СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕМНО-ФИОЛЕТОВОГО КОБАЛЬТОВОГО ПИГМЕНТА Российский патент 1995 года по МПК C09C1/00 

Описание патента на изобретение RU2034880C1

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 +
+ 3Nа24 (1) До полного связывания кобальта необходим избыток фосфата натрия (50% по Р2О5).

В случае использования фосфорной кислоты протекают две конкурирующие реакции
2О+3СоSО4+2Н3РО4->>
->>Со3(РО4)˙.8Н2О+3НSО4 (2)
+
2Nа+ОН+Н3РО4- ->>Nа2НРО42О (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 Н24. Если вызревание не закончено, а величину рН довести до нейтральной, то образуется гидроокись кобальта СоSО4+2NаОН->> ->>Со(ОН)2+Nа24, которая при прокалке дает черный продукт.

После вызревания необходима нейтрализация Н24. 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.

Похожие патенты RU2034880C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛТОГО ЖЕЛЕЗОКАЛЬЦИЕВОГО ПИГМЕНТА 1991
  • Краснобай Н.Г.
  • Распопов Ю.Г.
  • Крохина Р.Н.
  • Мауле Р.Ю.
  • Урбонавичюс Р.Э.
RU2013428C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСНОГО ЖЕЛЕЗООКСИДНОГО ПИГМЕНТА С ЗАДАННЫМИ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ 1991
  • Распопов Ю.Г.
  • Краснобай Н.Г.
  • Ракоч А.Г.
  • Коптев И.В.
  • Бобышева Г.А.
  • Квинт В.А.
  • Жукова Е.Ю.
  • Рудаков Н.Н.
  • Мешков П.И.
  • Богатов К.Б.
RU2035479C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПЕРОВСКИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА 1990
  • Первушин В.Ю.
  • Рыльникова Г.Ю.
  • Герман В.А.
  • Золотарев А.Е.
RU2021204C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРОВ СУЛЬФАТА ТИТАНА 1990
  • Первушин В.Ю.
  • Григорович В.А.
  • Кузнецова И.В.
  • Бобышева Г.А.
  • Корниловских С.Я.
RU2021205C1
Способ получения белого титано-магниевого пигмента 1989
  • Беккерман Лилия Иосифовна
  • Груздев Юрий Алексеевич
  • Сидорова Наталья Сергеевна
  • Шнайдер Мария Марковна
SU1736929A1
Способ очистки сточных вод от ионов кальция 1990
  • Чарикова Вера Михайловна
  • Казачихин Дмитрий Валерьянович
  • Иванова Мария Александровна
SU1784594A1
Способ переработки сфенового концентрата 1990
  • Корниловских Сергей Яковлевич
  • Самойловна Галина Григорьевна
  • Кузнецова Ирина Васильевна
  • Артеменков Анатолий Григорьевич
SU1712311A1
Способ получения двуокиси титана 1990
  • Становнова Наиля Валиевна
  • Конотопчик Константин Ульянович
  • Ленев Лев Михайлович
  • Продан Нина Викторовна
  • Криворуков Альберт Иванович
  • Хандога Надежда Васильевна
SU1811505A3
Способ получения оксида цинка 1989
  • Конотопчик Константин Ульянович
  • Становнова Наиля Валиевна
  • Продан Нина Викторовна
  • Щеголев Андрей Анатольевич
SU1721020A1
Способ гидрометаллургического получения окиси цинка 1991
  • Становнова Наиля Валеевна
  • Конотопчик Константин Ульянович
  • Продан Нина Викторовна
SU1759928A2

Иллюстрации к изобретению RU 2 034 880 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕМНО-ФИОЛЕТОВОГО КОБАЛЬТОВОГО ПИГМЕНТА

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.

Формула изобретения RU 2 034 880 C1

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.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2034880C1

Беленький Е.Ф
и Рискин И.В
Химия и технология пигментов
Л.: Химия, 1974, с.461 и 462.

RU 2 034 880 C1

Авторы

Груздев Ю.А.

Герасимов Д.А.

Даты

1995-05-10Публикация

1991-01-08Подача