бутиловом спирте. Образование указанного раствора возможно и непосредственно в реакторе, для чего растворитель, твердые кислоту, йод или иодид калия дозируют отдельно, включают механическое перемешивание и проводят растворение твердых компонентов при комнатной температуре. После того как жидкая фаза введена в реактор или получена непосредственно в нем, проводят загрузку железного порошка или же фракций битого чугуна и (или) поломанной стальной стружки либо вообще опилок или смесей в любом соотношении. Количество такого восстановителя выбирают исходя из мощности используемой мешалки. В отношении стехиометрии оно, естественно, избыточно. Важно, чтобы развиваемая таким перемещаемым восстановителем поверхность была бы как можно большей. А для защиты корпуса реактора от ударов перемещаемых мешалкой тяжелых частиц как раз и служит стальная или чугунная обечайка с нижним приставным днищем.The process of the claimed method is as follows. In the reactor with an iron (steel) or cast-iron shell around the entire height, equipped with a high-speed mechanical stirrer, a condenser-reflux condenser and an air supply system for bubbling, the calculated amounts of a pre-prepared solution of salicylic acid and an iodine-containing stimulating additive in butyl acetate or n-butyl alcohol are loaded. The formation of this solution is possible directly in the reactor, for which a solvent, solid acid, iodine or potassium iodide are dosed separately, they include mechanical stirring and the solid components are dissolved at room temperature. After the liquid phase is introduced into the reactor or obtained directly therein, iron powder or fractions of beaten cast iron and / or broken steel chips or generally sawdust or mixtures are loaded in any ratio. The amount of such a reducing agent is selected based on the power of the used mixer. With regard to stoichiometry, it is naturally redundant. It is important that the surface developed by such a moving reducing agent is as large as possible. And to protect the reactor vessel from impacts of heavy particles moved by the mixer, the steel or cast-iron shell with the lower attached bottom just serves.

После завершения загрузки реагентов и растворителя включают механическое перемешивание и подают ток воздуха на барботаж. Стабилизируют расход воздуха на заданном уровне и следят за изменением температуры в зоне реакции. Через некоторое время после подачи воздуха она начинает расти, сначала автоускоренно, затем скорость роста замедляется, температура достигает максимума и начинает падать.After the loading of the reagents and the solvent is completed, mechanical stirring is turned on and air is supplied to the bubbler. They stabilize the air flow at a given level and monitor the temperature change in the reaction zone. Some time after the air supply, it begins to grow, first auto-accelerated, then the growth rate slows down, the temperature reaches a maximum and begins to fall.

Как только начинается заметный рост температуры, отбирают пробу реакционной смеси, в которой анализируют содержание соединений железа (II) и (III). В дальнейшем отбор проб продолжают и фиксируют момент, когда количество соединений железа в реакционной смеси (в молях или моль/кг) приблизится к начальному содержанию кислоты. В этот момент перемешивание и барботаж воздуха прекращают, реакционную смесь отделяют от непрореагировавшего железа и (или) его сплавов, подвергают горячему фильтрованию, фильтрат подогревают до перехода выпавшей твердой фазы в раствор, после чего дают возможность полученному раствору медленно остыть до комнатной температуры. Выпавший продукт отфильтровывают и направляют на сушку или перекристаллизацию, а фильтрат возвращают на загрузку повторного процесса.As soon as a noticeable increase in temperature begins, a sample of the reaction mixture is taken, in which the content of iron (II) and (III) compounds is analyzed. Subsequently, sampling is continued and the moment is fixed when the amount of iron compounds in the reaction mixture (in moles or mol / kg) approaches the initial acid content. At this point, the mixing and bubbling of air is stopped, the reaction mixture is separated from unreacted iron and (or) its alloys, subjected to hot filtration, the filtrate is heated until the precipitated solid phase passes into the solution, after which the resulting solution is allowed to slowly cool to room temperature. The precipitated product is filtered off and sent to drying or recrystallization, and the filtrate is returned to the loading process again.

