Способ получения аморфной окиси железа

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМОРФНОЙ ОКИСИ ЖЕЛЕЗА путем осаждения ее из раствора азотнокислого железа с последующей промывкой, фильтрацией и термической дегидратацией полученного осад;(э, о т я и чающийся l-e, ttto, с 1|1е;йШ повьшеп ния TepMOCTaiCfienbilocTM: щ одукта , процесс осажденда ttoveвиной при н гревдяш в |фйсу1Ч:тШ1й фосфорной кислоты. 2.Способ по п. 1, о т я и ч а ю щ в и с я тем, что aarfxesataie проводят при 90- i 0()С. 3.Способ по ii. 1, отличающийся тем, что фосфорнуе кяслоту берут из расчета массового соотношения : , равного

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) 8 3 (11!

4(5!1 С 01 G 49 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 р а (Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 2783668/23-26 (22) 19.06.79 (46) 15.05.85. Бюл. У 18 (72) В.В. Печковский, Л.С. Ещенко, Н.В. Гребенько, Н.Б. Милицина н И.E. Продан (71) Белорусский технологический институт им. С.И. Кирова (53) 546.723-31:54-161(088.8) (56) 1. Патент США В 3414378, кл. 23-200, опублик. 1968.

2, Авторское свидетельство СССР .У 291878, кл. С 01 С 49/06, 1969. (54) (57) 1 . .СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АИОРФНОЙ ОКИСИ ЖКЛКЗА путем осаждения ее из раствора азотнокислого железа с последующей промывкой, фильтрацией и термической дегидратацией полученного осадКа, о т л М ч а loшийся тем,-w O,.c ЦаНви повыше ния термостабийъаоати цулаиого продукта, процесс асазфения ае4уг мочввиной при нагревании в Нриеуйетэии фосфорной кислоты.

2. Способ по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что sa eâàaaå проводят при 90-100ОС.

3. Способ по и. 1, о т л и ч- а- ю шийся тем, что фосфорную кислоту берут из расчета массового соотношения Р О - . Pe 0, равного (0,1-0,15):1, в реакционной смеси.

4. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что термическую дегидратацию осуществляют при 300800 С.

1155567

Изобретение относится к техноло- гии получения каталитически активной окиси железа с гелевой структурой, характеризующейся развитой удельной поверхностью, применяемой в производстве катализаторов, сорбентов, ферритов.

Известен способ получения аморфной окиси железа, основанный на термическом разложении оксалата же- 10 леза ji) .

Однако по этому способу продукт получают в виде тонких пленок с малой удельной поверхностью, а температурная область его существования в аморфном состоянии не превышает 190 С, что затрудняет использование известной окиси железа для получения сорбентов и катализаторов.

Наиболее близким техническим 2О решением к изобретению является способ получения аморфной окиси железа путем осаждения ее в виде гидроокиси из раствора аэотнокислого железа

Ре(НО>) водным раствором аммиака .быстрым приливанием последнего до конечного значения рн 10 при о температуре, близкой к 0 С, с последующей (4-5)-кратной отмывкой полученного осадка декантацией, фильтра- ® цией, термической дегидратацией его нри давлении 2 мм рт.ст. с постепенным повышением температуры до

150-350 С. Эти условия позволяют получать окись железа в активном аморфном состоянии (2g .

Недостатком известного способа является невысокая термостабильность целевой окиси железа ввиду ограниченной области ее существования в аморфном состоянии при 150-350 С.

Кроме того, проведение дегидратации под вакуумом усложняет в целом процесс.

6t

Цель изобретения — повьппение тер- Ю мостабильности аморфной окиси железа.

Поставленная цель достигается согласно способу получения аморфной окиси железа путем осаждения ее иэ раствора аэотнокислого железа моче- . © виной при 90-100 С в присутствии фосфорной кислоты, добавляемой из расчета массового соотношения

Р 0 Ге О равного (0,1-0,15):1, в реакционной смеси, с последующей промывкой, фильтрацией и термической дегидратацией полученного осадка гидроокиси при 300-800 С.

Необходимость указанного количества фосфорной кислоты обусловлена тем, что процесс образования гидроокиси железа в коллоидном состоянии наблюдается при соотношении исходных реагентов Р 0 Fe 0 7 0,1.

Однако при увеличении количества фосфорной кислоты в исходной смеси до общего соотношения P Og Fe20 7 0,15 наряду с гидроокисью образуется фосфат железа, который кристаллизуется при более низких температурах, чем (= Fe<0> и тем самым ограничивает температурный интервал существования активной окиси железа в аморфном состоянии.

Осадитель — мочевину берут из, расчета б моль на 1 моль Р 0 с учетом разложения мочевины при нагревао нии до 90-100 С, способствующего медленному повышению рН среды и образованию гидроокиси железа в коллоидном состоянии. Нижний температурный предел при осаждении лимитируется временем образования гидроокиси железа, а при увеличении температуры вью ше 100 С в результате быстрого протекания процесса образуется неоднородный по составу продукт.

Процесс дегидратации, в отличие от известного способа, осуществляется при нормальном атмосферном давлении с постепенным повышением температуры до 300-800 С. До 300 С происходит увеличение удельной поверхности окиси железа sa счет удаления из пор влаги .и продуктов разложения мочевины, а выше 800 С повьппение температуры нецелесообразно, так как при этом происходит кристаллизация аморфной окиси железа с образованием кристаллической фазы А -Pe<0> с небольшой удельной поверхностью.

Полученная по изобретению:, аморфная окись железа имеет повышенную термостабильность ввиду значительно более широкой температурной области существования ее в активном аморфном состоянии вплоть до 840 С

0 по сравнению с известным продуктом.

Пример 1 . К 50 мл 1 М раствора Fe(NO>) добавляют 5 мл Н РО, обеспечивая отношение Ре О> Р Оп, равное 1:О,1. При 90 С вводят 0,9 r мочевины из расчета 3 моль на

1 моль Н>РОп . Образовавшийся коллоидный раствор гидроокиси железа отмывают от ионов ЯО по реакции íà I

1155567

Составитель Л.Романцева

Редактор Т.Колб Техред М.Пароцай Корректор И. Эрдейи

Заказ 3029/21

Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 дифениламин и фильтруют. Далее проводят дегидратацию при постепенном повышении температуры от 20 до 800 С. Полученная окись железа существует в аморфном состоянии до 840 С.

Пример 2. К 50 мл 1 М раствора Fe(NO>)> добавляют 7,5 мл

1 М Н РО до отношения Fe>0> ° Р О равного 1:0,15, и при повышении температуры до 95 С вводят 1,35 г мочевины. Образовавшийся коллоидный раствор гидроокиси железа отмывают от ионов NO по реакции на дифениламин и фильтруют. Далее проводят дегидратацию при атмосферном давлении с постепенным повышением а .температуры от 20 до 700 С. В аморфном состоянии полученная окись

0 железа существует до 780 С.

Термограммы предложенной окиси железа показывают что она кристало лнзуется при 450 С. При добавлении модификатора Р О при ее-образовании в количестве 10Х экзоэффект, обусловленный кристаллизацией .-Ре О, наблюдается только при ,840 С . Увеличение количества Р О до 15Х сдвигает начало кристаллиза1р ции о(— Fe О в область более низких температур (780 С).

При этом термограммы сняты с образцов, предварительно прокаленных при 400 С во избежание последующего усиленного газовыделения при термоанализе.

Кроме того, изобретение упрощает процесс за счет исключения необходимости создания вакуума при дегидратации гидроокиси железа.