Способ получения хлористых основных солей металлов четвертой группы периодической системы элементов

 

Союз Советскнн

Соцналнстнческнк

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i 729282 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 1 1.04.77(21) 2473341/23-26 (51) М. Кл.

С 25 В 1/24 с присоединением заявки Ж—

Гасударственный комитет (23) Приоритет— по делам изобретений н открытий

Опубликовано 25.04.80, Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 28.04.80 (53) УДК 661.883. .2(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. М. Шарыгин, А. П. Штин, В. М. Галкин, В. Ф. Гончар и B. И. Барыбин (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗОЛЕЙ ХЛОРИСТЫХ ОСНОВНЫХ

СОЛЕЙ МЕТАЛЛОВ ЧЕТВЕРТОЙ ГРУППЫ

ПЕРИОД(ИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к технологии получения золей хлористых основных солей металлов четвертой группы нерио дической системы элементов для их ис пользования в различных коллоидно химических процессах.

Известны способы получения коллоидных растворов золей удалением кислоты с использованием ряда методов: экстрак ция, ионный обмен (11.

Основным недостатком способов яв» ляется технологическая сложность, многостядийность и появление значительного количества отходов в виде разбавленных растворов.

Наиболее близким техническим реше нием является способ выделения гидро окиси металла и азотной кислоты путем электродизлиза в трехкямерном электро диализяторе, разделенном кятионитсвой и янионитовой мембранами на катодную, среднюю и анодную камеры, с подачей в катопную камеру раствора гипроокиси натрия, R < рсдцюю камеру язотнокислого раствора металла и в анодную камеру раствора азотной кислоты

При пропускании электрического тока происходит обеднение раствора азотнокислого цирконила по азотной кислоте, 5 а состав соли циркония не изменяется.

Гидратированную двуокись (гидроокись) циркония получают смешением азотно» кислого циркония со щелочью из катодного пространства. Следовательно, полу

10 чение гидроокиси циркония осуществляет ся по обычной осадительной технологии.

Описанный метод многостадие i и имеет все недостатки, характерные для осади

15 тельной технологии.

Белью изобретения является упроще ние процесса получения золей хлористых основных солей металлов четверт.ой груп пы периодической системы элементов.

Это достигается тем, что электрохи мическое удаление соляной кислоты из раствора хлористой соли соответствую щего металла ведут в двухкамерном электролизере до достижения отношения

Способ получения золей хлористых основных солей металлов четвертой группы периодической системы элементов, включающий электрохимическое удаление соляной кислоты иэ раствора хлористой соли соответствующего металла, о т л и ч а" ю шийся тем, что с целью упрощения процесса, его ведут в двухкамерном электролизере до достижения отношения хлора к металлу, равному 0,5-0,8 с подачей раствора хлористой соли металла в катодное пространство и раствора соляной кислоты в анодное пространство электролизера.

3 72 хлора к металлу от стехоиметрического до 0,5-0,8, подавая раствор хлористой соли металла в катодное и раствор соля» ной кислоты в анодное пространство электролизора. В качестве разделительной мембраны используют как керамические мембраны на основе окислов металлов, так и органические мембраны, например, MA-40. 13ля изготовления электродов применяют устойчивые к соляной кислоте материалы, например, платину, цирконий, графит и т. д.

При достижении в процессе электролиза раствора хлористой соли соответствующего металла отношения хлора к металлу от стехиометрического до 0,50,8, получают устойчивый золь хлористой основной соли, Пример 1. Водный раствор хлорокиси циркония с исходной концентрацией 1М по двуокиси циркония и отношением хлора к цирконию, равным 2, подают в катодное пространство двухкамерного электролизера, отделенное от анодного пространства органической мембраной МА О. В анодное пространство заливают 0,2 н. раствора соляной кислоты, В качестве материалов электродов используют: для анода графит, для катода - платину. Электролиз ведут при плотности тока 40 мА на 1 см

2 мембраны в течение 5 час до достиженич атомного отношения хлора к цирконию, равного 0,76. B результате получают устойчивый золь хлористой основной соли циркония. Выход по току хлора составляет 74%, цирконий в анолите практичес-" ки отсутствует.

Пример 2, Раствор оксихлори да гафния НДОСС с 1 M исходной концентрацией заливают в катодное пространство электролизера, отделенное от анодного мембраной МА-41Л. В качестве анолита использовали 0,1 М раствор

НС1. Электролиэ проводят при катодной плотности тока 40 ма/cM и температу

2 ре 500 С. Злектролиэ ведут до самопроизвольного прекращения процесса

9282 4 вследствие осаждения на катоде пленки гHllpooKHcH гафния. Атомное отношение

С8/Hg в золе составило 0,71. Выход по току 68%.

Пример 3. Раствор треххлористого титана при катодной плотности о тока 40 ма/см и температуре 40 С до достижения атомного соотношения

С6/Tj-1,5. Выход по гоку 70%.

>о Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает значительное упрощение процесса, сокращение отходов в виде разбавленных растворов электролита, отличается экономичностью

15 и простотой технологического осуществления процесса. Кроме того, выделтощиеся в результате электролиза побочные продукты - газообразные водород н хлор - могут быть использованы и качестве исходного сырья для соответствующих химических производств.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Макаров B. M., Скотников А. С., Жибоедов В. Г.,Ярошинский В. И. Радиохимия, т. 18, .вып. 5, 773, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

% 353528, кл. С 01 g 25/00, 26.01.73(прототип) .

Составитель Т. Барабаш

Редактор P. Антонова Техред И. Асталощ Корректор М. Пожо

:Ькаэ 1219/27 Тираж 698 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР

«о делам изобретений и открытий

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

Филиал И1И! "14зтенч, г. Ужгород, ул. Проектная, 1