Пример 1Example 1

В реактор, состоящий из стеклянного корпуса с кольцевой крышкой, в который помещена выступающая вверху стальная обечайка высотой 173 мм и внутренним диаметром 53 мм, закрываемая автономной крышкой с сальниковой коробкой для высокооборотной (1560 об/мин) механической мешалки лопастного типа и гнездами для обратного холодильника-конденсатора и пробоотборника, а также с загрузочным люком, а снизу приставленным стальным днищем с подпятником для свободного конца вала механической мешалки (материал вала и лопасти сталь 45, толщина лопасти 3,2 мм), вводят 150 г предварительно приготовленного раствора салициловой кислоты в бутилацетате с концентрацией 1,8 моль/кг и содержащего 0,006 молей молекулярного йода в качестве стимулирующей добавки. Включают механическое перемешивание и загружают 25,3 г порошка восстановленного железа. Подают ток воздуха на барботаж с расходом 5,11 л/(мин·кг жидкой фазы загрузки) и этот момент принимают за начало процесса. Наблюдают за изменением температуры в зоне реакции. Как только она начинает расти, а в данном случае это происходит через 10 мин после начала барботажа воздуха, отбирают пробу реакционной смеси без прекращения перемешивания и сразу же анализируют на содержание в ней соединений железа (II) и железа (III). Оно оказалось равным 0,21 и 0,16 моль/кг соответственно. Отобранные пробы на 20, 40, 60, 80, 100, 140 и 180 мин дали результаты 0,31 и 0,25; 0,29 и 0,73; 0,33 и 0,90; 0,10 и 1,11; 0,05 и 1,40; ~0,01 и 1,70 моль/кг. При этом температура реакционной смеси прошла через максимум 74°С, приходящийся на 83 мин протекания процесса.Into a reactor consisting of a glass casing with an annular lid, in which a steel shell protruding at the top of 173 mm high and an inner diameter of 53 mm is enclosed, closed by an autonomous lid with a stuffing box for a high-speed (1560 rpm) vane-type mechanical stirrer and slots for a reflux condenser -condenser and sampler, as well as with a loading hatch, and an attached steel bottom with a thrust bearing for the free end of the shaft of the mechanical mixer (shaft and blade material steel 45, blade thickness 3.2 mm), cc 150 g of a pre-prepared solution of salicylic acid in butyl acetate with a concentration of 1.8 mol / kg and containing 0.006 moles of molecular iodine are used as a stimulant. Mechanical stirring is turned on and 25.3 g of reduced iron powder is charged. An air flow is supplied to the bubbling with a flow rate of 5.11 l / (min · kg of the liquid loading phase) and this moment is taken as the beginning of the process. Observe the temperature change in the reaction zone. As soon as it begins to grow, and in this case it occurs 10 minutes after the start of air sparging, a sample of the reaction mixture is taken without stopping mixing and immediately analyzed for the content of iron (II) and iron (III) compounds in it. It turned out to be 0.21 and 0.16 mol / kg, respectively. Samples taken at 20, 40, 60, 80, 100, 140 and 180 min gave the results of 0.31 and 0.25; 0.29 and 0.73; 0.33 and 0.90; 0.10 and 1.11; 0.05 and 1.40; ~ 0.01 and 1.70 mol / kg. At the same time, the temperature of the reaction mixture passed through a maximum of 74 ° C, per 83 min of the process.

