WO2021210972A2 - Способ получения сульфида металла - Google Patents
Способ получения сульфида металла Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021210972A2 WO2021210972A2 PCT/KZ2021/000008 KZ2021000008W WO2021210972A2 WO 2021210972 A2 WO2021210972 A2 WO 2021210972A2 KZ 2021000008 W KZ2021000008 W KZ 2021000008W WO 2021210972 A2 WO2021210972 A2 WO 2021210972A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- metal
- sulfide
- precipitate
- sulfur
- alkali
- Prior art date
Links
Definitions
- the invention relates to the technology of inorganic synthesis, namely, to methods for producing powdered metal sulfides and can be used in the technology of semiconductor, luminescent, photocatalytic and other materials.
- the main disadvantages of the methods are significant energy consumption for heating the mixture to 800-1000 ° C, as well as the need for long-term homogenization of the product.
- a modification of the above method is a method for producing a metal sulfide, comprising reacting ammonium thiocyanate with compounds of the corresponding metals; in this case, the reagents are taken in stoichiometric amounts, or with some excess of ammonium thiocyanate (Patent 2049729 RF, IPC C01G 1/12, publ. 10.12.1995).
- the disadvantage of this method is the need to seal the space of the reaction mixture and pumping out of it volatile by-products of synthesis, which reduces the manufacturability of the process.
- a known method for producing metal sulfide including pressing a powdery mixture of an oxygen-containing metal compound with a sulfur-containing organic substance, ignition, combustion and synthesis of sulfide in combustion mode in an inert gas atmosphere at a pressure of 0.1-5 MPa (Patent 2189944 RF, IPC C01G 1/12, publ. 27.09.2002, bul. JST ° 27).
- the disadvantage of this method is the complexity of the hardware design of the synthesis process.
- a significant disadvantage of the hydrothermal method for the synthesis of metal sulfides is the use of aqueous solutions of salts, which leads to the hydrolysis of the final product and, in some cases, makes synthesis is impossible.
- high temperatures up to 1000 ° C
- high pressures thousands of atmospheres
- the closest in technical essence to the present invention is a method for producing heavy non-ferrous metal sulfide (RF Patent 2048440, IPC C01G 1/12, SOYu 9/08, C01G 53/11, publ. 20.11.1995).
- the method includes precipitation of heavy non-ferrous metal sulfide from an aqueous solution of a metal salt by introducing sulfur dissolved in an alkali into this solution. For example, take 0.5 l of a solution of nickel sulfate with a concentration of ions of this metal of 28.9 g / l, and in the reactor with stirring for 10 minutes with a solution of sulfur in sodium hydroxide at a sulfur concentration of 280 g / l, nickel sulfide is precipitated.
- the precipitate is a mixture of sulfur with nickel sulfide.
- Sodium hydroxide is fed into the resulting suspension in a ratio of 0.94: 1 and stirred at a temperature of 95 ° C for 20 minutes until the sulfur is completely dissolved.
- the initial solution of nickel sulfate is fed into the suspension for 5-10 minutes; the solution is stopped to be fed into the suspension after the termination of the precipitation of a new portion of sulfide is visually detected. 10 processing cycles are carried out until almost complete conversion of sulfur, after which the final suspension is periodically or continuously discharged from the reactor and separated from the mother liquor and processed into commercial products.
- the disadvantage of this method is the agglomeration of metal sulfide particles during synthesis, which leads to a decrease in the proportion of particles with a size of less than 1 micron; in addition, the particle size of the finished product is characterized by a large variation. This circumstance reduces the manufacturability of the obtained powders of metal sulfides in the processes of obtaining luminescent, photocatalytic and other materials with high added value.
- the objective of the invention is to develop a method for producing metal sulfide, which makes it possible to increase the proportion of particles with a size of less than 1 micron, as well as to reduce the dispersion of particle sizes in the finished product.
- the technical result is an increase in the quality of the target product, as well as a decrease in the dispersion of particle sizes in the finished product.
