Способ получения цианата щелочного металла

 

Изобретение относится к способам получения цианатов щелочных металлов, которые могут быть использованы для жидкостного азотирования стальных изделий в расплавах солевых ванн, а также как исходное сырье в производстве различных замещенных мочевин. Способ получения цианата щелочного металла включает термообработку слоя из порошкообразной смеси карбамида и карбоната щелочного металла при 150-215°С в течение 1ч. С целью повышения содержания основного вещества в продукте термообработке подвергают слои из порошкообразной смеси толщиной 1-5 мм. Способ позволяет повысить содержание основного вещества в продукте для цианата натрия с 88 до 92,8%, для цианата калия - с 55 до 96-99,5%, для цианата рубидия - с 57 до 99,5-99,9%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„159043 (51) 5 С 01 С /14

4 1 ЦМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

l1Pk ГКНТ СССР

1 (21) 4300909/23-26 (22) 31.08.87 (46) 07,09.90. Бюл. N 33 (72) А.Г.Корякин» Е.Н.Бойцов, О.С.Рукевич, Ю.И.Перминов, Г.Н.Зиновьев и Л.А.Симкина (53) 661.83.373(088.8) (56) Патент Японии М 29837/74» кл. 15 М 5, 1974 ° (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИАНАТА ЩЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к способам получения цианатов щелочных металлов, которые могут быть использованы для жидкостного азотирования стальных изделий в расплавах солевых

Изобретение относится к способам получения цианатов щелочных металлов, которые могут быть использованы для жидкостного азотирования стальных изделий в расплавах солевых ванн, а также как исходное сырье в производстве различных замещенных мочевин.

Цель изобретения - повышение содержания основного вещества в продукте.

Исходные вещества смешивают в стехиометрическом соотношении или используют незначительный избыток карбамида (мольное отношение карбамид:карбонат от 2:1 до 2,2:1). Время нагревания, необходимое и достаточное для получения продукта, составляет около 1 ч.

Пример 1. 9,1 г (0,152 моль) карбамида и 10,0 r (0,072 моль) кар2 ванн, а также как исходное сырье в производстве различных замещенных мочевин. Способ получения цианата щелочного металла включает термообработку слоя из порошкообразной смеси карбамида и карбоната металла при

150-215 С в течение 1 ч. С целью повышения содержания основного вещества в продукте термообработке подвергают слои из порошкообразной смеси толщиной 1-5 мм. Способ позволяет повысить содержание основного вещества в продукте для цианата натрия с 88 до

92,8 0, для цианата калия - с 55 до

96-99,54, для цианата рубидия — с

57 до 99,5-99,9i. 1 табл.

f боната калия измельчают до размера частиц не более 0,1 мм, перемешивают и помещают равномерным слоем на металлический противень, имеющий диаметр 10 см. Соотношение карбамид:карбонат равно 2,1:1. Насыпная масса смеси составляла 0,486 г/см3, высота слоя - 5 мм. Противень помещают в воздушный термостат с температурой

190 С и выдерживают при этой темпе.ратуре 1 ч. Получено 11,73 г продукта, содержащего 96,4 мас.". цианата калия; выход по карбонату калия

95,8ь.

Пример ы 2-20. Повторяют опыт, описанный в примере 1, изменяя загрузки карбамида и карбоната (калия, натрия или рубидия), температу!

590436

Выход цианата по карбонату,4

Содержание

Щелочной

Мольное

Время выдержки, ч

Толщина

Темпе.ратура, С

При мер соотно шение карбамид: кар бонат цианата в слоя металп реагенпродукте, мас.4 тов мм

7 8

5 96,4 95,8

1 96,0 95,3

1 99,5. 99,4

1 92 8 91,1

99,5 99,4

190 1

175 1

160 1

150 1

190 1

2,1

2,1

2,1

2,2

2,2

К

К

К

Na

1

3

5 ру, толщину слоя,. время нагревания, Результаты приведены в таблице, Пример 21 (известный). В реактор с электрообогревом помещают