На 185 мин барботаж воздуха и перемешивание механической мешалкой прекращают. В этот момент содержание соединений железа (III) как целевого продукта составило 1,72 моль/кг. Часть этого продукта находится в твердой фазе, что характеризует конечную реакционную смесь как суспензию. К днищу стеклянного корпуса реактора, предварительно отсоединенного от обратного холодильника-конденсатора и системы подвода воздуха на барботаж и снятого со своего рабочего места на каркасной раме, приставляют магнит для удерживания частиц непрореагировавшего порошка железа и аккуратно сливают реакционную смесь на фильтр установки для горячего фильтрования, где отделяют находящийся в твердой фазе продукт с примесями углерода из прореагировавшей в процессе стали обечайки, мешалки и ее вала в зоне соприкосновения с перемешиваемой реакционной смесью. Полученный фильтрат с выпавшей при проведении операции горячего фильтрования твердой фазой несколько подогревают до полного растворения твердой фазы и оставляют на медленное остывание до комнатной температуры в течение 12 часов. Это необходимо для облегчения отделения выпавшей твердой фазы путем фильтрования и уменьшения степени захвата такой твердой фазой жидкой фазы. Полученный осадок продукта сушат или же сразу направляют на дополнительную перекристаллизацию. На перекристаллизацию направляют и осадок после горячего фильтрования. Если его мало, то производят предварительное накапливание из нескольких опытов. Фильтрат последнего фильтрования подвергают анализу на остаточное содержание соединений железа (II и III) и салициловой кислоты и направляют на загрузку повторного процесса. Иногда его перед этим объединяют с аналогичным фильтратом другого опыта.For 185 minutes, air bubbling and stirring with a mechanical stirrer are stopped. At this moment, the content of iron (III) compounds as the target product was 1.72 mol / kg. Part of this product is in the solid phase, which characterizes the final reaction mixture as a suspension. A magnet to hold particles of unreacted iron powder is attached to the bottom of the glass reactor vessel, previously disconnected from the condenser-condenser and the air supply system for bubbling and removed from its workplace on the frame frame, and the reaction mixture is carefully poured onto the filter of the hot filter installation, where the product in the solid phase with carbon impurities is separated from the shell that has reacted during the steel process, the mixer and its shaft in the contact zone with the mixed action mix. The obtained filtrate with precipitated during the operation of the hot filtration solid phase is slightly heated until the solid phase is completely dissolved and left to slowly cool to room temperature for 12 hours. This is necessary to facilitate separation of the precipitated solid phase by filtration and to reduce the degree of capture of the liquid phase by such a solid phase. The resulting product precipitate is dried or immediately sent for additional recrystallization. The precipitate after hot filtration is also sent for recrystallization. If it is not enough, then preliminary accumulation from several experiments is carried out. The filtrate of the last filtration is subjected to analysis for the residual content of iron compounds (II and III) and salicylic acid and sent to download a second process. Sometimes it is combined with a similar filtrate of another experience before this.

Пример 2Example 2

Реактор и его элементы аналогичны описанным в примере 1. Раствор-жидкую фазу готовят непосредственно в реакторе. Для этого в него загружают 108,41 г н-бутилового спирта, 38,54 г салициловой кислоты и 3,05 г твердого кристаллического йода. Включают механическое перемешивание и через 24 мин получают раствор с концентрацией салициловой кислоты и йода соответственно 1,86 и 0,08 моль/кг. Через загрузочный люк в крышке стальной обечайки без прекращения перемешивания вводят 14 г фракции битого чугуна и 11 г фракции ломанной стальной стружки с линейными размерами частиц 4 мм и меньше. Подают ток воздуха, и этот момент принимают за начало эксперимента. Стабилизируют расход воздуха на уровне 2,5 л/(мин·кг жидкой фазы) и через 25 мин отбирают пробу реакционной смеси. Температура реакционной смеси в этот момент была 28°С. Анализ пробы реакционной смеси показал наличие в ней 0,16 моль/кг соединений железа (II) и 0,06 моль/кг соединений железа (III). Отобранные пробы на 60й, 100й, 150й, 200й мин показали содержание железа (II) и железа (III) соответственно 0,31 и 0,18; 0,33 и 0,48; 0,20 и 1,21; 0,15 и 1,60 моль/кг. Продолжают перемешивание еще 20 мин и получают содержание солей железа в реакционной смеси 1,78 моль/кг. Далее выполняют все операции по выделению твердого продукта и подготовке его к перекристаллизации аналогично описанному в примере 1.The reactor and its elements are similar to those described in example 1. The solution-liquid phase is prepared directly in the reactor. For this, 108.41 g of n-butyl alcohol, 38.54 g of salicylic acid and 3.05 g of solid crystalline iodine are loaded into it. Mechanical stirring is turned on and after 24 minutes a solution is obtained with a concentration of salicylic acid and iodine of 1.86 and 0.08 mol / kg, respectively. Through the loading hatch in the lid of the steel shell without stopping mixing, 14 g of the fraction of broken cast iron and 11 g of the fraction of broken steel chips with linear particle sizes of 4 mm or less are introduced. They give air current, and this moment is taken as the beginning of the experiment. The air flow rate is stabilized at 2.5 l / (min · kg of the liquid phase) and after 25 minutes a sample of the reaction mixture is taken. The temperature of the reaction mixture at this moment was 28 ° C. Analysis of a sample of the reaction mixture showed the presence of 0.16 mol / kg of iron (II) compounds and 0.06 mol / kg of iron (III) compounds. The samples for 60 minutes, 100 minutes, 150 minutes, 200 minutes min showed an iron content of (II) and iron (III), respectively, 0.31 and 0.18; 0.33 and 0.48; 0.20 and 1.21; 0.15 and 1.60 mol / kg. Stirring is continued for another 20 minutes to obtain an iron salt content of 1.78 mol / kg in the reaction mixture. Then, all operations are performed to isolate the solid product and prepare it for recrystallization, as described in example 1.