- the technical result is achieved by the proposed method for producing metal sulfide, including precipitating it from an aqueous solution of a metal salt by sulfidization with sulfur dissolved in alkali, then the resulting suspension is treated with alkali until the elemental sulfur is completely dissolved, the original solution of the metal salt is fed and sulfidization is carried out, and the cycle of alkaline and sulfidizing treatment repeat until complete conversion of elemental sulfur, separation of the precipitate from the mother liquor and processing it into commercial products, but unlike the metal acetate known as a metal salt, metal acetate is used, during the entire precipitation process, the suspension is exposed to ultrasonic radiation with a frequency of 20-35 kHz, processing for commercial products includes three times washing the precipitate with distilled water and once with ethyl alcohol, drying at 70 ° C for 20-24 hours.
- the conversion of elemental sulfur is understood as its ionization and irreversible binding of ionized compounds to stable compounds, in particular to metal sulfides.
- the principle of using ultrasonic treatment is that it breaks down agglomerates of particles in an aqueous medium; at the same time, both the average particle size and their size spread in the finished product are reduced. This effect is achieved due to ultrasonic cavitation, which is expressed in the formation of pulsating bubbles in the liquid.
- the low energy density of ultrasound is transformed into high energy density near and within the bubble.
- the collapse of bubbles is accompanied by strong hydrodynamic perturbations in the liquid, due to which the surface of solids adjacent to the liquid is destroyed.
- the method is carried out as follows.
- a solution of sulfur in alkali is prepared: 32 g of crushed sulfur are introduced into 200 ml of a 3M NaOH solution, the dispersed mixture is heated to 90 ° C and kept in a thermostat at the specified temperature for 60 minutes, to obtain a sulfur solution in NaOH. Then, 2 ml of a solution of sulfur in NaOH are added dropwise to a solution of metal acetate (0.1 M) and stirred using a magnetic stirrer until the precipitation stops completely within 10 minutes. The resulting suspension containing a precipitate of metal sulfide and elemental sulfur, and the mother liquor are treated with alkali at a temperature of 90 ° C for a time sufficient for the complete dissolution of elemental sulfur from the precipitate.
- the resulting suspension respectively, periodically or continuously fed the original solution of the metal salt for sulfidization of its active part of the dissolved sulfur.
- the amount of the added metal is monitored at the end of the separation of sulfides (the solution is stopped to be fed into the suspension after the termination of the precipitation of a new portion of sulfide is visually detected).
- the cycle of alkaline and sulfidizing treatments is repeated (8-12 repeats) until the complete conversion of elemental sulfur to the sulfide form.
- the suspension is subjected to ultrasonic treatment in an ultrasonic bath at a frequency of 20-35 kHz.
- the formed metal sulfide precipitate is separated from the mother liquor, washed three times with distilled water (40 ml of water for each wash) and once with ethyl alcohol (40 ml), and dried in an oven at 70 ° C for 20-24 hours for complete getting rid of moisture.
- a metal sulfide powder is obtained and, using a universal analyzer of micron particles, the percentage of particles with a size of up to 1 micron is determined.
- Example 1 In 200 ml of 3M NaOH solution, 32 g of crushed sulfur are introduced, the dispersed mixture is heated to 90 ° C and kept in a thermostat at the specified temperature for 60 minutes, with obtaining a solution of sulfur in NaOH.
- the cycle of alkaline and sulfidizing treatments is repeated (8-12 repeats) until the complete conversion of elemental sulfur to the sulfide form.
- the dispersed system is subjected to ultrasonic treatment in an ultrasonic bath at a frequency of 25 kHz.
- the formed precipitate of nickel sulfide is separated from the mother liquor, washed three times with distilled water (40 ml of water for each wash) and once with ethyl alcohol (40 ml), and dried in an oven at 70 ° C for 24 hours.
- nickel sulfide powder the percentage of particles up to 1 ⁇ m in size is 72 + 2.
