Способ получения фосфатов на основе хрома

 

пц 572429

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соииалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.74 (21) 2080877/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 04.09.77 (51) М. Кл.з С 01В 25/26

С 01G 37/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и OTKpblTHH (53) УДК 661.876(088.8) (72) Авторы изобретения Б. П. Середа, Г. А. Сорокин, В. И. Дейнеженко, А. К. Чирва, Н. А. Охотникова, В. Е. Сиванов, Н. М. Панкеева, С. В. Золотавина и 3. А. Ильюк (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФАТОВ HA OCH08E ХРОМА

Изобретение относится к технологии хромсодержащих фосфатов, широко применяемых в качестве фосфатных связующих, например, в производстве огнеупоров и катализаторов и в качестве противокоррозионных пигментов при производстве, например, защитных грунтов.

Известен способ получения фосфатов на основе хрома путем введения в смесь ортофосфорной кислоты и хромового ангидрида гидроокиси алюминия (1). Процесс растворения ведут при 100 — 105 С, а затем хромовый ангидрид восстанавливают формальдегидом. Восстановитель вводят медленно, небольшими порциями.

Недостатком известного способа является необходимость регулирования скорости введения восстановителя.

Известен также способ получения фосфатов на основе хрома путем восстановления хромового ангидрида формальдегидом в присутствии ортофосфорной кислоты и соединений соответствующего металла.

Расход формальдегида уменьшается до

102 — 103% от стехиометрического, совмещая процесс восстановления хромового ангидрида в фосфорнокислом растворе с процессом расгворения окиси (или) гидроокиси соответствующего металла и осуществления его при

80 — 85"С со строго регламентируемой скоростью введения формалина (2).

Недостатком известного способа является многостадийность процесса, обусловленная необходимостью приготовления раствора хромового ангидрида, водной суспензии гидроокиси алюминия, смеси хромового ангидрида и ортофосфорной кислоты.

Целью изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Это достигается тем, что фосфорную кислоту вводят в предварительно приготовленную смесь хромового ангидрида, формальдегида и соединений соответствующего металла и процесс осуществляют при 85 — 95 С. Целесообразнее в качестве соединений металла использовать окись, гидроокись, фосфат или карбонат.

Пример 1. Получение кислого фосфата хрома.

Используют реактор барабанного типа длиной 10 мм и диаметром 1,8 м, разделенный на две зоны кольцевой перегородкой, 25 Обогрев реакционной массы осуществляют непосредственным контактом ее с топочными газами. Путем регулирования подачи топлива и вторичного воздуха температуру газов на входе в реактор поддерживают в пределах

572429

15

3

560 — 570 С, а на выходе из реактора — 130—

135 С.

В первую зону дозируют 200 кг/ч хромового ангидрида, 125 кг ч 37 "/о-ного раствора формалина (l03 "/о от стехиометрии) и 160 л/ч оборотного раствора газоочистки. Ыремя пребывания в первой зоне 8 — 10 мин, температура реакционной массы 94" С.

Ы начале второй зоны подают 806 кг/ч

73 /о -ной фосфорной кислоты. Температура реакционной массы в этой зоне 90 — 95 С, вреivIH 1требывани11 2 — 30 i>IHH.

Вытекающий из реактора раствор фосфата

Сг (1тзР04) z не содеРжит шестивалентного хрома H 1>1о 1оет бы 1b использован как готовый продукт, этот же раствор может быть высушен при 120 С с получением легкорастворимого в воде твердо1о продукта.

Отходящие газы очищают в орошаемом водой скруббере; оборотный раствор после газоо гистки возвращла1от в начало процесса.

llример 2. 11олучение среднего фосфата хрома.

В первую зону того же реактора подают

200 кг1ч хромового ангидрида, 12б кг/ч 37 ного формалина (103 "1о от теории) и 200 л/ч оборотного раствора газоочистки. Ыо вторую зону подают 268 кг/ч 73% -нои фосфорной кислоты.

