Способ получения вольфраматов, молибдатов и хроматов двухвалентных переходных металлов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECIlVEi JlHH (19) (11) ) ф Г Г;"ъ 1 1(, 11 .,....1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4665046/26 (22) 22.03.89 (46) 07.03.91. Бюл. Р 9 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) И.П.Гаврилина, О.В.Сыркова и В.К.Цветков (53) 661.877(088.8) (5á) Химия и технология редких и рассеянных элементов./Под ред.

К.А.Большакова. Ч.З. — H.: Высшая школа, 1976, с. 174 и 229. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛЬФРАМАТОВ, МОЛИБЛАТОВ И ХРО11АТОВ ЛВУХВАЛЕНТНЫХ

ПЕРЕХОД11Ь1Х МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к способу

- получения вольфраматов, молибдатов и .хроматов двухвалентных переходных

Изобретение относится к способам получения вольфраматов, молибдатов и хроматов двухвалентных переходных металлов, которые могут быть использованы в качестве катализаторов, сорбентов и их модификаторов.

Цель изобретения — обеспечение возможности получения пористого продукта с развитой удельной поверхностью.

Пример 1. Синтез CoWO .

100 мл 1,91-ного раствора хлорида кобальта в трибутилфосфате (ТБФ) смешивают со 100 мл 10Х-ного водного раствора Иа 1104 (рН 11). Систему перемешивают в течение 2 мин и до бавляют 20 мл ацетона. После расслаЦ1)5 С 01 С 39/00, 41/00» 37/00 металлов и позволяет получать пористый продукт с развитой удельной поверхностью. Раствор хлорида двухвалентного металла в трибутилфосфате смешивают с водным раствором вольфрамата, молибдата или хромата щелочного металла. При рН 8-11 образуется осадок, который отделяют от раствора, промывают и сушат под вакуумом

10 -10 мм рт.ст. Полученные продукты имеют высокую пористость (эффективный радиус пор 2,0-2,6 нм) характеризуются высокой удельной поверхностью (200-300 м /r). Приведены примеры получения молибдатов, вольфраматов и хроматов кобальта, вольфрамата меди, молибдата цинка и хромата кадмия. ивания фаз и оседания продукта на дно реакционного сосуда сливают верхнюю (органическую) фазу. Продукт от водной %азы отделяют фильтрованием. Промывают небольшим количеством ацетона (10 MJI) и водой, а затем сушат на воздухе и под вакуумом (10 мм рт.ст.). Выход целевого продукта 10,03 г; S = 230 м2/г; пре.дельный сорбционйьп объем V> = 0,28; эффективный радиус пор г, = 2,4 нм.

Пример 2„ Синтез СоМоО . 10 мл 1,2R-ного раствора хлорида кобальта в ТБФ смешивают с 10 мл

5Х-ного водного раствора 11а 11оО (рН 10) . Перемешивают систему в те1632942

15 чение 2 мин и добавляют 5 мл ацетона.

Остальные операции проводят аналогично примеру 1. Выход целевого продукта 0,50 г; S = 250 м /г Ч = 0,301

r > 2,4 нм. Сушку проводят под вакуумом Р = 10 9 мм рт.ст.

Пример 3. Синтез СоСтО .

10 мл 1,5/-ного раствора хлорида кобальта в ТБВ смешивают с 10 мл

5Х-ного водного раствора Na CrOg, который предварительно подщелачивают гранулированной КОН до рН 8. Остальные операции проводят аналогично примеру 2. Сушку ведут при P =

= 5"10 мм рт.ст. Выход продукта

0,49 г; S gg = 220 м /г; Vy = 0,23;

r (р = 2р1 нм.

Пример 4. Синтез СиМ04.

100 мл 2,1Е-ного раствора хлорида меди в ТБФ смешивают со 100 мл

10Х-ного водного раствора Na ИО4 (рН t1). Синтез проводят аналогично примеру 1. Вакуумную сушку проводят ,при Р = 5 10 мм рт.ст. Выход про- 25 дукта 10,45 г; Б = 200 м/г; Ч

0922; г,р = 2,2 нм.

Пример 5. Синтез 2пМо04.

