Способ изготовления активной угольной массы для гальванических элементов с деполяривацией кислородом воздуха

 

Класс 12 i, 31

¹ 34-4-15

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСЯНИЕ способа одновременного получения фосфорнокислого натрия и фтористого натрия из апатитов.

К авторскому свидетельству A. fl. Палкина, заявленному 25 мая

1933 года (спр. о перв. ¹ 129236).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 июня 1935 года. (59) Известно все возрастающее распространение применения фосфорнокислого натрия. Особенно эта соль отмечается как вещество, заменяющее при чистке буру, щелочь. Na;PO, незаменим в рецептуре по освобождению котлов от накипи. Широкому внедрению в жизнь

Na Р0 мешает его относительно высокая стоимость.

До последнего в ремени получение солей фосфорной кислоты было связано с фосфорной кислотой, на основе реакции нейтрализации ее щелочью или заменяющей ее солью. Следовательно, прежде всего должна быть получена тем или иным способом из природных фосфатов или вообще из фосфоросодержащих веществ фосфорная кислота, а уже последняя со щелочью дает требуемый продукт. B итоге путь получения Na>PO<, исходя из природных фосфатов, довольно сложен и дорог. В работе по изучению взаимодействияя а лат и та с содой методом с пека ни я было твердо установлено, что в продуктах обмена находится Na>PO4, NaF, CaO.

Система апатит-сода должна быть принципиально отнесена к типу взаимно-необратимых.

Механизм реакции дается уравнением:

ЗСаа (POq)< ° СаР2+ 12Na COq -)» — ). 6 Na,PO„+ 12NaF+ Ca0+lOCO„ следовательно, проводя спекание апатита с содой или щелочью в условиях, близких к указанным ниже, и при количественных соотношениях, отвечающих написанному уравнению, мы получаем

Иааро„, ХaF, СаО и непрореагировавший апатит. Ма;,РО:, NaF, как растворимые в НаО, могут бь;ть выщелачиванием извлечены в водную вь.тяжку. кИз после ней уже обычными путями выфристалли зовывается фосфат натрия, втористый натрий, причем учитывают сра, нительн меньшую растворимость NaF следуе выделение и разделение Иаар04 и NaF вести методом дробной кристаллизации.

Принимая во внимание данные работы по изучению взаимодействия апатита с содой и ориентировочные опыты спекания апатита со щелочью и последующего выщелачивания спекшихся масс водою и выделения из водной вытяжки фосфата натрия, рисуется возможность следующей технологической обработки апатита с целью выделения щелочных фосфата и фторида: апатит концентрат 1 сорта

+сода (или щелочь) Смесь, тщательно измельченная и перемешанная, подвергается спеканию при 1000 — 1100

Спекшаяся масса

Ф обрабатывается горячей водой

Ф ф фильтрование

Водная вытяжка

Иа,РО4, NaF

Ф! Дробная кристаллизация

Na,РО4 12НяО

Остаток

Ca(OH), апатит

Таким образом, получается фосфат натрия и NaF. Кроме того имеется оста- ток, могущий быть названным известью, загрязненной апатитом, если степень обмена высокая, или же типа термофосфата, богатого известью и пригодного для удобрения.

Шихта для спекания во всех проведенных опытах готовилась следующим образом. Навеска щелочи и апатита имела отношение в эквивалентах: щелочи» около 55%, апатита около 45%.

Щелочь NaOH расплавлялась в никелевом тигле и апатит в виде измельченного порошка при помешивании стальной мешалкой затворялся в густую тестообразную массу. Тигель с полугустой массой ставился в .муфельную печь, где при 600 — 700 выдерживался около 1 часа; по охлаждении масса тщательно размельчалась и в том же тигле помещалась в плавильную печь, где при 1000 — 1100 выдерживалась 2 — 3 часа. Температура снижалась до 800, и при этой температуре тигель со спекшейся массой оставлялся на 6 — 8 часов. Выгруженная масса охлаждалась и бралась навеска 3 г.

Навеска помещалась в колбу, снабженную обратным холодильником на

500 мл с 300 мл кипящей воды. Выщелачивание продолжалось / часа. Потом нерастворимый остаток быстро отфильтровывался, промывался горячей водой и раствор в мерной колбе доводился до

500 мл.

Остаток растворялся в слабой азотной кислоте, и раствор также доводился в мерной колбе до 500 мл.

Для определения РяО,„- в спекшейся массе навеска ее до 1,0 г растворялась

HNO и раствор в мерной колбе доводился до 300 мл.

Результат ы.

Опыт 1. йнализ водной вытяжки: содержание РяОв в пересчете на апатит в процентах от навески спекшейся массы для вытяжки равно 27,2,,Опыт 2. а) йнализ водной вытяжки: содержание Р,О„. в процентах апатита от навески спекшейся массы равно 28,6. б) йнализ остатка: содержание Ря05 в процентах апатита от навески воздушно-сухого остатка равно 21,0

Опыт 3. a) йнализ водной вытяжки: содержание РяО в процентах апатита от навески спекшейся массы 27,4. б) йнализ остатка: содержание Ря05 в процентах апатита от навески спекшейся массы для вытяжки равно 18,7. в) йнализ спекшейся массы: содержание РяО, в процеитах апатита от навески равно 46,2.

Принимая примерно количество апатита, взятого в реакцию по весу в пределах 45% от всей шихты, а в спекшейся массе 47,5%, мы имеем, что в водную вытяжку апатита перешло в первом опыте — 58%, во втором опыте — 607, ; третий опыт позволяет точно дать количество апатита, перешедшего в водную вытяжку; это количество равняется 60%.

Таким образом переработка апатита по вышеприведенной технологической схеме дает до 60% апатита в водном растворе в форме Иа,Р04. Кроме того, s раствор переходит соответствующее количество NaF. Остаток, содержащий

Ра05, в пересчете на апатит до 20% воздушно сухого остатка, может пойти как удобрение типа „термофосфата .

Предмет и зоб ретен ия.

Способ одновременного получения фосфорнокислого натрия и фтористого натрия из апатитов, отличающийся тем, что апатит спекают с эквимолекулярным количеством едкого натра и образовавшиеся соли натрия выделяют из спека и разделяют обычными методами выщелачивания водой, выпаривания и дробной кристаллизации.

Эксперт н редактор Ф. Ф. Рыбкии

Тип.,Печа кый Труд". Зак. 4310 — 400