Способ очистки дитионита натрия

Авторы патента:

БРОМБЕРГ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

СЕРЕБРЕННИКОВА ГАЛИНА МИХАЙЛОВНА

КОРДЮКЕВИЧ НАТАЛИЯ ГАВРИЛОВНА

САФОНОВА ВЕРА ИЛЬИНИЧНА

САЗИКОВА ЛИДИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

ГЕНЕРАЛОВА ГАЛИНА РОМАНОВНА

ШУМАЕВА ОЛЬГА АНДРЕЕВНА

C01B17/66 - дитиониты

СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИТИОНИТА НАТРИЯ, включающий обработку его раствором, содержащим гидроксид натрия , при повышенной температуре, фильтрацию полученной суспензии,, промывку и сушку кристаллов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения степени чистоты целевого продукта, дитионит натрия обрабатывают раствором гидроксида натрия в две стадии с промежуточной фильтрацией , причем первую стадию осуществляют при массовом соотношении дитионита натрия и гидроксида натрия 1:

..SU„„ 65335 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

М5р С Oi В 17 66!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3498409/23-26 (22) 11.10.82 (46) 07.01.84 ° Бюл. 9 1 (72) A.Â.Hðîìáåðã, Г.М.Серебренникова, Н.Г.Кордюкевич, В.И.Сафонова, .

Л.A.Ñàçèêoâà, Г.Р.Генералова и О.A.Øóìàåâà (53) 661.247..1(088.8) (56) 1. Патент Японии М 53-80391, кл. 15С31, 1978.

2. Патент Японии 9 18374, кл. 15С31, 1971. (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИТИОНИТА

НАТРИЯ, включающий обработку его раствором, содержащим гидроксид натрия, при повышенной температуре, фильтрацию полученной суспенэии, промывку и сушку кристаллов,. о т л ивЂ” ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени чистоты целевого продукта, дитионит натрия обрабаты-. вают раствором гидроксида натрия в две стадии с промежуточной фильтрацией, причем первую стадию осуществляют при массовом соотношении дитионита натрия и гидроксида натрия

1г(0,020-0,026 ) и времени выдержки

6-10 мин, а вторую при массовом соотношении дитионнта натрия и гидроксида натрия 1:(1,5-1,34) и времени выдержки суспенэии 2-4 мин.

1065335

Изобретение относится к получению высокочистого дитионита натрия, используемого в микроэлектронике, в производстве хлоропреновых каучуков, предъявляющих к продукту следующие требования:. содержание основного вещества не менее 93 мас.%, содержание примесей не более,мас.%л алюминий 5 .10 ; железо 2 .10 З; марганец 1 ° 10 4; цинк 5 10-4; хлор

1 10 > что соответствует квалифика- 10 ции продукта осч 8-2.

Известен способ очистки технического дитионита натрия путем его переосаждения: раствор неочищенного ди.тионита натрия в каустической соде 5 вводят в смесь, содержащую формиат натрия, гидроксид натрия, безводную сернистую кислоту в среде метилового спирта (60-90 мас.%).Смесь перемешивают при 80 С и давлении азота

1 кг/см 2 и затем охлаждают до, 45 С. о

Суспензию, содержащую дитионит натрия, отфильтровывают, осадок rlpomaвают и сушат. Содержание основного вещества составляет 90,8 мас.%. Содержанне примесей в полученном продукте составляет, мас.%: алюминий

1 -.10 ; железо 6 -10 4; марганец 1-10 i цинк 1 10-4; хлор 1 ° 10-7 (1).

Недостатком этого способа является использование в качестве реакционной среды сильно ядовитого вещества - метилового спирта. Кроме того, содержание основного вещества в конечном продукте достаточно низкое, содержание примеси алюминия высокое для высокочистого вещества.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае1мому результату является способ очистки дитионита натрия, заключаю- 40 щийся в том, что исходный Ха7$204,i ю2Н70 обрабатывают спиртовощелочным (рН=10-13,5) раствором, насыщенным хлоридом натрия, при нагревании с последующей фильтрацией, промывкой 45 метанолом и сушкой кристаллов ри

80-90 С и пониженном давлении (1010 мм,рт.ст.). Содержание основного вещества составляет ъ95 мас.% Г2).

Недостатками известного способа являются большое соцвржание в конечном продукте примеси хлора (м1 мас.%), так как процесс очистки дитионита натрия ведется из раствора, насыщениого натрием хлористым; практически 55 все примеси металлов (Al, Fe, Zn, Мп), содержащихся в исходном дитионите натрия, в указанном интервале рН, осаждаются одновременно с продуктом в виде гидроксидов и происходит их 6р концентрирование в,конечном .продуктеу использование в технологии крайне токсичного метилового спирта.

Цель изобретения - повышение сте,пени чистоты целевого продукта. 65

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дитионит натрия обрабатываюТ раствором гидроксида натрия в две стадии с промежутОчной фильтрацией, причем на первой стадии обработку раствором НаОН ведут при массовом соотношении дитионита натрия и гидроксида натрия 1: (0,020-0,026 и времени выдержки 6-10 мин при постоянном перемешивании с последующей фильтрацией от нерастворимого остатка и образовавшихся при созданной концентрации гидроксида натрия гидроксидов и сульфидов примесей алюминия, железа, марганца, цинка и др., отфильтрованный раствор дитионита натрия повторно обрабатывают концентрированным раствором гидроксида натрия прн соотношении взаимодействующих компонентов дитионит натрия:гидроксид натрия 1:(1,15-1,34 1 с образованием и выдержкой суспенэии в течение 2-

4 мин беэ перемешивания при 55-60ОС, полученную суспенэию фильтруют, осадок промывают и сушат.