- Example 2 The example is carried out in accordance with example 1, except that the ultrasonic treatment of the dispersed system is not carried out.
- the percentage of particles up to 1 micron in size is 25 + 1.
- Example 3 Synthesis of metal sulfide is carried out in accordance with the description given in the prototype. In nickel sulfide powder, the percentage of particles up to 1 ⁇ m in size is 26 ⁇ 1.
- Example 4 The example is carried out in accordance with example 1, except that the frequency of ultrasonic radiation is 35 kHz, dried for 20 hours. In nickel sulfide powder, the percentage of particles up to 1 ⁇ m in size is 73 ⁇ 2.
- Example 5 The example is carried out in accordance with example 1, except that the frequency of ultrasonic radiation is 20 kHz, dried for 21 hours. In nickel sulfide powder, the percentage of particles up to 1 ⁇ m in size is 48 ⁇ 2.
- Example 6 The example is carried out in accordance with example 1, except that the ultrasonic action on the dispersed system is stopped before the completion of the precipitation process.
- the percentage of particles up to 1 micron in size is 41 + 2.
- Example 7 The example is carried out in accordance with example 1, with the only difference that lead acetate is used as the metal salt.
- the percentage of particles up to 1 micron in size is 68 ⁇ 2.
- Example 8 The example is carried out analogously to example 4, with the only difference that lead acetate is used as the metal salt.
- the percentage of particles up to 1 micron in size is 70 ⁇ 2.
- Example 9 The example is carried out analogously to example 5, with the only difference that lead acetate is used as the metal salt.
- the percentage of particles up to 1 micron in size is 45 ⁇ 2.
- Example 10 The example is carried out in accordance with example 1, with the only difference that zinc acetate is used as the metal salt.
- the percentage of particles up to 1 micron in size is 66 ⁇ 2.
- Example 11 The example is carried out analogously to example 4, with the only difference that zinc acetate is used as the metal salt.
- Example 12 In zinc sulfide powder, the percentage of particles up to 1 ⁇ m in size is 68 ⁇ 2.
- Example 12 The example is carried out analogously to example 5, with the only difference that zinc acetate is used as the metal salt.
- the percentage of particles up to 1 micron in size is 45 ⁇ 2.
- reducing the frequency of ultrasonic radiation to 20 kHz reduces the content of particles less than 1 ⁇ m in size by one and a half times.
- the termination of the ultrasonic treatment of the dispersed system before the end of the sediment formation process reduces the content of particles with a size of less than 1 micron by 1.76 times.
- Tables 2 and 3 show the similarity of the particle size distribution of lead and zinc sulfides to nickel sulfide under the given synthesis conditions.
- the data of tables 1-3 indicate that the conditions given in examples 1 and 4 provide the highest content of particles size less than 1 micron in the finished product and the smallest variation in size; however, due to the lower energy consumption compared to example 4, the conditions of example 1 are preferred.
- the proposed method makes it possible to obtain high-quality powders of metal sulfides with submicron grain sizes without the use of inhibitors of crystal growth and agglomeration (surfactants - PVA, high-molecular compounds - IUD, etc.).
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии неорганического синтеза, а именно, к способам получения порошкообразных сульфидов металлов и может быть использовано в технологии полупроводниковых, люминесцентных, фотокаталитических и других материалов. Достигаемый технический результат - повышение качества целевого продукта, а также снижение разброса размеров частиц в готовом продукте. Способ получения сульфида металла включает осаждение его из водного раствора ацетата металла сульфидизацией серой, растворенной в щелочи, затем полученную суспензию обрабатывают щелочью до полного растворения элементарной серы и подают исходный раствор соли металла, и проводят сульфидизацию, причем цикл щелочной и сульфидизирующей обработки повторяют до полного конверсия элементарной серы, в течение всего процесса осаждения суспензию подвергают воздействию ультразвукового излучения с частотой 20-35 кГц, отделение осадка от маточного раствора, осадок трижды промывают дистиллированной водой и один раз этиловым спиртом, сушат при 70 °С в течение 20-24 ч. Предлагаемый способ позволяет получать качественные порошки сульфидов металлов с субмикронными размерами зерна без использования ингибиторов роста кристаллов и агломерации (поверхностно -активные вещества-ПВА, высокомолекулярные соединения - ВМС и др.).