Пример 3Example 3

Реактор и его элементы, а также масса загрузки жидкой фазы аналогичны описанным в примере 1. Обечайка чугунная, толщина стенки 5 мм. Жидкую фазу составляют 82 г фильтрата примера №2, 29,8 г н-бутилового спирта, 37,9 г салициловой кислоты и 0,3 г кристаллического йода. Концентрация кислоты в жидкой фазе 1,91 моль/кг, соединений железа (II и III) 0,11 моль/кг, йода 0,040 моль/кг. После приготовления этой жидкой фазы за счет растворения твердых веществ (в течение 28 мин перемешивания в реакторе при комнатной температуре) вводят без прекращения перемешивания 25,7 г чугунных опилок. Подают ток воздуха на барботаж, стабилизируют расход на уровне 4,3 л/(мин·кг жидкой фазы) и осуществляют контроль за ростом температуры и накоплением соединений железа (II) и (III) по ходу процесса. Максимальная температура достигнута на 100 мин и составила 80°С. К 180 мин процесс практически завершился: содержание соединений железа (III) достигло 1,85 моль/кг. Дальнейшая переработка реакционной смеси аналогична описанной в примере 1.The reactor and its elements, as well as the loading mass of the liquid phase, are similar to those described in Example 1. A cast iron shell, wall thickness 5 mm. The liquid phase is 82 g of the filtrate of example No. 2, 29.8 g of n-butyl alcohol, 37.9 g of salicylic acid and 0.3 g of crystalline iodine. The concentration of acid in the liquid phase is 1.91 mol / kg, iron (II and III) compounds are 0.11 mol / kg, and iodine is 0.040 mol / kg. After preparing this liquid phase by dissolving the solids (stirring in the reactor for 28 minutes at room temperature), 25.7 g of cast iron sawdust is introduced without stopping mixing. An air flow is supplied to sparge, stabilize the flow rate at the level of 4.3 l / (min · kg of the liquid phase) and monitor the temperature increase and the accumulation of iron (II) and (III) compounds during the process. The maximum temperature was reached for 100 min and amounted to 80 ° C. By 180 min, the process was practically completed: the content of iron (III) compounds reached 1.85 mol / kg. Further processing of the reaction mixture is similar to that described in example 1.

Пример 4Example 4

Реактор и его элементы аналогичны описанным в примере 1. Жидкая фаза представлена раствором салициловой кислоты и иодида калия в н-бутиловом спирте с концентрациями 1,94 и 0,08 моль/кг. Масса загруженной жидкой фазы 150 г. Обечайка стальная. Перемещаемый механической мешалкой металл представлен 25,2 г порошка восстановленного железа. Расход воздуха на барботаж 5,7 л/мин·кг жидкой фазы загрузки. Содержание солей железа (II) и (III) во времени менялось следующим образом (τпробы, мин, моль/кг соединений Fe2+ и моль/кг соединений Fe3+): 40, 0,15, 0,14; 100, 0,14, 0,32; 150, 0,12, 0,75; 200, 0,09 1,05; 300, 0,08, 1,37; 400, 0,07, 1,72. Прекращение процесса и переработка реакционной смеси аналогичны описанным в примере 1.The reactor and its elements are similar to those described in example 1. The liquid phase is represented by a solution of salicylic acid and potassium iodide in n-butyl alcohol with concentrations of 1.94 and 0.08 mol / kg. The mass of the loaded liquid phase is 150 g. The steel shell. The metal moved by the mechanical stirrer is represented by 25.2 g of reduced iron powder. Air consumption for bubbling is 5.7 l / min · kg of the liquid loading phase. The content of iron (II) and (III) salts in time changed as follows (τ samples , min, mol / kg of Fe 2+ compounds and mol / kg of Fe 3+ compounds): 40, 0.15, 0.14; 100, 0.14, 0.32; 150, 0.12, 0.75; 200, 0.09 1.05; 300, 0.08, 1.37; 400, 0.07, 1.72. The termination of the process and the processing of the reaction mixture are similar to those described in example 1.

