Способ получения моноклинной модификации однозамещенного фосфата стронция Советский патент 1983 года по МПК C01B25/32 

О

4;il.

00

оо со

Изобретение относится к получению фосфатОВ металлов, а именно оцнозаме щепного фосфата стронция (ОФС), кото- рый МОЖ.8Т найти применение в произвоц. ;:;т е8 опткческпк фосфатных стеко.1.

Известен способ попучения ОФС; вкпю чающий добавление оксица, гицроксида кпи карбоната стронщ я к концентрироБан ной фосхгзорной киспоте- взятой с КШ1 20°о-ным избытком; ртаривание по пученного раствора, кристагашаацию лрк оклажценки раствора, отделение и лро мывку гфоцукта 1

Нецостатками этого способа яьляю- тся образование при выпаривавши фоофорнокиспых растворов стронция в зави-. симости от режима окпажцени.я смеси 1Вух криот-апличеси1х VIuaифик0щIЙ без.водного ОФС (трикпинной и монокпинной/ чш смеси безводной соли и моногицра та ОФС, труцность в отаепекии твердой фазы от маточного раствора и отмывки лроцукта от избытка фосфорной кисло-iты иэ--«за выделения нроцукта в мепко-. кристаплическом вице,

Ыдабопее бпиага-ш к прецпагаемому ггс текитгаеской сущности и постигаемому йезуггьтату является способ попучения люноклйнной мокнфикации ОФС при охп;аж :;QИИl горячего нБСЫщонного раствора ftnoTHOTaicnoro стронция в концентриро БОННОЙ фосфорной кислоте,

При использовании термической ортоспосфорной кчспоты с соцержанием основмого вещества не менее 70 вес.% цяя приготовления насыщенного jipH liO С оас-твора азотнокислого стронция мнни . ,апьное кота-гчество кислоты цоляшо быть больше стекиометрического в 1.455 раза 2 ,

Нэцостатками данного способа яв. пяются образование при огслажцении горячего насьгщенного р&створа смеси LiBjTC кристаллических, модификаций бе& ВОП.КОГО ОФС и загрязнение нроцукта азотнокислым стронШ1еы„

Целью изобретения является повЫ тление выхоца моноклинной моцифйка. щсй ОФС и сокраще ше времени провеце. ния процесса.

Указанная цель достигается тем, что сог-гтасно апособу получения моноклинной модификации ОФС, включающему смешени стронцийсодерншщего соецинения и фоо фор}юй киспот.; нагревашге, затаривание, кристаппизациюд отделение, отмывку и сушку npopjKTa.i в качестве стронШ1й- содержащего соецзпгенкя используют

гнцроксиц или карбонат строения, фоофорную кислоту берут концентрацией 3750-42,5 % и подают ее в избытке в 2.,,25-2,8О раза от стекиометрии, а 5фиглаллиза1шю вецут при . С. Температурный интервал 145«155 С предложен на том основании, что при температуре ниже 145 С в целом продукте присутствует примесь трикяинO ной моцификации 5г ( Н 2 F04 I- Верхний температурный прецел обусловлен температурой кипения насыщенного ма- т-очного раствора, равной 157С,

Интервал концентрации и избытка 5 фосфорной кислоты обусловлен тем, что для получения прозрачного раствора фосфата с тронция при взаимодействии .гицроксица иликарбоната с фосфорной кйс.лотой необходимо применение кисло0 ты концентрацией не менее 37,6 %

Н РО , так как при использовании более разбавленной кислоты происходит образование малорастворимого двукзамещенного фосфата стронция. Прн исполь- soBaioni фосфорной кислоты концентрацией более 42,5 % Н г.розрачные однородные растворы фосфата стронция не образуются - появляется примесь нераст-« воримой твердой фазы-.

0За.висимосгь избытка фосфорной 1шслот.ы от ее концентрации определена .экспе- риментапъно. В интервале концентраций 37,0-42,5 % Н jPO требуется 2,252,80 кратный избыток фосфорной кио5 лоты.