Description
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДА МЕТАЛЛА
Изобретение относится к технологии неорганического синтеза, а именно, к способам получения порошкообразных сульфидов металлов и может быть использовано в технологии полупроводниковых, люминесцентных, фотокаталитических и других материалов.
Известны способы получения сульфидов металлов, предполагающих взаимодействия металлов с серой (Руководство по неорганическому синтезу / Ред. Г. Брауэр. - М.: Мир, 1985. - Т.5.). Мелкодисперсные металл и серу, взятые в стехиометрических количествах, тщательно перемешивают и помещают в кварцевую ампулу под вакуумом. Ампулу нагревают и выдерживают определенное время при температуре реакции.
Основными недостатками способов являются значительные энергозатраты на нагрев смеси до 800-1000 °С, а также необходимость в длительной гомогенизации продукта.
Известен способ получения сульфида металла путем термообработки в атмосфере сероводорода соединений соответствующих металлов, разлагающихся при 200 - 1000 °С (Патент Японии N° 43-17420, кл. 13 Г 1, 1968 г.).
Существенными недостатками способа являются необходимость использования сероводорода, а также энергоемкость процесса.
Модификацией вышеуказанного способа является способ получения сульфида металла, включающий взаимодействие роданида аммония с соединениями соответствующих металлов; при этом реагенты берутся в стехиометрических количествах, или с некоторым избытком роданида аммония (Патент 2049729 РФ, МПК C01G 1/12, опубл. 10.12.1995).
Недостатком способа является необходимость герметизации пространства реакционной смеси и откачку из него летучих побочных продуктов синтеза, что снижает технологичность процесса.
Известен способ получения сульфида металла, включающий прессование порошкообразной смеси кислородсодержащего соединения металла с серосодержащим органическим веществом, воспламенение, сжигание и синтез сульфида в режиме горения в атмосфере инертного газа при давлении 0,1-5 МПа (Патент 2189944 РФ, МПК C01G 1/12, опубл. 27.09.2002, бюл. JST°27).
Недостатком способа является сложность аппаратурного оформления процесса синтеза.
Известен способ получения сульфидов металлов путем их осаждения сероводородом из водных растворов солей (Патент 3740331 США, МПК C01G 1/12, опубл.19.06.1973).
Недостатками способа являются необходимость использования сероводорода, а также образование аморфных или частично кристаллических осадков.
Известен также способ получения сульфида металла путем взаимодействия соединения металла с серосодержащим соединением в среде жидких предельных углеводородов ряда СпН2п+2 в присутствии элементарной серы в течение 4 - 8 ч при 170 - 250 °С (Патент 2112743 РФ, МПК C01G 1/12, опубл. 10.06.1998).
Недостатком указанного способа является сложность его аппаратурного оформления.
Известны гидротермальные методы получения сульфидов металлов (Патент 7153485 США, МПК C01G 1/12, опубл. 26.12.2006; Литвин Б.Н., Пополитов В. И. Гидротермальный синтез неорганических соединений. - М., 1984. - 185 с.).
