Способ получения концентрированных азотнокислых растворов титана

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнаянстнчесннк

Республни

«»637331 (61} Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23,06.77 (21) 2499570/23-26 с присоединением заявнн ЭЙ— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 151238.Бюллетень %46 (45) Дата опубликования оннсания 201278 (Sl) N. Кл.

С 01 G 23/00

/(С 04 В 35/46

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (оо) УДК546 . 824.,17 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.В.Старцева, М.E.Ëåâèíà, Ю.Д.Третьяков Й."В А Фаин.

- iR !

Московский ордена Ленина и ордена " -" ----- =

Трудового Красного Знамени государств@Щи -,,. университет им. М.В.ЛомонЬеевжP3) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ АЗОТНОКИСЛЫХ

РАСТВОРОВ ТИТАНА

Изобретение относится к способам получения концентрированных азотнокислых растворов титана и может быть использовано при получении пьеэокеракыческих материалов на основе двуокиси титана.

Известны способы получения аээтнокислых растворов титана путем обработки водных растворов четыреххлористого титана аммиаком с последУющей отнявкой образующейся гидроокиси титана от ионов хлора и ее растворением в азотной кислоте. При этом могут быть получены устойчивые растворы азотнокислого титана с концентрацией не пронышающей,10 г/л титана; растворы с большей концентрацией титана неустойчивы и гидро- лизуются в течение 2-3 ч 1), (2) .

Из известных способов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения концентрированных азотнокислых растворов титана путем обработки водного раствора четыреххлористого титана аммиаком при температуре, не превышающей 20 С с последующим выделением образующегося осадка, отмывкой его от ионов хлора и растворением при комнатной температуре в азотной кислоте, содержащей добавку лимонной или винной кислоты.

При этом получают растворы, содержащие 60-70 г/л титана, и устойчивые в течение 2 недель 13) .

Недостаток способа состоит в относительно небольшой устойчивости к гидролизу получаемых азотнокислых растворов титана.

Цель изобретения — повышение устойчивости конечного продукта к гидролизу.

Это достигается тем, что процесс обработки четыреххлористого титана аммиаком ведут при охлаждении до (-) l0- -)20 С, образующуюся замороженную смесь разморажйвают и процесс растворения гидроокиси титана в азотной

20 кислоте ведут при -)5 — -)L5 С. Целесообразно при этом для сокращения времени отмывки от ионов хлора осуществлять цикл замораживания-размораживания осадка гидроокиси титана.

Пример l. 2 М водный раствор четыреххлористого титана замораживают вливанием по каплям в жидкий азот °

Полученные криогранулы всыпают при перемешивании в концентрированный раствор аммиака, взятый в двухкратном избытке, поддерживая температуру сме6373

Формула изобретения

Составитель B.Hå÷èïoðåíêî

Редактор Н.Потапова Техред А.Алатырев Корректор И.Гокснч

Заказ 7031/13 Тираж 613 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Фидиал ППП Патент, r.ÓIãîpoä, ул.Проектная,4 си (-) 10 С, затем смесь оставляют для самопроизвольного повышения температуры до 0 С. Выделяющуюся при этом гидроокись титана отфильтровывают на нутч-фильтре, отмывают в течение

12 ч холодной водой (+)3 -(+)5 С) от ионов хлора и растворяют в азотной 5 кислоте удельного веса 1,25-1,26 г/мп при охлаждении до -5 C. (Мольное отношение Т1: НИО = 1:5). Получают раствор, содержащйй 1.00,2 г/л в пересчете иа Т10 и не обнаруживающий 10 никаких изменений в течение трех недель.

Пример 2. Гидроокись титана, полученную по методике примера 1, замораживают при -900С. После отморажи- 1> вания гидроокись отмывают от ионов хлора. (Отмывку от ионов хлора по данным химического анализа заканчивают в данном случае эа 6 ч). Полученную гидроокись отжимают на фильтре и растворяют в азотной кислоте удельного веса 1,25-1,26 г/мл при охлаждении до ("35ОС (мольное отйошение Т4: НИО = 1:5) . Получают раствор, содержащйй 110 г/л в пересчете на Т1О и не обнаруживающий никаких

2 изменений в течение пяти недель.

Пример 3. Процедуру, описанную в примере 2, повторяют и к полученному азотнокислому раствору титана прибавляют лимонную кислоту в ко30 личестве 1 г/л. Получают раствор устойчивый в течение 4 мес.

Пример 4 . К охлажденному жидким азотом до (- 0 С 2 N раствору медленно прибавляют 15Ъ-ный раствор аммиака, взятый в 1,5- кратном избытке, поддерживая температуру смеси (-)20 С. После самопроизвольного повышения температуры до (+) ЗОС выделив-. шуюся гидроокись титана замораживают 40 при (-) 30 С. После размораживания гидроокись отмывают холодной водой в течение б ч от ионов хлора, отжимают на фильтре и растворяют в азотной кислоте удельного веса 1,25-1,26 г/мл 45

31 ф при охлаждении до (-)15 С (мальное соотношение Т(: НИО 1:5) . Получ ют раствор, содержащий 115 г/л в пересчете на TiO и устойчивый к гидролизу в теченйе б недель.

Таким образом, использование изобретения позволяет получать концентрированные азотнокислые растворы титана с большей устойчивостью. При этом введение в азотную кислоту стабилизирующих добавок (см.пример 3) увеличивает время устойчивости растворов, полученнных по предлагаемому способу в 2-3 pB3«% по сравнению со стабилизированными растворами, полученными по известному способу.

1. Способ получения концентрированных азотнокислых растворов титана, включающий обработку раствора четыреххлористого титана аммиаком, выделение образующегося осадка гидроокиси титана, отмывку его от ибнов хлора и растворение в азотной кислоте, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости конечного продукта к гидролизу, процесс обработки ведут при охлаждении до (-)10 — (-)20 С, смесь размораживают, процесс растворения ведут при

„()15оС

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения времени отмывки от ионов хлора, смесь после размораживания подвергают повторному замораживанию и размораживанию.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. ЪC3em 6ос.1963, 911, 5278.

2. Ж. неорганической химии, 1969, 14, Р 2„ 3088.

3. Авторское свидетельство СССР

9 223805, кл. С 01 5 23/00, 03.07.67.