Отфильтрованные осадки при горячем фильтровании примеров 2-4 объединены и направлены на очистку от углерода из сплавов железа при перекристаллизации.The filtered precipitates during hot filtration of examples 2-4 are combined and are aimed at cleaning carbon from iron alloys during recrystallization.

Положительный эффект предлагаемого решения состоит в следующем:The positive effect of the proposed solution is as follows:

1. Целевой продукт получают непосредственно из металла или его сплава и кислоты в присутствии кислорода воздуха и стимулирующей добавки, что гораздо выгоднее, чем из солей металла в соответствующей степени окисления и кислоты, которые нужно дополнительно получать из того же металла и той же кислоты. При этом в качестве металла можно использовать измельченные отходы иных производств.1. The target product is obtained directly from the metal or its alloy and acid in the presence of atmospheric oxygen and a stimulating additive, which is much more profitable than from metal salts of the corresponding oxidation state and acids that must be additionally obtained from the same metal and the same acid. At the same time, crushed waste from other industries can be used as metal.

2. Целевой продукт отделяется простым фильтрованием и легко очищается от углерода сплавов железа при перекристаллизации.2. The target product is separated by simple filtration and is easily purified from carbon alloys of iron during recrystallization.

3. Способ не требует подвода внешнего тепла. Наоборот, при повышенных загрузках требуется отвод реакционного тепла, которое можно утилизировать.3. The method does not require external heat. On the contrary, with increased loads, removal of reaction heat is required, which can be disposed of.

4. Оставшаяся после отделения продукта реакционная смесь не требует разделения и утилизации компонентов. Она целиком может быть возвращена на загрузку повторного процесса.4. The reaction mixture remaining after separation of the product does not require separation and disposal of components. It can be returned entirely to the download of the repeated process.

5. Предлагаемый способ довольно простой в исполнении, проводится при близких к комнатной температурах и без ограничений свободного выхода в атмосферу. Довольно простое и аппаратурное оформление процесса. В частности, реактор, вал и лопасть механической мешалки могут быть выполнены из доступных сталей. Корпус может быть надежно защищен обечайкой и приставным днищем. А вал и лопасть мешалки по мере износа за счет расходования металла в процессе периодически просто заменять.5. The proposed method is quite simple in execution, carried out at temperatures close to room temperature and without restrictions on the free exit to the atmosphere. Pretty simple and hardware design process. In particular, the reactor, shaft and blade of a mechanical stirrer can be made of available steels. The case can be reliably protected by a shell and an attached bottom. And the shaft and the blade of the mixer as they wear due to the consumption of metal in the process, periodically simply replace.

Claims (2)