Существенным недостатком гидротермального метода синтеза сульфидов металлов является использование водных растворов солей, что приводит к гидролизу конечного продукта и в некоторых случаях делает
синтез невозможным. Кроме того, в гидротермальных методах часто применяют высокие температуры (до 1000 °С) и высокие давления (тысячи атмосфер).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения сульфида тяжелого цветного металла (Патент 2048440 РФ, МПК C01G 1/12, СОЮ 9/08, C01G 53/11, опубл. 20.11.1995). Способ включает осаждение сульфида тяжелого цветного металла из водного раствора соли металла путем введения в этот раствор серы, растворенной в щелочи. Например, берут 0,5 л раствора сульфата никеля с концентрацией ионов этого металла 28,9 г/л, и в реакторе при перемешивании в течение 10 мин раствором серы в гидроксиде натрия при концентрации серы 280 г/л осаждают сульфид никеля. При извлечении никеля 99,8% расход серы представляет шестикратный избыток в сравнении со стехиометрическим количеством. Таким образом, осадок представляет собой смесь серы с сульфидом никеля. В образовавшуюся суспензию подают гидроксид натрия в отношении 0,94 : 1 и перемешивают при температуре 95 °С в течение 20 мин до полного растворения серы. Затем в суспензию подают исходный раствор сульфата никеля в течение 5-10 мин; раствор прекращают подавать в суспензию после того, как визуально обнаруживается прекращение осаждения новой порции сульфида. Проводят 10 циклов обработки, до практически полной конверсии серы, после чего конечную суспензию периодически или непрерывно выпускают из реактора и отделяют от маточного раствора и перерабатывают на товарные продукты.
Недостатком этого способа является агломерация частиц сульфида металла в процессе синтеза, что приводит к снижению доли частиц с размером менее 1 мкм; кроме того, размер частиц готового продукта характеризуется большим разбросом. Данное обстоятельство снижает технологичность полученных порошков сульфидов металлов в процессах получения люминесцентных, фотокаталитических и других материалов с высокой добавленной стоимостью.
Задача изобретения - разработать способ получения сульфида металла, позволяющий повысить долю частиц с размером менее 1 мкм, а также снизить разброс размеров частиц в готовом продукте.
Технический результат - повышение качества целевого продукта, а также снижение разброса размеров частиц в готовом продукте.
Технический результат достигается предлагаемым способом получения сульфида металла, включающим осаждение его из водного раствора соли металла сульфидизацией серой, растворенной в щелочи, затем полученную суспензию обрабатывают щелочью до полного растворения элементарной серы, подают исходный раствор соли металла и проводят сульфидизацию, причем цикл щелочной и сульфидизирующей обработки повторяют до полной конверсии элементарной серы, отделение осадка от маточного раствора и переработку его на товарные продукты, но в отличие от известного в качестве соли металла используют ацетат металла, в течение всего процесса осаждения суспензию подвергают воздействию ультразвукового излучения с частотой 20-35 кГц, переработка на товарные продукты включает трехкратную промывку осадка дистиллированной водой и один раз этиловым спиртом, сушку при 70 °С в течение 20-24 ч.
Конверсия элементарной серы понимается как ее ионизация и необратимое связывание ионизированных соединений в устойчивые соединения, в частности в сульфиды металлов.
Принцип использования ультразвуковой обработки заключается в том, что она разрушает агломераты частиц в водной среде; при этом снижаются как средний размер частиц, так и их разброс по размеру в готовом продукте. Указанный эффект достигается вследствие ультразвуковой кавитации, выражающейся в образовании в жидкости пульсирующих пузырьков. Низкая плотность энергии ультразвука трансформируется в высокую плотность энергии вблизи и внутри пузырька. Схлопывание пузырьков сопровождается сильными гидродинамическими возмущениями в жидкости, за счет чего происходит разрушение поверхности твердых тел, граничащих с жидкостью.
