SU967952A1 - Способ получени цианатов щелочноземельных металлов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам получени  цианатов целочноземельных металлов.

Известен способ получени  цианатов щелочных и щелочноземельных металлов путем взаимодействи  паров циановой кислоты, полученных при нагревании мочевины до , с водными растворами или суспензи ми соответствующих гидроокисей. При получении по этому способу цианатов щелочноземельных металлов выход их не превышает 80% и они загр знены значительными примес ми карбонатов fl.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  способ получени  цианатов щелочных и щелочноземельных металлов, основанный на взаимодействии окиси (гидроокиси) металла с цианатоМ аммони  в среде инертного растворител , в качестве которого используют спирт или жидкий г1ммиак. Образовавшийс  цианат металла иадел ют из реакционной смеси фильтрацией, или, если он растворим/ отфильтровывают непрореагировавшую окись или гидроокись металла и затем выпаривают растворитель. В остатч ке после выпаривани  получают цианат

металла в смеси .с непрореагировавшими компонентами реакционной смеси .или продуктами их побочных реакций 2.

Недостатком известного способа  вл етс невысокий выход цианатов, ко- торый не превышает 45%. Кроме того, при получении цианата кальци  получают продукт, содержащий до 85% ос10 новного вещества, а при получении цианатов других щелочноземель ых металлов содержание цианата в продукте не превышает 30%. Недостаткс1ми способа  вл ютс  также применение пр15 жароопасных веществ - спирта или аммиака, а также необходимость проведени  процесса под повышенным давле нием в случае использовани  жидкого аммиака..

20

Цельк изобретени   вл етс  повышение выходацианатов щелочноземельных металлов и содержани  основного вещества в продукте.

Поставленна  цель достигаетс  спо25 собом .получени  цианатов щелочноземельных металлов путём взаимодействи  цианата аммони  и окисей или гидроокисей металлов, в котором исходные реагенты примен ют в порошкообразном

Claims (2)

