Способ получения раствора нитрата свинца

 

Изобретение относится к технологии получения пьезокерамических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Сущность изобретения заключается в растоврении металлического свинца разбавленной азотной кислотой в присутствии ионов цирконила при их концентрации 1-40 г/л. 2 табл.

Изобретение относится к технологии получения пьезокерамических материалов (ПКМ) на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС).

Известно получение растворов свинца путем растворения металлического свинца в азотной кислоте [1] Лучшим растворителем свинца является разбавленная азотная кислота.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ растворения свинца в разбавленной азотной кислоте с получением растворов нитрата свинца, пригодных для получения ПКМ. Способ заключается в растворении металлического свинца в разбавленной до концентрации 140-150 г/л азотной кислоте при температуре 90-95^оС в течение 3-3,5 ч [2] Недостатки способа низкая эффективность процесса растворения, большой удельный расход азотной кислоты (1,46 кг 100%-ной азотной кислоты на 1 кг свинца).

Цель изобретения повышение эффективности процесса растворения металлического свинца в азотной кислоте при одновременном уменьшении расхода последней.

Указанная цель достигается путем растворения металлического свинца разбавленным раствором азотной кислоты, содержащим ионы циркония при концентрации ионов 1-40 г/л.

Диоксид циркония, наряду с оксидом свинца, является одним из основных компонентов ПКМ на основе цирконата-титаната свинца, поэтому введение циркония в процесс растворения металлического свинца не влияет на качество ПКМ. Целесообразно растворение свинца вести раствором азотной кислоты, содержащим цирконий, при массовом соотношении PbO:ZrO₂, равном их соотношению в ПКС.

П р и м е р 1. В 115 мл разбавленного раствора азотной кислоты (145 г/л) ввели азотнокислый цирконий до содержания ионов циркония (г-ион/л): О-прототип; 0,5; 1; 3; 5; 10; 20; 30; 40; 50. Нагрели растворы до температуры 95^оС и ввели в каждый из них по 11,4 г металлического свинца. Время процесса составило 2, 3, 4 ч. По окончании нерастворимый осадок отфильтровывался, отмывался водой, высушивался и взвешивался. По нему определяли степень растворения свинца и расход азотной кислоты. Результаты экспериментов представлены в табл. 1.

Как следует из табл. 1, растворение металлического свинца в отсутствии ионов циркония происходит за 4 ч. В то же время при концентрации ионов циркония в растворе 1-40 г/л процесс заканчивается за 2 ч. Увеличение концентрации ионов циркония до 50 г/л приводит к увеличению степени вскрытия свинца до 92,3% П р и м е р 2. Методика исследования была аналогична изложенной в примере 1, но концентрация свободной азотной кислоты в исходном растворе составила 110 г/л. Результаты исследования приведены в табл. 2.

Как следует из данных табл. 2, расход азотной кислоты при использовании прототипа значительно выше, чем в предлагаемом способе. Эффективность процесса низкая, так как растворяется не более 60,6% свинца.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА НИТРАТА СВИНЦА путем растворения металлического свинца в разбавленной азотной кислоте, отличающийся тем, что растворение ведут в присутствии ионов цирконила при содержании их в растворе 1 40 г/л.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2