Способ осуществляют следующим образом. Готовят раствор серы в щелочи: в 200 мл раствора ЗМ NaOH вводят 32 г измельченной серы, дисперсную смесь нагревают до 90 °С и выдерживают в термостате при указанной температуре в течение 60 минут, с получением раствора серы в NaOH. Затем к раствору ацетата металла (0,1 М) прикапывают 2 мл раствора серы в NaOH и перемешивают с использованием магнитной мешалки до полного прекращения выделения осадка в течение 10 мин. Полученную суспензию, содержащую осадок сульфида металла и элементарной серы, и маточный раствор обрабатывают щелочью при температуре 90° С в течение времени, достаточного для полного растворения элементарной серы из осадка. В полученную суспензию соответственно периодически или непрерывно подают исходный раствор соли металла для сульфидизации его активной частью растворенной серы. Количество вводимого металла контролируют по окончанию выделения сульфидов (раствор прекращают подавать в суспензию после того, как визуально обнаруживается прекращение осаждения новой порции сульфида). Цикл щелочной и сульфидизирующей обработок повторяют (8-12 повторов) до полной конверсии элементарной серы в сульфидную форму. В течение всего времени перемешивания суспензию подвергают ультразвуковой обработке в ультразвуковой ванне при частоте 20-35 кГц. Образовавшийся осадок сульфида металла отделяют от маточного раствора, промывают трижды дистиллированной водой (по 40 мл воды на каждую промывку) и один раз этиловым спиртом (40 мл), и сушат в сушильном шкафу при 70 °С в течение 20-24 ч. для полного избавления от влаги. Получают порошок сульфида металла и с помощью универсального анализатора микронных частиц определяют процентное содержание частиц размером до 1 мкм.
Реализация предлагаемого способа получения сульфида металла иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. В 200 мл раствора ЗМ NaOH вводят 32 г измельченной серы, дисперсную смесь нагревают до 90 °С и выдерживают в термостате при
указанной температуре в течение 60 минут, с получением раствора серы в NaOH.
К 25 мл раствора ацетата никеля (0,1 М, 17,7 г/л) прикапывают 2 мл раствора серы в NaOH и перемешивают с использованием магнитной мешалки до полного прекращения выделения осадка в течение 10 мин. Полученную суспензию, содержащую осадок сульфида никеля и элементарной серы, и маточный раствор, обрабатывают щелочью при температуре 90 °С в течение времени, достаточного для полного растворения элементарной серы из осадка. В полученную суспензию соответственно периодически или непрерывно подают исходный раствор ацетата никеля для сульфидизации его активной частью растворенной серы. Количество вводимого металла контролируют по окончанию выделения сульфидов. Цикл щелочной и сульфидизирующей обработок повторяют (8-12 повторов) до полной конверсии элементарной серы в сульфидную форму. В течение всего времени перемешивания дисперсную систему подвергают ультразвуковой обработке в ультразвуковой ванне при частоте 25 кГц. Образовавшийся осадок сульфида никеля отделяют от маточного раствора, промывают трижды дистиллированной водой (по 40 мл воды на каждую промывку) и один раз этиловым спиртом (40 мл), и сушат в сушильном шкафу при 70 °С в течение 24 ч. В порошке сульфида никеля процентное содержание частиц размером до 1 мкм составляет 72+2.
Пример 2. Пример осуществляют в соответствии с примером 1, за исключением того, что ультразвуковую обработку дисперсной системы не проводят. В порошке сульфида никеля процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 25+1.
Пример 3. Синтез сульфида металла проводят в соответствии с описанием, приведенным в прототипе. В порошке сульфида никеля процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 26±1.
Пример 4. Пример проводят в соответствии с примером 1, за исключением того, что частота ультразвукового излучения составляет 35 кГц,
сушат в течение 20 часов. В порошке сульфида никеля процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 73 ±2.
Пример 5. Пример проводят в соответствии с примером 1, за исключением того, что частота ультразвукового излучения составляет 20 кГц, сушат 21 час. В порошке сульфида никеля процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 48 ±2.
Пример 6. Пример проводят в соответствии с примером 1, за исключением того, что ультразвуковое воздействие на дисперсную систему прекращают до завершения процесса выделения осадка. В порошке сульфида никеля процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 41+2.
Пример 7. Пример проводят в соответствии с примером 1, с той лишь разницей, что в качестве соли металла используют ацетат свинца.
