СПОСОБ СООСАЖДЕНИЯ ГИДРОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНАТА-ТИТАНАТА СВИНЦА Российский патент 1995 года по МПК C01G25/00 C01G23/00 C01G21/00 C04B35/49 C01B13/36 

Описание патента на изобретение RU2042629C1

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при получении материалов на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС) в производстве пьезокерамических материалов (ПКМ) и изделий из них.

Известен способ соосаждения гидроксидов металлов для получения ПКМ путем гидролиза органического раствора алкоголятов металлов [1] Способ достаточно сложен и малопригоден для организации крупнотоннажного производства ПКМ из-за технических и экономических трудностей.

Известен способ соосаждения гидроксидов металлов для получения ПКМ на основе ЦТС, заключающийся во взаимодействии раствора, содержащего исходные компоненты, с раствором гидроксидного осадителя (NH4OH или (NH4)2CO3) при рН > 8 и отделении осадка гидроксидов металлов из образовавшейся пульпы с помощью фильтрации [2] Осадок гидроксидов после фильтрации подвергают длительной сушке, измельчению, а затем термообработке с целью синтеза ПКМ.

Недостатками способа являются низкая удельная нагрузка при сгущении пульпы гидроксидов, низкие фильтрующие свойства осадков, их высокая влажность, что ведет к увеличению объема фильтрационного и отстойного оборудования. Сушка высоковлажных пастообразных осадков представляет в крупнотоннажном производстве сложную техническую задачу, требует большого расхода энергии. Осадки при сушке комкуются, сильно затвердевают, из-за чего необходим интенсивный помол высушенного продукта, что приводит к неконтролируемому загрязнению гидроксидов.

Задача изобретения повышение удельной нагрузки при сгущении пульпы гидроксидов металлов, улучшение фильтрующих свойств осадков гидроксидов, снижение их влажности.

Это достигается тем, что взаимодействие с гидроксидным осадителем проводится в две стадии: на первой стадии при рН 2,8-3,8, на второй при рН 7-9, причем концентрация гидроксидного осадителя составляет 4-6%
Предлагаемый способ позволяет повысить удельную нагрузку при сгущении пульпы гидроксидов в 4 раза, снизить влажность на 29%
При снижении значения рН первой стадии ниже 2,8 и увеличении выше 3,8 снижается удельная нагрузка при сгущении пульпы гидроксидов, уменьшается производительность фильтрации осадков гидроксидов, увеличивается их влажность. При уменьшении значения рН второй стадии ниже 7 не обеспечивается полнота осаждения исходных компонентов, что ведет к неконтролируемому изменению состава ПКМ, получаемых из гидроксидов. При увеличении значения рН второй стадии выше 9 ухудшаются указанные выше показатели сгущения, фильтрации и влажности. Кроме того, это приводит к неоправданному расходу гидроксидного осадителя.

Снижение концентрации гидроксидного осадителя ниже 4% приводит к возрастанию объемов маточных растворов, подлежащих очистке. При концентрации выше 6% ухудшаются указанные выше показатели сгущения, фильтрации и влажности осадков.

П р и м е р. Исходный раствор для получения ПКМ (PbО 70 г/л, ZrO2 20,8 г/л, TiO2 12 г/л, Nb2O5 1,1 г/л, SrO 1,6 г/л) поступал в лабораторный каскад, состоящий из трех аппаратов объемом 1,5 л каждый. Одновременно в эти аппараты вводили гидроксидный осадитель раствор гидроокиси аммония. В зависимости от назначения эксперимента концентрацию его изменяли в пределах 4, 5, 6, 8, 10, 25% причем в некоторых опытах аммиак вводили в первый аппарат, а во второй и третьем аппаратах осуществляли перемешивание пульпы. При этом рН поддерживали равным 7-9. В других опытах аммиак вводили как в первый, так и во второй аппараты каскада, причем рН по первой стадии исследовали в пределах 2,0-2,5; 2,8-3,8; 4,0-4,5; 6,4-7,1, а на второй стадии рН составлял 7-9. Процесс проводили при температуре 60-65оС. Продукционная пульпа поступала на сгущение, а сгущенная пульпа на фильтрацию и отмывку осадка от маточного раствора. Определяли удельную нагрузку при сгущении пульпы, производительность фильтрации гидроксидов и их влажность. Результаты представлены в таблице.

Дополнительно проводили исследования по влиянию рН меньше 7 на второй стадии на осаждение всех компонентов. При соблюдении всех параметров процесса рН второй стадии составлял 5,8-6,5. При этом содержание РbО в фильтрате составило в среднем 1,2 г/л, что недопустимо, так как приводит к изменению стандартного состава ПКМ и, как следствие, к ухудшению электрофизических свойств продукта.