1. Способ получения комплекса железа (III) с одним анионом салициловой кислоты путем непосредственного взаимодействия металла с кислотой в присутствии кислорода воздуха в качестве окислителя, отличающийся тем, что в качестве жидкой фазы загрузки используют раствор салициловой кислоты и молекулярного йода или иодида калия в бутилацетате или н-бутиловом спирте с концентрацией 1,80-1,94 моль/кг и 0,04-0,08 моль/кг соответственно, железо берут в виде стальной или чугунной обечайки, вала и лопасти механической мешалки, а также перемещаемых мешалкой порошка восстановленного железа, фракций битого чугуна или ломаной стальной стружки, чугунных или стальных опилок, а сам процесс ведут при перемешивании высокооборотной механической мешалкой и барботаже воздуха с расходом 2,5-5,7 л/(мин·кг жидкой фазы) при самопроизвольном разогреве реакционной смеси до 70-80°С до накопления соединений железа в реакционной смеси-суспензии 1,72-1,85 моль/кг, после чего перемешивание и барботаж прекращают, суспензию реакционной смеси отделяют от непрореагировавшего мелкодисперсного железа и (или) его сплава(ов) и направляют на горячее фильтрование, где очищают от примесей углерода из прореагировавших сплавов железа, фильтрат подогревают до устранения выпавшей твердой фазы, после чего дают возможность медленно остывать до комнатной температуры, выпавший в твердую фазу продукт фильтруют и направляют на сушку или перекристаллизацию, а фильтрат (раствор в основном соединений железа (III) с примесями соединений железа (II)) отправляют на загрузку повторного процесса.1. A method of producing a complex of iron (III) with one anion of salicylic acid by direct interaction of a metal with an acid in the presence of atmospheric oxygen as an oxidizing agent, characterized in that a solution of salicylic acid and molecular iodine or potassium iodide in butyl acetate or n-butyl alcohol with a concentration of 1.80-1.94 mol / kg and 0.04-0.08 mol / kg, respectively, iron is taken in the form of a steel or cast iron shell, a shaft and a blade of a mechanical stirrer, as well as moved by a stirrer a piece of reduced iron, fractions of broken cast iron or broken steel shavings, cast iron or steel sawdust, and the process itself is carried out with stirring by a high-speed mechanical stirrer and sparging of air with a flow rate of 2.5-5.7 l / (min · kg of liquid phase) during spontaneous heating the reaction mixture to 70-80 ° C until the accumulation of iron compounds in the reaction mixture suspension of 1.72-1.85 mol / kg, after which stirring and bubbling are stopped, the suspension of the reaction mixture is separated from unreacted finely divided iron and (or) its alloy ( s) and on They are divided into hot filtration, where they remove carbon impurities from the reacted iron alloys, the filtrate is heated until the precipitated solid phase is eliminated, after which it is allowed to cool slowly to room temperature, the product precipitated into the solid phase is filtered and sent for drying or recrystallization, and the filtrate (solution mainly iron (III) compounds with impurities of iron (II) compounds are sent to download the second process. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отфильтрованные при горячем фильтровании осадки накапливают, а затем отделяют целевой продукт от мелкодисперсного углерода в процессе перекристаллизации.2. The method according to claim 1, characterized in that the precipitates filtered by hot filtration are accumulated, and then the target product is separated from the finely dispersed carbon during recrystallization.
RU2006102396/04A 2006-01-26 2006-01-26 Methods for preparing ferric complexes with one salicylic acid anion RU2307118C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006102396/04A RU2307118C1 (en) 2006-01-26 2006-01-26 Methods for preparing ferric complexes with one salicylic acid anion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006102396/04A RU2307118C1 (en) 2006-01-26 2006-01-26 Methods for preparing ferric complexes with one salicylic acid anion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2307118C1 true RU2307118C1 (en) 2007-09-27

Family

ID=38954144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006102396/04A RU2307118C1 (en) 2006-01-26 2006-01-26 Methods for preparing ferric complexes with one salicylic acid anion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2307118C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0759728B2 (en) Composition for extracting valuable metals
CA2762946C (en) Method and apparatus for regeneration of extraction solution in metal extraction processes
US5985236A (en) Ammonium octamolybdate composition and method for producing the same
TW201808804A (en) Using method of waste silicon slurry and products obtained therefrom
RU2307118C1 (en) Methods for preparing ferric complexes with one salicylic acid anion
JPS63201139A (en) Treatment of sodium in residue produced on filtering liquid crude sodium from fused salt electrolysis to sodium alcoholate
US6211404B1 (en) Method of refining benzoic acid
RU2304575C1 (en) Method of production of iron (iii) complex with three anions of salicylic acid
RU2376277C1 (en) Iron (ii) oxalate synthesis method
RU2292330C1 (en) Method of production of the ferric formiate (ii) in the water medium
RU2292331C1 (en) Method of production of the ferric formiate (ii)
RU2296744C1 (en) Method of preparing iron(ii) formate in presence of hydrogen peroxide as oxidant
RU2373186C2 (en) Method of producing basic phthalate of iron (iii)
RU2735433C1 (en) Method of producing tin (iv) salt with anions of nitric and benzoic acids
RU2268874C2 (en) Basic ferric acetate preparation method
RU2673470C1 (en) Method of producing benzoate and substituted tin (iv) benzoates from secondary raw materials
RU2100072C1 (en) Method of recovering platinum and rhenium from treated platinum/rhenium catalyst
RU2269509C2 (en) Ferrous acetate preparation method
RU2376278C1 (en) Manganese (ii) fumarate synthesis method
RU2316536C1 (en) Method of production of the formiate of manganese (ii)
RU2357950C1 (en) Iron (ii) phthalate process
RU2670199C1 (en) Method of producing tin (ii) carboxylates
RU2373217C1 (en) Method of producing iron (ii) fumarate
EP0053532A1 (en) Process for the preparation of catalysts containing molybdenum oxide and/or tungsten oxide and oxides of other metals
RU2807759C1 (en) Method for producing lead acetate or oxalate from its oxide (ii)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080127