В порошке сульфида свинца процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 68±2.
Пример 8. Пример осуществляют аналогично примеру 4, с той лишь разницей, что в качестве соли металла используют ацетат свинца.
В порошке сульфида свинца процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 70±2.
Пример 9. Пример осуществляют аналогично примеру 5, с той лишь разницей, что в качестве соли металла используют ацетат свинца.
В порошке сульфида свинца процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 45±2.
Пример 10. Пример проводят в соответствии с примером 1, с той лишь разницей, что в качестве соли металла используют ацетат цинка.
В порошке сульфида цинка процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 66±2.
Пример 11. Пример осуществляют аналогично примеру 4, с той лишь разницей, что в качестве соли металла используют ацетат цинка.
В порошке сульфида цинка процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 68±2.
Пример 12. Пример осуществляют аналогично примеру 5, с той лишь разницей, что в качестве соли металла используют ацетат цинка.
В порошке сульфида цинка процентное содержание частиц размером до 1 мкм - 45±2.
Распределение частиц сульфидов по размерам в зависимости от ультразвуковой обработки приведены в таблицах 1-3.
Таблица 1 - Распределение частиц сульфида никеля по размерам
Таблицы 2 - Распределение частиц сульфида свинца по размерам
Таблица 3 - Распределение частиц сульфида цинка по размерам
Из данных таблицы 1 видно, что ультразвуковая обработка в течение всего времени осаждения сульфида никеля при частоте ультразвукового излучения 25 кГц приводит к значительному (почти в 3 раза) увеличению процентного содержания частиц размером менее 1 мкм в сравнении с примером 2, в котором ультразвуковая обработка отсутствует. Следует отметить, что пример 2 (без ультразвуковой обработки) и пример по прототипу (3) характеризуются очень близким распределением частиц сульфида никеля по размерам. Увеличение частоты ультразвукового излучения до 35 кГц практически не оказывает влияния на дисперсность готового продукта, однако повышает энергоемкость процесса получения сульфида металла. В свою очередь, снижение частоты ультразвукового излучения до 20 кГц уменьшает содержание частиц размером менее 1 мкм в полтора раза. Прекращение ультразвуковой обработки дисперсной системы до окончания процесса образования осадка снижает содержание частиц размером менее 1 мкм в 1,76 раза.
Более 98% частиц, полученных по примерам 1 и 4, лежат в интервале <1 - 5 мкм, тогда как частицы, полученные по примерам 2, 3 и 6, характеризуются более широким разбросом по размеру.
Полученные данные в таблицах 2 и 3 показывают аналогичность распределения частиц сульфидов свинца и цинка по размером к сульфиду никеля в заданных условиях синтеза.
Таким образом, данные таблиц 1-3 свидетельствуют о том, что условия, приведенные в примерах 1 и 4, обеспечивают наибольшее содержание частиц
размером менее 1 мкм в готовом продукте и наименьший разброс по размеру; однако вследствие более низкой энергоемкости в сравнении с примером 4, условия по примеру 1 являются предпочтительными.
Предлагаемый способ позволяет получать качественные порошки сульфидов металлов с субмикронными размерами зерна без использования ингибиторов роста кристаллов и агломерации (поверхностно-активные вещества-ПВА, высокомолекулярные соединения - ВМС и др.).
