Способ получения перренатов двухвалентных металлов

 

Союз Советских

Соцмалкстическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.04.80 (21) 2918929/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.1281. Бюллетень №48

Дата опубликования описания 30.12.81 (51)М. Кл з

С 01 G 47/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДН 846.719 (088 ° 8) Л.A. Мартынова, М.П. Смирнов, Е.Н Богословская, В.Е. Рудниченко, В.М. Качаловская, В.В. Казакова, М.М. Хромова н Ю.С. Сукач (72) Авторы изобретения

Государственный научно-исследовательсКий, институт цветных металлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ IIEPPEHATOB ДВУХВАЛЕНТНЫХ

МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к общей химии и может быть использовано в металлургической и химической промышленности, например в химическом фазовом анализе при разработке методик, для индентификации соединений рения в продуктах лабораторно-технологических исследований.

Известен способ получения перренатов, основанный на взаимодействии в растворе перренат-иона с катионами цветных металлов. Способ включает растворение металлов, их оксидов или карбонатов в растворе рениевой кислоты, удаление избытка компонентов, 15 не содержащих рения, фильтрацией, упаривание раствора и кристаллизацию осадка (1) .

Недостатком известного способа является наличие значительного коли- 20 чества операций, включающих предварительный синтез рениевой кислоты, что удлиняет и осложняет синтез перренатов. Кроме того, для решения проблеьы извлечения рения в процессе

25 металлургического произ водства и снижения потерь рения с пылями (при пылеобразовании идут процессы спекания при 200-700 С в слабоокислительной атмосФере) необходимо доказательство 30 образования перренатов тяжелых цветных металлов спеканием. Прямые методы доказательства отсутствуют иэ-за малой концентрации рения в пылях и их тонкодисперсности °

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения перренатов двухвалентных металлов (Ba, Sr, Ca, Cd, Pb, Со, Mg, Mn) стеканием карбонатов с перренатом аммония. Нагрев до температуры не выше 1000 С проводят с постоянной скоростью 5 С/мин "(2).

Однако указанный способ не моделирует способ образования перренатов в условиях пылевыноса, где отсутствуют карбонаты и много оксидов цветных металлов Pb, Cu, Zn и др. Кроме того, при использовании стехиометрической смеси нельзя получить монофазный продукт так как один иэ компонентов смеси — перренат аммония разлагается при нагревании с образованием летучих компонентов, что при наличии стехиометрической смеси приводит к избытку металла-катиона по отношению к рению.

Цель изобретения — повышение фазовой однородности Продукта.

893875

Способ. Условия осуществления

NH4ReO4+MeCO у стехиометрическая смесь, воздушная атмосфера, непрерывный нагрев

Известный

NH4ReO<&MeO избыток перрената аммония 5-10Ъ, воздушная атмосфера, ступенчатый нагрев, удаление избытка рения пе" рекисью водорода

Предлаемый

Для достижения поставленной цели в способе получения перренатов двухвалентных металлов оксиды металлов спекают с перренатом аммония, последний берут с избытком 5-10Ъ от стехиометрии, спекание ведут при 200-250 Ñ в течение 2-3 ч, затем температуру повышают до 400-450 C с градиентом скорости 20-25 С/ч, полученный спек обрабатывают перекисью водорода для удаления избыточного рения.

В основе способа лежит реакция

2NfI4ReO4+MeO Me (ReO ) 2+2NH>+H 0, Способ осуществляется следующим образом.

Смесь оксида соответствующего металла и перрената аммония при 5- 15

10Ъ-ном избытке последнего против стехиоме-..рии указанной реакции растирают и помещают в фарфоровый тигель.

Нагревание ведут в муфеле первоначально до 200-250 С в течение 2-3 ч, 2О а затем поднимают температуру на 2550 С каждый час до 400-450 С при тщательном перемешивании после каждой выдержки. Спек растирают, добавляют перекись водорода и снова ставят в муфель для удаления избытка рения в виде оксида рения (ЧХХ) . Полноту удаления избыточного рения определяют по цвету осадка.

В таблице приведены сравнительные данные, характеризующие известный и 30 предлагаемый способы.

Нагрев ниже 200ОС нецелесообразен, так как не обеспечивает достаточную . скорость распада перрената аммония, при температуре выше 250 С на началь- 35 ной стадии улетучивается рений.

Нагрев до 400-450 С необходим для протекания реакции до конца и кристаллизации продукта реакции. Выше

450ОC происходит частичный распад перренатов.

При меньшем чем 5Ъ, избытке рения возникает опасность частичного образования основных перренатов, так как. создаются условия местного перенасыщения оксидом металла, при избытке свыше 10Ъ удлиняется время его удаления.

Экспериментально предлагаемым способом были получены перренаты меди, цинка, свинца, кальция и изучены их диагностические свойства.

Степень чистоты и диагностические свойства полученных перренатов устанавливали с прмощью химического, микроскопического, термического и рентгенофазового методов анализа. Для перренатов, легко поглощающих на воздухе влагу, рентгенограммы снимали на высокотемпературной приставке.

Пример 1. Готовят смесь оксида кальция и перрената аммония с

10Ъ-ным избытком последнего против стехиометрии реакции

2NH4 ReO4+CaO Са (AeO4.) +2БН3+Н20.

Смесь растирают в ступке, перемешивают, помещают в фарфоровый тигель и нагревают в муфеле до 225 С выдерживая при этой температуре 3 ч, после чего температуру поднимают ступенчато — каждый час на 25 С до 450 С.

Нагрев сопровождается тщательным перемешиванием после каждой выдержки., Спек растирают, смачивают несколькими каплями концентрированного

-раствора перекиси водорода и ставят в муфель, нагретый до 250 С с целью удаления избытка рения ° Эту операцию повторяют до исчезновения серого цвета осадка. При этом осадок не должен темнеть в процессе нагревания не менее 1 ч при 300 С. Если осадок потемнел, то операцию обработки перекисью водорода повторяют. Осадок растирают в ступке. Получают порошок бело-розового цвета.

Пример 2. Готовят смесь оксида цинка с перренатом аммония, взятым с 5Ъ-ным избытком. Спекание ведут при 250оС в течение 2 ч ° Затем поднимают температуру до 400ОС с градиентом скорости 50 C/÷. Затем удаляют избыток рения с помощью перекиси водорода .

В аналогичных условиях получают перренаты свинца, меди. .Результат

Ме (Ие04) с примесью основных перренатов и оксидов рения низших степеней окисления; чистота препарата не указана

Ме(аеО ) монофазный продукт практически 100Ъ

893875

Формула изобретения

Составитель В. Дубровская

Техред Ж.Кастелевич Корректор Н. Швыдкая

Редактор В. Петраш

Заказ 11381/37 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения перренатов двухвалентных металлов спеканием металлсодержащего соединения с перренатом аммония, отличающийся тем, что, с целью повышения фазовой однородности продукта, оксиды металлов спекают с перренатом аммония, взятым в избытке 5-10% от стехиометрии, при 200-250ОС в течение 2-3 ч, затем температуру повию.ают до 400450 С с градиентом скорости 25-50 С/ч о и полученный спек обрабатывают перекисью водорода.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Tribagat S. Rhenium et technetium. Paris, 58.

2. SchuRtze j. Thermal AnaP,Proc, 4-th JgTA, vo6 1. Budapst, 1975 ° 63.