Способ получения бария фосфорнокислого однозамещенного

 

Изобретение касается получения фосфорнокислых солей ,в частности, технологии получения однозамещенного фосфата бария, и может быть использовано в оптическом стекловарении, люминофорной технике, лабораторной практике. Целью изобретения является повышение выхода и качества продукта и сокращение времени процесса. Барий фосфорнокислый однозамещенный получают обработкой 80-85%-ной фосфорной кислоты при ее избытке 15-30% от стехиометрии гидроксидом бария при температуре минус 2-4°С, отделением осадка продукта от маточного раствора центрифугированием, промывкой и сушкой осадка. Выход продукта 62,3-76,2% по гидроксиду бария, содержание основного вещества в продукте 99,5-99,8%, время обработки 0,5-1,0 ч. 3 табл.

СоаЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪЬЛИН д11 4 С О) В 25/34

О ИО НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4177203/23-26 (22) 06.0! .87 (46) 15.04.89. Бюл. К 14 (71) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промьппленности (72) Н. Х, Бекме това, А.Ф. Гафаров а, Т.А.Оралов, Г.Е.Фомина и Г.Б.Бейсем. баев а-Джумышиев а (53) 661.635 ° 5 (088.8) (56) Химия и химическая технология.

Вып. 12, Минск: Высшая школа, 1977, 70"72.

Отчет о НИР: Исследовать возможность получения бариевых фосфорнокислых солей. Р IT 01840085938, Чимкент, Казниигипрофосфор, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАРИЯ ФОСФОРНОКИСЛОГО ОДНОЗАМЕЩЕННОГО (57) Изобретение касается получения

Изобретение относится к получению фосфорных солей, в частности к технологии получения однозамещенного фосфата бария, и может быть использовано в оптическом стекловарении, люминофорной технике,,лабораторной практике.

Цель изобретения - повышение выхода и качества продукта и сокращение времени процесса.

Пример 1. В реактор, снабженный.механической мешалкой и термометром, вносят 76 г 85%-ной фосфорной кислоты, взятой с 20%-ным избытком от стехиометрии. Туда же порциями добавляют 90 r гидроксида бария

ÄÄSUÄÄ 1472441 А1 фо сфо р но-кислых со лей, в ч ас тно с ти технологии получения однозамещенного фосфата бария, и может быть использовано в оптическом стекловарении, люминофорной технике, лабораторной практике. Целью изобретения является повышение выхода и качества продукта и сокращение времени процесса.

Барий фосфорно-кислый однозамещенный получают обработкой (80-85) %-ной фосфорной кислоты при ее избытке 1530% от стехиометрии гидроксидом бария при температуре †(2-4) С, отделением осадка продукта от маточного раствора центрифугированием, промьвкой и сушкой осадка, Выход продукта а

®

62,3-76,2% по гидроксиду бария, содержание основного вещества в продукте 99,5-99,8%, время обработки 0,51,0 ч. 3 табл.

@ha (47% BaO) . Реакцию ведут при перемешивании в течение 30 мин, поддерживая температуру при этом -З С. Полу- 4 ченный осадок отделяют от маточника . 4 и промывают ацетоном, взятым в

Iieet количестве 100 мл. Затем кристаллы фосфорно-кислого однозамещенного бария отжимают на центрифуге и.сушат в сушильном шкафу при 75 С. В резуль- ф тате получают 69 r готового продукта.

Выход продукта составляет 76,2% . Содержание основного вещества в нем99,8%.

По известному способу барий фосфорно-кислый однозамещенный получают обработкой 70%-ной фосфорной кислоты, Таблица 1

Концентрация фосфорной кислоты

Время ведения процесса на стадии обработки н ро4 ч

Содержание основного.

Выход 20 продук та,% вещества, %.

62,7

62,8

71,7 30

76,2

70,6

62,0

120,0

110 5

99,8

99,8

102,0

1?6,2

86,5

3

1

0 5

1,5

5 з 147244 взятой с 50%-ным избытком о т ст ехиометрии, гидроксидом бария (47% ВаО) при температуре не выше ЗООС и перемешивании реакционной среды в течение 5-6 ч. Образовавшиеся кристаллы .

5 продукта отделяют на центрифуге, промывают спиртом и сушат при 70-80 С;

Продукт содержит 98% основного вещества, выход его — 51,7% по гидроксиду бария.