Claims
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ получения сульфида металла, включающий осаждение его из водного раствора соли металла сульфидизацией серой, растворенной в щелочи, затем полученную суспензию обрабатывают щелочью до полного растворения элементарной серы и подают исходный раствор соли металла, и проводят сульфидизацию, причем цикл щелочной и сульфидизирующей обработки повторяют до полной конверсии элементарной серы, отделение осадка от маточного раствора и переработку его на товарные продукты, отличающийся тем, что в качестве соли металла используют ацетат металла, в течение всего процесса осаждения суспензию подвергают воздействию ультразвукового излучения с частотой 20-35 кГц, переработка на товарные продукты включает трехкратную промывку осадка сульфида металла дистиллированной водой и один раз этиловым спиртом, сушку при 70 °С в течение 20-24 ч.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KZ2020/0380.2 | 2020-04-17 | ||
| KZ20200380 | 2020-04-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2021210972A2 true WO2021210972A2 (ru) | 2021-10-21 |
| WO2021210972A3 WO2021210972A3 (ru) | 2021-12-23 |
Family
ID=78084351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/KZ2021/000008 WO2021210972A2 (ru) | 2020-04-17 | 2021-04-14 | Способ получения сульфида металла |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2021210972A2 (ru) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2048440C1 (ru) * | 1991-10-28 | 1995-11-20 | Елесин Анатолий Иванович | Способ получения сульфида тяжелого цветного металла |
| RU2112743C1 (ru) * | 1996-12-10 | 1998-06-10 | Алтайский государственный университет | Способ получения сульфида металла |
| KR101413326B1 (ko) * | 2006-05-23 | 2014-06-27 | 러버 나노 프로덕츠(피티와이) 리미티드 | 비극성 캡핑된 나노 전이 금속 산화물 및 황화물 |
| CN101851010B (zh) * | 2010-06-08 | 2011-08-31 | 南开大学 | 一种过渡金属硫化物的合成方法 |
-
2021
- 2021-04-14 WO PCT/KZ2021/000008 patent/WO2021210972A2/ru active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021210972A3 (ru) | 2021-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1069626A (en) | Colloid-free precipitation of heavy metal sulfides | |
| CN1263675C (zh) | 惰性浓盐介质法制备纳米粉体的方法 | |
| JPH11505798A (ja) | 長球的に集塊した塩基性炭酸コバルト（ｉｉ）及び長球的に集塊した水酸化コバルト（ｉｉ）、それらの製法及び使用法 | |
| CN102139975A (zh) | 一种半导体生产废水中结晶回收磷的方法 | |
| US4288417A (en) | Process for manufacturing titanium dioxide | |
| CN107282072B (zh) | 一种硫化镉-二氧化钛纳米复合物及其制备方法和应用 | |
| CN113735172B (zh) | 含铬污泥制备细颗粒氢氧化铬的方法 | |
| CN110817966A (zh) | 球形碳酸锰的制备方法 | |
| WO2021210972A2 (ru) | Способ получения сульфида металла | |
| WO2020032829A1 (ru) | Активный высокочистый оксид магния и способ его производства | |
| KR101108691B1 (ko) | 수열합성법에 의한 나노 산화아연 분말의 제조방법 | |
| US2419240A (en) | Treating iron salt solutions | |
| CN110683567A (zh) | 一种亚微米级氢氧化镁的制备方法 | |
| CN109485101B (zh) | 一种以反冲洗铁泥为原料制备纳米级碳包覆磁性四氧化三铁的方法 | |
| JP2002274847A (ja) | 針状酸化亜鉛の製法 | |
| US2789033A (en) | Treatment of heavy metal ferrocyanides for the recovery of heavy metal sulfides | |
| RU2476382C1 (ru) | Способ получения магнитоактивного соединения | |
| CN117361607A (zh) | 一种α型硫化锌制备方法 | |
| RU2048440C1 (ru) | Способ получения сульфида тяжелого цветного металла | |
| CN115676884B (zh) | 一种基于超声雾化微波制备钒酸铋纳米粉体的方法及粉体 | |
| RU2756678C1 (ru) | Способ получения нанопорошка сложного никель-кобальтового оксида со структурой шпинели | |
| RU2690808C9 (ru) | Активный высокочистый оксид магния и способ его производства | |
| RU2057380C1 (ru) | Концентрат магнитной жидкости и способ его получения | |
| CN114314628A (zh) | 复分解法规整球形碳酸钙的制备工艺 | |
| SU279818A1 (ru) | Способ получения термостабильных ферритовых порошков |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21787991 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |