1
Изобретение относитс к способам иолучезди .моноза.мещенного фосфата .хрома, который может найти применение в производстве фосфатных св зующих и катализаторов.
Известен, например, способ получени монозамещенного фосфата хрома в виде в зкой Ж.ИДКОСТИ, примен емой в качестве хромфосфатной св зки, путем взаимодействи хромового ангидрида с фосфористой кислотой в присутств-ии ортофосфорной кислоты при нормальных услови х. Однако производство, базирующеес на использовании хромового ангидрида , отличаетс особой вредностью вследствие токсичиости хромового ангидрида, представл ющего собой водорастворимое соединение хройа щестивалентного, кроме того, из-за высокой стоимости хромового ангидрида и использовани фосфористой кислоты получаетс дорогосто щий конечный продукт. Способ также сложен технологически из-за необходимоети восстановлени большого количества хрома щестивалентного до трехвалентного,, а црлучение продукта в виде жидкой в зкой массы затруд ет транспортировку, хранение и сужает область его применени .
С целью упрощени процесса и расщйрени сьфьевой базы дл производства хромовых соединений с одновременным снижением стоимости продукта, улучшени условий техники безопасности и физико-химических свойств целевого продукта, предлагаетс в качестве хромсодержащего соединени примен ть водонерастворимые гидратировалные .хромихроматы, представл ющие собой соединени трех- и щестивалентного хрома приблизительно следующего состава: 2Сг2Оз СгОз хН2О. Как следует из приведенной формулы, в гидратирован ых хро.михро.матах содержитс только 20о/о хрома в шестивалентном состо нии. В качестве восстановител хрома шестивалентного используют вещества, продуктами окислени которых вл ютс вода и летучие соединени . Предлагаемый способ позвол ет получать конечный продукт в сухом порошкообразном виде.
Ортофосфорную кислоту ввод т в количестве , обеспечивающем весовое отношение СггОз : Р2О5 в конечном продукте не ниже 0,340, так как избыток кислоты в продукте ухудшает его свойства как фосфатного св зующего .
Процесс осуществл ют при 110--160°С, предпочтительно около 140°G, в автоклаве в течение 2-10 час. Восстановление хрома щестивалентного ведут при 90-100°С в присутствии восстановителей, например формальдегида, перекиси водорода, уротропина, спирта, глицерина , гидразина и т. д.
Полученный после восстановлени раствор монозамещенного фосфата хрома сушат при температуре не более 120°С, получа порошкообразный продукт. Кинетлка автоклавного растворени гидратиров-анных хром.ихроматов в ортофосфорнай кислоте (гидратированные хромихроматы при обычных услови х не раствор ютс в ортофосфорной кислоте с образованием монозамещенного продукта) .при 140° С в зависимости от соотношени хрома хромихроматов (в пересчете па Сг2Оз) и фосфорной кислоты (в пересчете на Р2О5) приведена в табл. 1 (Сг2Оз: : PsOs в монозамеше1нном фосфате хрома 0,357). Таблица 1 Зависимость продолжительности раствореии гидратированных хромихроматов (при отношении Сг2Оз: Р2О5 0,345) и качества конечного продукта от температуры приведена в табл. 2. Таблица 2 Зав,иримость содержани восстановител в конечном тродукте от тем|аерату|ры в процессе восстановлени приведена в табл. 3. Таблица 3 Содержание формальдеТемпература , °С гида в готовом продукте, % Safei.HCHtiidQtb ра,створймрс:ти порошкообраз«9Г (э,,сНоЫ пр, ё, йоде от темг ературы сушки (прЬдолжйтёльность, сушки. 1 час) цримере продукта состава Сг(Н2Р04)з приведена в та Не раствор етс Пример. 