34,6 г (0,25 моль) безводного карбоната калия и 10 г (0,17 моль) карбамида. При непрерывном интенсивном перемешивании реакционную массу нагревают до 150 С и выдерживают при этой температуре 40 мин. Температуру в реакторе понижают до 120 С. После этого добавляют новую порцию карбамида - 10 г (0,1.7 моль), 15 мин нагревают реакционную массу до 150 С и повторяют режим выдержки и охлаждения, После добавления в реактор тре,тьей порции карбамида - 10 г (0,17 моль)температуру реакционной массы равномерно в течение 3 ч повышают до 150 С. >0

После этого 20 мин нагревают реакционную массу до 300 С и выдерживают при этой температуре 5 мин. После охлаждения из реактора выгружают

40,6 г продукта. Содержание цианата калия в продукте составляет 86,0 ь.

Пример 22 (известный). В реактор с электрообогревом помещают

57,8 г (0,25 моль) безводного карбоната рубидия и 10 г (0,17 моль) мочевины. Дальнейшее проведение синтеза аналогично примеру 21. После охлаждения из реактора выгружают 63,8 г продукта. Содержание цианата рубидия ,в продукте составляет о9,93.

Пример ы 1"6 описывают осуществление предлагаемого способа.

Сравнительные примеры 7-15 показывают, что получение цианатов с высоким содержанием основного вещества не достигается при температуре ниже

150ОС (примеры 7-10), толщине слоя более 5 мм (примеры 11-13) и времени нагревания менее ч (примеры 14 и 15), Примеры 16-20 показывают, что высокое содержание основного вещества в цианатах (особенно калия и рубидия) не достигается в условиях известного способа даже при увеличении времени обработки. При этом пример

18 хорошо воспроизводит результаты, . описанные в известном изобретении.

Примеры 21-22 показывают, что по другому известному способу не удается получить цианаты калия и рубидия с высоким .содержанием основного вещества.

Минимальная толщина слоя, в котором осуществляют нагревание, - 1 ммобусловлена практической возможностью создания более или менее равномерного слоя. При толщине слоя более 5 мм в продукте остаются значительные количества непрореагировавшего карбоната.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет поеысить содержание основного вещества в продукте: для цианата натрия — с 88 до 92,84, для цианата калия - с 55 до 96-99,54, для цианата рубидия - с 57 до 99,599,9 .

Формула изобретения

Способ получения цианата щелочного металла, включающий термообработку слоя из порошкообразной смеси карбамида и карбоната щелочного металла при 150-215 С в течение 1 ч, о т л ич а ю шийся тем,-что, с целью повышения содержания основного вещества в продукте, термообработке подвергают слои из порошкообразной смеси толщиной 1-5 мм.

1590436

Продолжение таблицы

1 °

1

1

5

Составитель Е.Наумова

Редактор Е,Папп Техред Л.Олийнык Корректор M.Кучерявая.

Заказ 2611 Тираж 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент",,г.ужгород, ул. Гагарино,101

7

9

11

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23

24

26

27

28

29 кь

К

К

Na

Na

К

К

Na

К

К

К

К

Na кь

Р,Ь

К кь

Na

К

Na кь

Иа

К г.ь

2,2

2,1

2,1

2,2

2,2

2,1

2,1

2,2

2,1

2,1

1,8

1,8

1,8

1,8

1,82,0

2,0

1,8

2,3

1,9

2,3

2,3

1,9

1,8

150-300

150-300

215

1

1 1

1

0,5

0,5 1

1

2

"6

1

1

1

5

5

5

5

99,9

38,0

38,9

84,4

6 1, 1

52,6

89,0

72 4

78,0

75,8

55,0

54,5

88,0

57,4

57,3

86,0

89,9

88,7

95,2

87,2

99,1

93,9

92,1

89,4

99,9

34,3

35,2

81 5

56,2

48,6

87,3

68,1

75,1

72,7

51,0

50,5

85,7

55,0

54,9

84,0

89,0

87,9

93,9

87,4

99,3

95,3

97,2

99,0