1. 30 виде, реакцию провод т при 10-20 С, а полученный продукт высушивают. Размер частиц исходных реагентов составл ет 0,05-0,2 мм. Исходные реагенты смешивают в стехиометрическом .соотношении. Полученный продукт высушивают при 25-35 С в вакууме при остаточном давлении. 80-100 мм рт.ст. Реакци  Между цианатом аммони  и гидроокисью эффективно протекает при простом смешении их порошков и начинаетс  на поверхности окиси или гидроокиси. По мере,выделени  реакционной воды Образуетс  концентрированный раствор цианата аммони , который про питывает всю массу частицы и обеспечивает полноту протекани  реакции по всей массе частиц окиси (гидроокиси ) металла. Поэтому раэмер части в пределах 0,05-0,2 мм определ ет вы ход и чистоту продукта. Дл  проведени  реакции цианат амм ни  и окись или гидроокись металла берут в стехиометрическом соотношеНИИ . Избытдк цианата аммони  или окиси (гидроокиси) металла загр зн ет продукт. Окончание реакции определ ют по прекращению выделени  аммиака. Температура реакционной смеси должна быть в пределах 10-20С. При более высоких температурах резко уве личиваетс  скорость изомеризации цианата аммони  в мочевину, что приводит к снижению выхода цианата металла и загр знению его мочевиной и непрореагировавшей окисью или гидроокисью металла. Указанную температуру , с целью отвода выдел ющейс  теплоты реакции, поддерживают охлаждени ем реакционной смеси через стенку реакционного сосуда, постепенным добавлением цианата аммони  к окиси или гидрокиси металла и интенсивным перемешиванием. При этом скорость до бавлени  цианата аммони  и интенсивность перемешивани  регулируютс  по температуре так, чтобы температура поддерживалась в пределах 10-20°С. Снижение температуры ниже нецелесообразно вследствие того, что в этом случае значительно увеличиваетс  врем  реакции. Реакци  между твердыми цианатом аммони  и окисью или гидроокисью металла протекает в присутствии воды , имеющейс  в них в виде примеси в начале реакции и накапливающейс  по мере ее протекани . При этом максимальный выход цианата аммони  достигаетс  при минимальном содержании воды в реакционной смеси. С увеличением концентрации воды увеличива етс  скорость гидголиза образующегос  ци.аната металла. Поэтому в водных растворах выход цианата металла снижаетс  по сравнению с реакцией в. твердой фазе. При проведении реакции в спиртовой среде, как это провод т в известном способе, увеличиваетс  скорость изомеризации цианата аммони  в мочевину по сравнению с реакцией в твердой фазе, протекающей фактически в койцентрированном водном растворе. Поэтому в спиртовых раствора.х выход цианата металла меньше, чем в твердой фазе. Полученный продукт высушивают при 25-30 С. Указанную температуру продукта при сушке удобнее всего поддерживать с помощью йакуума (остаточное давление не должно превышать 100 мм рт.ст.). Однако возможны и другие способы сушки, например распыл ением в сухом воздухе, температуру которого поддерживают равной 25-30с. Нагревание продукта при высушивании до более высоких температур, которые создают при остаточном давлении , превышающем 100 мм рт.ст., приводит к частичному гидролизу цианата щелочноземельного металла и, как следствие, к снижению выхо- . да целевого продукта и загр знению его гидроокисью металла. Высушивание продукта при температуре ниже приводит к значительному увеличению времени сушки и объема аппаратуры. Пример. К 3,04 г Са(ОН) при посто нном Перемешивании и температуре не выше 10°С добавл ют 5,40 г цианата аг.шони , содерх ащего 93,3% . Прибавление ведут небольшими порци ми в течение .0,5 ч. После этого смесь продолжают перемешивать , поддержива  температуру не выше , до прекращени  выделени  NH. Полученный продукт высушивают в вакууме (остаточное давление 20-100 мм рт.ст.) при 20-30С, В результате получают 5,94 г продукта , содержащего 85% Са(ОН)2.. Выход по цианату аммони  составл ет 96,5%. П р и м е р 2. К 17,87 г; Ва(ОН1 8Н, О при посто нном переметпивании и температуре не выше добавл ют 6,62 г цианата аммони , содержащего 93,3% NH4OCN. Прибавление ведут небольшими порци ми в течение 0,5 ч. После этого смесь продолжают перемешивать, поддержива  температуру не выше , до прекращени  выделени  NH, Полученный продукт высушивают в.вакууме при 20-30 0. В результате получают 11,81 г продукта , содержащего 97,5% Ba(OCN). Выход цианата бари  ijo цианату аммони  равен 92,8%. Пример 3. К 4,30 г ВаО при посто нном перемешивании добавл ют 3,02 г цианата аммони , содержащего 93,3% . Прибавление ведут небольшими порци ми в течение 0,5 ч. После этого смесь продолжают перемешивать , поддержива  температуру не ввше 20°С, до прекращени  выделени  NHj. Полученный продукт высушивают в вакууме при 20-30 С. В результате получают 5,75 г продукта, содерл ад его 88% Ba{OCN).2. Выход Ba(C)CN), по циан ату аммони  - 91,2% имер4. 4 кг Са(ОН), , про се нного через сито с отверсти ми 0,2 мм, загружают в шаровую мельницу , охлаждаемую с наружной поверхно ти водой, имеющей температуру и вращающуюс  со скоростью 38 об/ми Сюда же из бункера с помощью шнека постепенно в течение 0,5 ч загружают 7,9 кг цианата аммони , содержащего 90% NH4OCN. После этого продолжают перемешивать смесь до прекращени  выделени  аммиака, который определ ют в газах, отсасываемых из шаровой мельницы вентил тором . Выделение аммиака продолжаетв  в течение 1 ч. Полученный порс иок продукта выгружают из шаро мельницы и загружают в шнековую су шилку с рубашкой, через которую цир кулирует вода с температурой 30°С. В сушилке с помощью вакуум-насоса создают остаточное давление 80 мм рт.ст. и поддерживают его в течени 2 ч. Получают 8,1 кг продукта, содержащего 87,0% Ca(OCN)2.. Выход по цианату аммони  составл ет 95,0%. Предложенный способ позвол ет увеличить выход конечного продукта, повысить его качество и увеличить безопасность процесса. Формула изобретени  1.Способ получени  цианатов щелочноземельных металлов путем взаимодействи  цианата аммрни  и окисей или гидроокисей металлов, отличающийс  тем, что, с целью повЕлшени  выхода целевого продукта и содержани  в нем основного компонента, исходные реагенты примен ют в порошкообразном виде, реакцию провод т при 10-2О с при посто нном перемешивании, а полученный продукт высушивают. 2.Способ по П.1, о тл и ч ающ и и с   тем, что размер частиц исходных реагентов составл ет 0,050 ,2 мм. 3. Способ по ПП.1 и 2, о тл и чающийс  тем, что полученный продукт высушивают при 25-30 С в вакууме при остаточном давлении 80-100 мм рт.ст, 4. Способ по п.1-3, отличающийс  тем, что исходные реагенты смешивают- в стехиометрическом соотношении. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРТ 2431205, кл. С 01 С 3/14, опублик. 1976.
2. 2.Патент Англии № 354604, кл. 1(2)Р, опублик. 1931 (прототип).