248 кг гидратированных хромихроматов с содержанием, Vo: Сг2Оз 30,4; СгОз 8,6; S0 0,3 и Na 0,3 смешивают с 0,355 ж ортофосфорной кислоты, содержащей 364 кг НзРО4. Полученную смесь с уд. в. 1,62 нагревают в автоклаве до 140°С и выдерживают при перемешивании в течение 6 час. После окончан ,и растворени получают раствор с соде,ржанием нерастворимого остатка 0,6 к.г/м и ше стиваленшного хрома в пересчете на СгОз 33 кг/м. A.1 дм раствора из автоклава после растворени гидратированных хромихроматов перенос т в реактор емкостью 1,6 дм, нагревают до 98°С и затем медленно ввод т в него раствор формалина с содержанием формальдегида 33Vo до полного восстановлени хрома шестивалентного . Контроль ведут по индикатору - дифенилкарбазиду. На восстановление расходуют 8,9 г СН2О, что составл ет 120/о от стехиометрического количества в уравнении ЗСНгО + 4СгОз + 12НзР04 4Сг (Н2Р04)з + ЗС02 /+ 9Н20 Б. К 1 дм раствора аналогичного состава при 90°С медленно небольшими порци ми во избежание вспенивани раствора дриливают 33Vo-Hbm раствор перекиси водорода. На восстановление хрома шестивалентного расходуют 46,2 г Нйрз, что составл ет более, чем 8-1кратный избыток перекиси водорода по отношению к стехиометрическому количеству в уравнении . 2СгОз + НгОг + - 2Сг (Н2Р04) 3 + + 202 / B.В аналогичных услови х на восстановление хрома шестивалентного в 1 дм раствора расходуют 22,8 г этилового спирта, что составл ет lOOVo от стехиометрического количества в уравнении 2СгОз + ЗСгНбО + 6НзРО4 - 2Сг(Н2РО4)з + ЗС2Н4О/ + бНгО Г. В 1 дм раствора того же состава при 90°С медленно небольшими порци ми ввод т глицерии. На полное восстановление хрома шестивэлентнрго расходуют 6,5 г СзНвОз, что составл ет от стехиометрического количества в уравнении ИСгОз +:ЗСзН80з + 42НзРО414Сг (Н2Р04)з + ЭСОг/ + ЗЗНгО Д. Дл восстановлени хрома шестиваленткого используют уротропин. Полного восстановлени хрома шестивалентного в 1 дм растBQpa аналогичного состава достигают при расходе уротропина 3,85 г, что составл ет lOOVo -ОТ стехиометрического количества в уравнении 12СгОз + (СН2)бН4 + 36НзР0412Сг (Н2РО4)з + бСОг/ + 2N2/ + 24Н2О Раствор в автоклаве довод т до 90°С и затем медленно небольшими порци ми ввод т в него 0,016 ж ЗЗ /о-ного раствора формалина. Контроль восстановлени осуществл ют по индикатору - дифенилкарбазиду. На восстановление расходуют 5,8 кг 100%-ного формальдегида , получа раствор монозамещенного фосфата хрома, который сушат в .распылительной сушилке при 100°С. Сухой порошкообразный продукт .имеет состав, %: Сг2Оз 19,9; Р2О5 54,8; SOr 0,3; Na 0,3; Fe 0,1 и нераствори мый остаток 0,1. Предмет изобретени 1.Способ получени монозамеш,енного фосфата хрома путем взаимодействи хромсодержаших соединений с фосфорной кислотой и восстановлени хрома шестивалентного, отличающийс тем, что, с целью упрош;ени процесса и улучшени фиаико-химических свойств целевого продукта, в качестве хромсодержащего соединени гидратированные хромихроматы ;и процесс ведут при ПО-160°С, предпочтительно при 140°С, в течение 2- 10 час, дозиру исходные реагенты из расчета весового соот1ношени Сг20з: РгОз в конечном продукте ,не ниже 0,34, а полученный раствор после восстановлен,и в нем хрома шестивалентного подвергают сушке. 2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что в качестве восстановител используют соединени , продуктами окислени которых вл ютс летучие вещества и вода, например формальдегид , пе;рекись водорода, уротропин, спирты и так далее, а восстановление ведут пр:и 90-100°С. 3.Способ по п. 1, отличающийс тем, что процесс сушки ведут при температуре не выше 120°С.