Похожие патенты RU2042629C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСАДКА ГИДРОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТИТАНАТА-ЦИРКОНАТА СВИНЦА 1992
  • Браверман И.Б.
  • Шилов В.В.
  • Хажинский М.Ю.
  • Гафт Ю.Л.
  • Зайнетдинов К.И.
  • Курасов М.А.
  • Курбатов А.Н.
  • Олифсон А.Л.
  • Пашков С.В.
  • Химченко В.И.
  • Чумаков Л.Н.
RU2047563C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА НИТРАТА СВИНЦА 1992
  • Хажинский М.Ю.
  • Кривоспицкий В.М.
  • Зайнетдинов К.И.
  • Браверман И.Б.
  • Гафт Ю.Л.
  • Олифсон А.Л.
  • Удовенко А.И.
RU2039707C1
Способ получения пьезокерамических материалов на основе цирконато-титаната свинца 1980
  • Савоськина Анна Иосифовна
  • Афанасенко Леонид Давыдович
  • Походенко Владимир Никифорович
  • Талах Нина Ивановна
SU897759A1
Способ получения пьезокерамического материала на основе цирконата-титаната свинца 2016
  • Свирская Светлана Николаевна
  • Нагаенко Александр Владимирович
  • Карюков Егор Владимирович
  • Панич Александр Анатольевич
RU2633935C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ ГИДРАТНЫХ ОСАДКОВ 1992
  • Зайнетдинов К.И.
  • Андросов В.А.
  • Кичигин Д.Ф.
  • Курасов М.А.
  • Курбатов А.Н.
  • Мухин Д.Д.
  • Королев О.Б.
  • Олифсон А.Л.
  • Пашков С.В.
  • Попов А.В.
RU2048565C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДНОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА 1994
  • Рамазанов Л.М.
  • Суслов Ю.П.
  • Антаков Г.М.
  • Бобылев А.И.
RU2069393C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ТИТАНАТА ИЛИ ЦИРКОНАТА ДВУХВАЛЕНТНОГО МЕТАЛЛА И ТВЕРДОГО РАСТВОРА НА ИХ ОСНОВЕ 2004
  • Громов Олег Григорьевич
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Кузьмин Анатолий Павлович
  • Калинников Владимир Трофимович
  • Куншина Галина Борисовна
RU2273603C1
Способ получения сегнетокерами-чЕСКиХ МАТЕРиАлОВ 1979
  • Белов Владимир Владимирович
  • Вигдорович Виленин Наумович
  • Горовой Геннадий Георгиевич
  • Дербенева Тамара Александровна
  • Пожарский Борис Георгиевич
  • Раппопорт Фаина Ефимовна
  • Сегалла Андрей Генрихович
  • Соколов Александр Андреевич
  • Фокин Владимир Александрович
  • Цейтлин Полина Абрамовна
SU829603A1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНЕЦИЕВЫХ РАСТВОРОВ 2001
  • Дзекун Е.Г.
  • Машкин А.Н.
  • Корченкин К.К.
RU2199163C2
СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ 1997
  • Завизион П.Я.
  • Классен П.В.
  • Казак В.Г.
  • Олифсон А.Л.
RU2132303C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 042 629 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ СООСАЖДЕНИЯ ГИДРОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНАТА-ТИТАНАТА СВИНЦА

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при получении пьезокерамических материалов на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС) и изделий из них. Сущность изобретения заключается в двухстадийном взаимодействии раствора, содержащего исходные компоненты для производства ЦТС, с раствором гидроксидного осадителя концентрацией 4 6% Взаимодействие ведут на первой стадии при pH 2,8 3,8, на второй при pH 7 9. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 042 629 C1

1. СПОСОБ СООСАЖДЕНИЯ ГИДРОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНАТА-ТИТАНАТА СВИНЦА, включающий взаимодействие раствора, содержащего исходные компоненты, с раствором гидроксидного осадителя и отделение осадка гидроксидов металлов из образовавшейся пульпы, отличающийся тем, что взаимодействие ведут в две стадии: на первой при рН 2,8 3,8, на второй при рН 7 9. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация гидроксидного осадителя составляет 4 6%

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2042629C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Белов В.В
и др
Нетрадиционные методы синтеза сегнетоматериалов на основе цирконата-титаната свинца
Обзорная информация
М.: НИИТЭХИМ, 1990, С.8.

RU 2 042 629 C1

Авторы

Хажинский М.Ю.

Кривоспицкий В.М.

Зайнетдинов К.И.

Курасов М.А.

Курбатов А.Н.

Олифсон А.Л.

Пашков С.В.

Химченко В.И.

Удовенко А.И.

Даты

1995-08-27Публикация

1992-02-21Подача