Сущность способа состоит в том, что на первой стадии обработки технического дитионита натрия гидроксидом натрия происходит. выпадение в осадок образующихся при найденной концентрации взаимодействующих компонентов труднорастворимых соединений микропримесей, а введенный временной параметр дает воэможность получить высокое содержание основного вещества, так как процесс разложения дитионита натрия в слабощелочном водном растворе, протекающий по реакции 2Na7$70 +2NaOH â€, Na7$>0>+

+2Na7$0З+И О, сильно зависит от времени отоянйя, а также от создания концентрации: высаливающего реагента (гидроксида натрия и времени контактирования твердой фазы с жидкой. Очистка от примеси хлора происходит на стадии высаливания за счет подбора концентрации взаимодействующих компонентов,.когда примесь хлора в виде хлорида натрия остается в маточном растворе. для осуществления поставленной цели выбраны технологические пределы ведения процесса очистки: соотношение дитионит натрия:гидроксид натрия 1:

:(0,020-0,026), так как при более низких концентрациях гидроксида натрия происходит неполное выпадение микропримесей в осадок, а при более высоких вЂ” растворение образовавшихся гидроксидов алюминия, железа. -Время контактирования выбрано 6-10 мин, так как при меньшем времени происходит неполное растворение дитионита натрия и тем самым снижается выход, а при более длительном выдерживании раствора выход также снижается за счет увеличения скорости разложения ,дитионита натрия в растворе. На по1065335

Весовое Время соотно вышение держСпособ

Содержание примесей,мас,%

Выход, мас.Ъ

Содер жанне основ ного вежества,Ъ

:4n Zn

Л1

Гс ки, мин

Известный (1)

Известный (2) 90,0 1 102 6 104 1 104 вЂ” 1 102

95,0 1 -10 2 .10 7.10 1 10 До 1. Предлагаемый по примерам

1з0,020 6 96,8: 5 .1(Г4 5 10 4 1 10-4 2 -1б 1 10 .

67,0

1:1,150

976 3 10 4 25 ° 10 1 104

1:0,026 6

2 10 3.10

60,0

1е1,150 3

1:0,010 6

1:1,15 3

95,0 7 10

5 -1042 -10 3

7 ° 104 5-)04

60,0

1 103 1 10 3 5 ° 10 4 5 10 2.10 З 1г:0,030 б . 95;0

60,0

1з1,150 . 3

1з0.,026 10 . 96,7

3 ° 10 2,5 10 4 1 -10 4 2 -10 1.--10

60,0

1:1,150 3

1 ° 0 026 15: 93,1 3. ° 10 4

1:1,150 3

3.10 4 1-10-4 2-1à 1-10

55,0 вториой стадии обработки гидроксидом натрия выбрано. концентрационное соотношение взаимодействующих компонентов T:(1,15-1,34 J. Более низкие концеитрации гидроксида натрия снижают

ЮЖ<од, а более, высокие вЂ” затрудняет процесс промйвки осадка и увеличива° ° т время сушки, что-приводит к разожению .конечного продукта. Время выдерживания суспенэии 2-4 мин, при меньшем времени выдерживания осадок >0 не.успевает осесть и выход уменьшается, а при большем времени отстаивания уменьшается содержание основного вещества из-за начала разложения. 15

Пример. В реактор нэ орг- . стекла загружают 3 л 0,05-0,25 н. раствора .гидроксида натрия, и при включенной мешалке вносят 0,9 кг технического дитионита натрия с содержанием основного вещества

90,0 мас.Ъ и примесей, мас.Ъ: алю-. миний 1 10 2; железо 2 10 2; марга. нец 7 ° 10-4, цинк 1 .10 2; хлор вЂ” более 0,1; перемешивают 6-10 мин, и

I затем фильтруют с помощью вакуума в реактор из оргстекла, куда затем быстро сливают 1,4-1,6 л нагретого до 60 С 45В-ного раствора гидроксио да натрия. Образовавшейся суспенэуи дают отстояться 2-4 мин, маточный раствор декантируют, а осадок отфильтровывают, промывают и сушат.

Результаты опытов представлены в таблице, из которой следует, что наиболее оптимальными условиями ведения процесса очистки являются: соотношение дитионита натрия к гидроксиду натрия для первой стадии обработки 1с(0,020-0,026 ), для второй

1:(1,15-1,341 и времени выдержки б мин для первой стадии, 3 мин для второй (примеры 3 и 4).

Таким образом, предлагаемый способ очистки технического дитионита натрия по сравнению с известным способом обеспечивает повышение степени чистоты конечного продукта по примеси алюминия в 15 раз, железа вЂ” в 20 раз, марганца в 10 раэ, цинка в 50 раэ и хлора в 100 раз.

1065335

Продолжение таблицы б

Содержание примесей, мас.Ъ

Способ

Выход, мас. Ж

Ге и

Мп, Л1

1г0,026 4 . 96,5 5.10 4 5 10 4 10

2.10 1.10

45,0

1г1,150 3

1 г 0,026 6 95, 5. 4 1(Г4, 3 ° 10 4