II р .и м ер 1„ В реактор одновременно при постоянном перемещ11вании не- бояьлпими порциями вводят 37рО°ь ный раствор фосфорной кислоты (65,6 мп) 0 что соответствует 2,25-KpaTHO fy избытку, и тонкодисперсный карбонат стронция (10 г). Реактор с полушн ным прозрачным раствором, объем которо.го 65,6 мл и состав, вес.% : 5 24,7; 5гО 8,0, помещают в суши льГны и шкаф при 145 155°С (150+ 15 ). По мере выпаривания раствора .происходит кристаллизация фосфата. Процесс заканчивается при у -геньшении 0 объема исходного раствора в 3 раза, после чего кристаллы моноклинного Sr (Н2РОд)2 отделяют на фильтре от маточного раствора, который вновь

испопъзу от для приготовления искодных 5 фосфорнокислых растворов стронцяя.

Продукт промывают сухим безводным ацетоном для удаления изб11 точной фос i форной кислоты. .Отмытые крис1аллы проба с бромкрезоповым зеленым) сушат при 60-70 С. Выход продукта i 18,94 г моноклинного ОФС, 99,3%. По цанным рентгенофазового анапиза иинфракрасной спектроскопии устано&. лено,.что прооукт соответствует инцивицуальной кристаллической модификации моноклинного оцнозамещенного фосфата стронция. П р и м е р 2. То же, что и в прим ре 1, но берут 40%-ный раствор Н в количестве 64,1 мл, что соответствует 2,42-кратному избытку, и гицроксиц стронция 5 г (ОН)2 в количестве 8,24 г. Объем раствора 65,2 мл, состав, вес. %: Р 205 26,3; SrO 7,9 Выход продукта 18,90 г монокхшнного ОФС ,99,1 %. По данным рентгепофазо вого анализа и инфракрасной спе-ктроскопии продукт соответствует моноклин ной модификации Sr (Н П р и м е р 3. То же, что и в при мере 1, но .берут 42,5%-ный раствор Н TjPO в количестве 68,7 мл, что соответствует 2,80-кратному избы ку, и карбонат стронция в количестве , 10 г. Объем раствора 68,5 мп, сое тав вес.%: Р, 0 28,5; 5гО 7,4.. Вы код продукта 18,94 моноклинного, ОФС;.99,3%. Реализация преалагаемого способа позволяет по сравнению со способомСтепень удаления Р2 0, вес. фосфатных стекол на основе

из метапрототипом получить индивидуальную моноклинную модификацию ОФС стекиометрического состава без примеси триклинной формы и азотнокислого стронция, исключить из технологического процесса стадию отмывки продукта от нитратионов,упучипть условия фильтрации на стации отделения маточного раствора от продукта и сократить расход органического растворителя на стадии отмывки в связи с образованием продукта высокой степени кристалличности. Количество фосфорной кислоты, необходимое для получения раствора стронцийсодержащей соли, по предлагаемому способу в 5,2 раза меньше чем, в способе -прототипе. Применение моноклинного ОФС обеспечивает получение стабильных фосфорсодержащих стекол, поскольку потери PjOs расплава на основе моноклшшого ОФС, Полученного по предлагаемому способу, в 4,4 раза ниже, чем в случае реализации способапрототипа. В таблице показана зависимость степени удаления Р205 стекол на основе однозамещенного фосфата стронция, полученного по предлагаемому способу и способу-прототипу.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКЛИННОЙ МОДИФИКАЦИИ ОДНОи. .ЗАМЕ1ДЕННОГОФОСФАТА СТРОНЦИЯ, 1вкпючаюший смешение стронцийсодержа (цего соединения и фосфорной сиспоты, нагревание, упаривание, кристаплнзациго, отделение, отмывку к сушцу продукта, отпичающийся тем, что, с цепью повышения выхода продукта и сокращения времени проведения процесса, в качестве стронцнйсодержашего соединения используют гидроксид И1Ш карбонат стронция, фосфорную кислоту берут концентрацией 37,0-42,5% н подают ее в избытке в 2 125-2,80 раза от стекиометрии, а кристаллизацию ведут при 145-155°С.