10 мл 1,6Ж-ного раствора хлорида цинка в ТБФ смешивают с 10 мл 5Ж-ного водного раствора Na> МоО (рН 10). Синтез H выделение продукта проводят аналогично примеру 2. Сушку ведут при P = 10 мм рт.ст. Выход продукта 0 59 г; S =?40м /г; V = 0,31;

35 х з, — 2,6. нм

Пример 6. Синтез CdCrO<.

10 мл 2,2_#_-ного раствора хлорида кадмия в ТБФ смешивают с 10 мл 57.-ного водного раствора Na

Все последующие операции проводят аналогично примеру 3. Сушку ведут при Р = 10 мм рт.ст. Выход продукта 0 51 г; S = 190 м /г; Ч = 0,19;

r = 2,0 нм„ 45

Пример 7. Получение целевого продукта ведут по известному способу. 100 мл 4,67.-ного водного раствора хлорида кобальта смешивают со 100 мл 107.-ного водного раствора". 50

Na>WO (рН 11). Систему перемешивают в течение 10 мин. Образующийся осадок отфильтровывают, сушат на воздухе, "а затем . под вакуумом при P

10 мм рт.ст. Выход продукта 9 23 г;

Бча = 2 м /г, продукт непористый.

Благодаря использованию несмешивающегося с водой ТБФ в качестве растворителя для соединения двухвалентного переходного металла образованйе целевого продукта происходит на границе раздела несмешивающихся жидких фаз, что обуславливает формирование его высокой удельной поверхности и развитой пористой структуры. Реэкстрагируемый из органичпской в слабощелочную водную фазу катион двухвалентного переходного металла уже на границе раздела фаз вступает во взаимодействие с анионом ЭО (где

3;W, Мо,. Cr), образуя мельчайшие дисперсные частички соединения МеЭО .

Скорость реакции образования этого соединения столь высока, что реэкстрагируемый из органической фазы катион не успевает освободиться от части своей гидратно-сольватной оболочки, которая мешает коагуляции частиц образующегося продукта. Перемешивание системы приводит к еще большему разрыхлению структуры продукта за счет внедрения молекул органического растворителя в формирующуюся структуру.

При промывке и вакуумной сушке продукта органика полностью удаляется. Все перечисленные процессы приводят к формированию высокой удельной поверхности и развитой пористой структуры целевого продукта.

Использование хлоридных комплексов двухвалентных переходных металлов в ТБФ объясняется их невысокой устойчивостью в водной фазе, благодаря чему распад комплекса при реэкстракции а, следовательно, и реакция образования.труднорастворимого соединения (вольфрамата, молибдата или хромата) про-::: текают непосредственно на границе раздела фаз.

Предлагаемые параметры процесса являются существенными, так как при выходе за их значения эффект не достигается.

При рН (8 в водных растворах преобладают катиоиные формы вольфрама, молибдена и хрома, а при рН ) 11 происходит полимеризация анионов, и только в пределах рН 8-11 наблюдается существование в растворе неполимеризованных анионов типа 304, что потзволяет получать соединения МеЭО4.

При сушке продукта под вакуумом

Р > 10 мм рт.ст. не достигается максимальное значение удельной поверхности вследствие неполного удаления органического растворителя из структуры продукта, применение ваку5

1632942 6 ума Р (10 3 мм рт.ст. нецелесообраз- ных переходных металлов, включающий но, так как прироста эффекта не про- взаимодействие водного раствора исходит. вольфрамата, молибдата или хромата

Таким образом осуществление изоб- щелочного металла с раствором соли

У

5 ретения обеспечивает возможность по- двухвалентного переходного металла, лучения мезопористых продуктов (с эф- осаждение, промывку и сушку осадка, фективным радиусом пор 2,0-2,6 нм) отличающийся тем, что, с высокой -удельной поверхностью, с целью обеспечения возможности в 100 раз превышающей удельную поверх- 10 получения пористого продукта с разность известного, что позволяет эф- витой удельной поверхностью, в кафективно использовать их в качестве честве соли двухвалентного переходкатализаторов и сорбентов. ного металла используют раствор его

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я хлорида в трибутилфосфате, осаждеСпособ получения вольфраматов, 15 ние ведут при рН 8-11, а сушку — под

-г -з молибдатов и хроматов двухвалент- вакуумом 10 -10 мм рт..ст.

Составитель И. Куценко

Редактор И. Дербак Техред Л.Олийнык Корректор М. Максимишинец

Заказ 594 Тираж 303 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101