Изобретение относится к технологии получения пигментного фосфата кобальта, используемого в лакокрасочной промышленности, в производстве пластмасс, художественных красок.
Известен способ, по которому раствор соли кобальта, например сульфата кобальта, выливают в раствор двухзамещенного фосфата натрия при 50-60оС и соотношении СоО:Р2О5, равном 1:1,3. Осадок отфильтровывают и промывают, сушат, размалывают и прокаливают при 900оС. После прокаливания порошок диспергируют в воде и отмывают от ВРВ, повторно сушат и размалывают.
Недостатком указанного способа является плохая диспергируемость пигмента.
Целью изобретения является улучшение диспергируемости пигмента путем уменьшения количества двухзамещенного фосфата натрия и замены его на сульфат аммония, разлагающегося при прокалке, и как следствие уменьшающего спекание продукта.
Поставленная цель достигается тем, что используется раствор фосфорной кислоты. К раствору соли кобальта приливают раствор фосфорной кислоты, величину рН доводят щелочью до 4,8-5,0. Суспензию выдерживают при комнатной температуре в течение времени, достаточного для перехода растворенного кобальта в октагидрат фосфата кобальта. После этого добавляют раствор аммиака до рН 5,5-6,0. Полученный осадок отфильтровывают, промывают ВРВ, повторно сушат и размалывают.
Использование для осаждения кобальта фосфорной кислоты, а для нейтрализации продукта аммиака с промежуточной выдержкой суспензии в течение времени, достаточного для полного осаждения кобальта, позволяет уменьшить его спекание и улучшить диспергируемость.
Химизм процесса. При смешении растворов сульфата кобальта и двухзамещенного фосфата натрия (прототип) протекает реакция
4Nа2НРО4+3СоSО4+8Н2О->>
->>Со(РО4)2˙8Н2О+2NаН2РО4 +
+ 3Nа2SО4 (1) До полного связывания кобальта необходим избыток фосфата натрия (50% по Р2О5).
В случае использования фосфорной кислоты протекают две конкурирующие реакции
8Н2О+3СоSО4+2Н3РО4->>
->>Со3(РО4)˙.8Н2О+3НSО4 (2)
+
2Nа+ОН+Н3РО4- ->>Nа2НРО4+Н2О (3)
Реакция (2) протекает при рН 4,8-5,0. При быстром сливании щелочи (до рН 4,8-5,0) общий расход NаОН сокращается за счет уменьшения доли реакции (3). При вызревании происходит снижение величины рН вследствие завершения образования фосфата с выделением Н2SО4. Если вызревание не закончено, а величину рН довести до нейтральной, то образуется гидроокись кобальта СоSО4+2NаОН->> ->>Со(ОН)2+Nа2SО4, которая при прокалке дает черный продукт.
После вызревания необходима нейтрализация Н2SО4. Введение аммиака, адсорбирующего на поверхности мицелл фосфата и удаляемого из продукта при прокаливании, затрудняет спекание и наоборот увеличение количества Nа2НРО4 при прокаливании способствует спеканию частиц.
П р и м е р 1 (прототип). К 100 мл раствора двухзамещенного фосфата натрия Nа2НРО4 с массовой концентрацией 100 г/л Р2О5 добавляют 78 мл раствора СоSО4 с массовой концентрацией 100 г/л СоО. Соотношение Р2О5:СоО=1,3:1,0. Смесь нагревают до 50-60оС, выдерживают 30 мин при перемешивании, осадок отфильтровывают, промывают 200 мл воды, сушат при 100оС, размалывают и прокаливают 30 мин при 900оС. Полученный порошок диспергируют в воде до концентрации 500 г/л и размалывают в шаровой мельнице в течение 6 ч. Полученную суспензию отфильтровывают, промывают 1000 мл воды, сушат и размалывают.
П р и м е р 2. К 78 мл раствора СоSО4 с массовой концентрацией 100 г/л СоО приливают 100 мл раствора фосфорной кислоты с массовой концентрацией 100 г/л Р2О5. Соотношение Р2О5:СоО=1,3:1,0. К смешанному раствору в течение 5 с приливают раствор NаОН с массовой концентрацией NаОН 100 г/л до величины рН 4,8. Суспензию выдерживают в течение 1 ч при перемешивании, после чего добавляют раствор аммиака с массовой концентрацией NН4ОН4, равной 70 г/л до величины рН 5,5. Осадок отфильтровывают, сушат, прокаливают и размалывают аналогично примеру 1.