Температуры газов и реакционной массы по зонам и длительность пребывания такие же, как и в примере 1. Вытекающую из реактора пульпу среднего фосфата хрома сушат, получая средний фосфат хрома Cl U4, не содержащий шестивалентного хрома, Состав сухого продукта; СгзОз — 37 /о, РзОз—

34 ; водорастворимые соли — 0,8 /о.

llр и мер 3. 11олучение смешанных фосфатов.

Используют реактор, описанный в примере 1. а) Получение кислого фосфата хрома и алюминия. В первую зону реактора дозируют

/0 кг ч хромового ангидрида, 164 кг/ч гидроокиси алюминия, содержащей 65о/о А120з, 43,% Ecl/÷ 31% Hîãо формалина (102 /о от теории) и 60 л/ч оборотного раствора газоочистки. Время пребывания реакционной массы в первои зоне 7 — 9 мин, температура 94 С.

Во вторую зону дозируют 1130 кг/ч 73о/оной фосфорной кислоты. Температура реакционной массы в этой зоне 90 — 94"(;, время пребывания 20 — 25 мин, температура теплоносителя: на входе в реактор 540 †5 С, на выходе 120 — 130 C.

Вытекающий из реактора раствор используется как готовый продукт или сушится при 25 — 130 С с получением водорастворимого порошкообразного или гранулированного продукта СгАlз (Н2РО4) 12. б) Получение кислого фосфата хрома, алюминия и цинка. В первую зону реактора до25

4 зируют 130 кг/ч хромового ангидрида, 69кг/ч гидроокиси алюминия, содержащей бб "/о

HlgU3 3о кг>ч окиси цинка, 81,о кг/ч 3i "/о-ного формалина (103 " от теории) и бо л/ч оборотного раствора газоочистки.

Ыремя преоывания реагентов в первой зоне реактора 8 — l0 мин, температура реакционнои массы 93 С.

Ыо вторую зону подают 993 кг ч 73 "/о-ной фос1рорнои кислоты. I емпература реакционной массы 8о — 9Ь С, время преоывания 20—

2о мип, температура теплоносителя: на входе в реактор 5iu — ЬэО С, на выходе 120 †1"С.

Ыытекающии из реактора раствор фосфата состава Сгз 1 4п(11 1 04)17 используется в качестве связу1ощего. в) 11олучение кальцийал1омохромфосфатного связующего. Ы первую зону реакгора IIQдают 20+ кг1ч> хро>> ового ангидрида, об>о кг/ч гидроокиси ал1оминия, содержащси 65 "/о

А1зоз> Ьб vari H известнЯка, соДеРжаЩего 96 /о

СаСОз, 44 кг/ч 37 "/о-ного формалина (35,5 /о от теории), и 120 л;ч оооротного раствора I азоочистки. Ыремя пребывания реакционной массы в этои зоне "— 8 мин, температура реакционной массы 91 С.

Ыо вторую зону реактора дозируют 629 кг/ч

73 "/о -ной фосфорной кислоты, температура реакционнои массы в этои зоне 88 — 95 С, время пребывания 20 — 25 мин, температура теплоносителя: на входе в реактор 580 †6"С, на выходе 130 — 140 С.

Вытекающий из реактора раствор подвергают сушке, получая твердый продукт состава:

PgOg 27,65 /о, СгОз (Ч l) — 11,00 /о АЬОз—

3,06%> СаΠ— 3,92 "/о> Сг20з (Ш) — 4,56 /о

Формула изобретения

1, Способ получения фосфатов на основе хрома путем восстановления хромового ангидрида формальдегидом в присутствии ортофосфорной кислоты и соединений соответствующего металла, при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, фосфорную кислоту вводят в предварительно приготовленную смесь хромового ангидрида, формальдегида и соединений соответствующего металла и процесс осуществляют при

85 — 95"С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве соединений металла используют окись, гидроокись, фосфат или карбонат.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Монография П. П. Будникова, Л. Б. Хорошавина «Огнеупорные бетоны на фосфатных связках», «Металлургия», М., 1971.

2. Заявка Ко 1933738/26 от 14.06.73, по которой вынесено решение о выдаче авторского свидетельства.