В табл.1 представлены данные о влиянии концентрации фосфорной кислоты на показатели процесса (избыток фосфорной кислоты — 20% от стехиометрии, температура обработки -3 ОС). учетом ионов бария. Поэтому содержание основного вещества более 100% указывает на избыток ионов бария в продукте, т.е. на присутствие примеси.

В табл.2 представлены данные о влиянии избытка фосфорной кислоты на показатели процесса (концентрация фосфорной кислоты - 85%, температура обработки -З С), Из данных табл.2 следует, что при уменьшении нормы фосфорной кислоты ниже 15% снижается содержание основного вещества и возрастает длительность процесса за счет частичного гидролиза бария фосфорнокислого одноэамещенного при недостат. ке кислой среды. При увеличении количества фосфорной кислоты реакция замедляется иэ-за обволакивания частиц гидроксида бария пленкой фосфата, для предотвращения которой требуется интенсивное перемешивание и более длительное время.

Содержание основного вещества уменьшается с увеличением избытка фосфорной кислоты за счет примеси свободной кислотности.

Т аблиц а2

Выход продукта, %

Время ведения процесса на стадии нейтрализ ации, H P0, L

Содержание основИзбыток фо сфорной кислотыы,%. ного веществ а,%, 102,7

99,7

99,8

99,7

99,5

98,0

97,7

97,6

445 520 .25

3

0,5

0 5

3

76,3

76,2

76,2

65,0

62,3

62,2

61,7

59,3

Из данных табл,1 следует, что при концентрациях фосфорной кислоты ниже 80% и выше 85% однозамещенный фосфорно-кислый барий в растворах фосфорной кислоты гидролизуется с образованием дибарийфосфата. При 40 концентрации кислоты ниже 80% образуются плохо проницаемые корки дибарийфосфата, затрудняющие диффузию кислоты к твердой поверхности частиц гидроксида бария. Время процесса увеличивается, а выход продукта снижается. При концентрациях кислоты более 85% вязкость раствора увеличивается, что снижает скорость процесса, а также выход продукта. 50

Методика анализа массовой доли бария фосфорно-кислоro однозамещенного проводилась по установленным нормативам, указанным в ТУ-6-09-1112-76, в соответствии с которыми содержание бария фосфорно-кислого однозамещенного вычисляют в процентах с учетом коэффициента пересчета массы BaSO на массу Ва(Н,,РО )g, т.е. только с

Поскольку все опыты проводились в одинаковых условиях, и количество ацетона для отмывки осадка от фосфорной кислоты бралось одно и то же, то данного количества ацетона недостаточно для отмывки от больших избытков кислоты, поэтому присутствующий в продукте процент свободной! 472441

Использование более низких температур, хотя и позволяет получить чис" тый продукт и интенсифицировать процесс его получения, однако это экономически нецелесообразно.

При увеличении температуры вьппе

-2 С уже через очень короткий промежуток времени от начала реакции образуется твердая корка продукта, создающая больное сопротивление диффузии кислоты, т.е. снижается содержание основного вещества. кислоты способствует снижению качества продукта.

В табл.3 представлены данные о влиянии температуры обработки фосфорной кислоты на показатели процесса (концентрация фосфорной кислоты 85%, избыток кислоты — 20 ), Таблица 3

ТемпеВремя ведения процесса на стадии обработки

Н РО1, ч

Вйход продукта,

Содержание ратура, 0С основного

Формула изобретения вещества, .

Способ получения бария фосфорнокислого одно s амещенного, включакщий обработку фосфорной кислоты гидроксидом бария с последующим отделени.ем центрифугированием осадка продук1 та от маточного раствора, промывку продукта и его сунку, о т л и ч а ю П и и с я тем, что, с целью повьппе25 ния выхода и качества продукта и сокращения времени процесса, на обработку, берут фосфорную кислоту концентрации 80-85 мас.% с избытком

15-30 от стехиометрии и обработку

3Р ведут при температуре -(2-4) С.

-2

-3

-4

-б

52,2

56,0

76,2

76,2

76,2

76,2

120,5

110,6

99,8

99,8

99,8

99,8

2

0,5

0,5

0,5

0,5

Из данных табл.3 следует, что оптимальной температурой нейтрализации является †(2-4)ОС.

Составитель Г. Сальникова

Редактор N, Toâòèí Техред М. Ходанич КорректорС.Шекмар

° а

Заказ 1668/25 Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

1!3035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101