П р и м е р 3. Как в примере 2, только величина рН, после добавления NаОН составляет 4,5. Кобальт не полностью связывается в фосфат, при введении аммиака образуется гидроокись кобальта и при прокаливании она дает черный цвет продукта.
П р и м е р 4. Как в варианте 2, только величина рН после добавления NаОН равняется 5.5. Из-за избытка щелочи начинает образовываться гидроокись. Цвет продукта черный.
П р и м е р 5. Как в примере 2, только время выдержки суспензии после подачи раствора щелочи было недостаточным для полного перехода кобальта в осадок. Продукт черный.
П р и м е р 6. Как в примере 2, только величина РН после подачи аммиака меньше 4.5. Величина рН готового продукта меньше 5,5. Пигмент кислый.
П р и м е р 7. Как в примере 2, только величина рН после подачи аммиака 6,0. Величина рН готового продукта 8,5. Пигмент щелочной.
Физико-химические свойства пигментов, полученных способами 1-7, представлены в таблицы.
П р и м е р 8. Как в примере 2, только величина рН после добавления составляет 5,0. Кобальт связывается в фосфат, гидроокись кобальта отсутствует, продукт темно-фиолетового цвета, величина рН его равна 7,0; диспергируемость 28 мкм.
П р и м е р 9. Как в примере 2, только величина рН после подачи щелочи равна 4,8, а после подачи аммиака -5,0. Продукт нейтральный, темно-фиолетовый, диспергируемость его 30 мкм.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛТОГО ЖЕЛЕЗОКАЛЬЦИЕВОГО ПИГМЕНТА | 1991 |
|
RU2013428C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСНОГО ЖЕЛЕЗООКСИДНОГО ПИГМЕНТА С ЗАДАННЫМИ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ | 1991 |
|
RU2035479C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПЕРОВСКИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА | 1990 |
|
RU2021204C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРОВ СУЛЬФАТА ТИТАНА | 1990 |
|
RU2021205C1 |
Способ получения белого титано-магниевого пигмента | 1989 |
|
SU1736929A1 |
Способ очистки сточных вод от ионов кальция | 1990 |
|
SU1784594A1 |
Способ переработки сфенового концентрата | 1990 |
|
SU1712311A1 |
Способ получения двуокиси титана | 1990 |
|
SU1811505A3 |
Способ получения оксида цинка | 1989 |
|
SU1721020A1 |
Способ гидрометаллургического получения окиси цинка | 1991 |
|
SU1759928A2 |
Сущность изобретения: раствор сульфата кобальта смешивают с раствором фосфорной кислоты при pH 4,8-5,0, добавляют к суспензии раствора аммиака до pH 5,0-5,5, фильтруют суспензию, сушат и размалывают осадок, прокаливают, промывают продукт, повторно сушат и размалывают. Характеристики: пигмент темно-фиолетового цвета, красящая способность 110%; укрывистость 70-78 г/м2 , диспергируемость 30 мкм. 1 табл.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕМНО-ФИОЛЕТОВОГО КОБАЛЬТОВОГО ПИГМЕНТА, включающий смешивание раствора сульфата кобальта с раствором фосфорсодержащего соединения при нагревании, выдержку суспензии, фильтрацию, сушку и размалывание осадка, последующее прокаливание его при 900oС, промывку продукта, повторную сушку и тонкий размол, отличающийся тем, что, с целью улучщения диспергируемости пигмента, в качестве фосфорсодержащего соединения используют фосфорную кислоту и смешивание осуществляют в присутствии гидроокиси натрия при рН 4,8 5,0, а после выдержки к полученной суспензии добавляют водный раствор аммиака до рН 5,0 5,5.
Беленький Е.Ф | |||
и Рискин И.В | |||
Химия и технология пигментов | |||
Л.: Химия, 1974, с.461 и 462. |
Авторы
Даты
1995-05-10—Публикация
1991-01-08—Подача