Способ получения смешанного гидроксохлорида гидроксида меди Советский патент 1987 года по МПК C01G3/06 

Изобретение относится к способу получения смешанного гидроксохлорида гидроксида меди, применяемого в сельском хозяйстве в качестве химического средства защиты растений.

Целью изобретения является повЬппе- ние выхода продукта и производительности процесса.

Основная суммарная реакция в известном способе следзтощая:

СО

4Cu + ANaClO + 2HC1 +

3HgO

3CuO-CuCl2- 4HiO XOM

+ 4NaCl.

Окислителем в этом процессе является хлорноватистая кислота, поскольку гипохлориты в интервале рН 5-7 существуют в виде хлорноватистой кислоты. Механизм процесса сложен, хлор- окись меди (ХОМ) образуется на по- верхности меди в виде легко смываемой пленки. Однако конечный расход реагентов на получение хлорокиси меди определяется уравнением (1).

Щелочная .часть растворов гипохло- рита нейтрализуется дополнительным количеством соляной кислоты по реакциям

NaOH + НС1 NaCl + Н20; (2) Na COj+HCl NaHCOj+NaCl; (3) NaHCOj+HGl NaCl+H20+C02. (4)

Таким образом, соляная кислота расходуется по всем четырем реакциям, а единственным окислителем является гипохлорит натрия, переведенный в хлорноватистую кислоту соляной кислотой до рН 5-7.

Основная суммарная реакция предлагаемого способа следующая:

СО

4Си + 3NaClO + СЦ -4Н,,0

+ 3NaCl.

3CuO-CuCU- 4%0

ХОМ

Механизм реакции также сложен, окисление вдет через хлорноватистую кислоту, ХОМ вьщеляется в виде пленки иа поверхности. Из суммарной реакции (5) видно, что расход гипохлори- та меньше, чем в известном способе, а потребность в кислоте отсутствует.

Кроме того, щелочная часть гипо- хлорита взаимодействует с хлором с образованием того же гипохлорита, который впоследствие участвует в основ(5)

ном процессе продукта:

с образованием целевого

2NaOH+Clj NaClO+NaCl+HjO; Na,C03+Cl, NaClO+NaCl+CO,

10

15

20

25

(6) а- (7)

За счет этого расходный коэффициент по гипохлориту натрия примерно в 2 раза меньше, чем в известном способе. Соляная кислота ни в одной реакции в явном виде не используется, а обеспечивается гидролизом хлора в воде: Clj+H jO НС10+НС1. Таким обра- зом, хлор, являясь ангидридом соляной и хлорноватистой кислот, обеспечивает генерацию соляной кислоты, необходимой для перевода гипохлорида натрия в хлорноватистзто кислоту, и дает дополнительное количество окислителя - хлорноватистой кислоты. При этом повышается производительность процесса. В качестве хлора может быть использован испаренный жидкий хлор, электролитический хлор, хлор абгаз- ньй.

Процесс состоит из кратковременного этапа - вывод на непрерывный режим с изменением рН и основного этапа - непрерывное получение продукта с под- держанием рН в пределах величины 5-7.

Пример 1. Вывод на непрерывный режим.

В стеклянную колонну-реактор загружают 500 г металлической меди и за- 35 ливают 100 мл воды. С помощью насоса воду циркулируют через колонну с медью. Одновременно снизу колонны подается испаренный жидкий шор концентрацией 100 об.%. По насыщении воды хлором в течение 30 мин в колонне циркулирует раствор, со держащий до 6 г/л растворенного хлора и хлорную медь концентрации до 50-г/л, рН раствора 2-3.

45

Затем в циркулирующую смесь подают щелочной раствор гипохлорита натрия, содержащий, г/л:активный хлор 100, щелочь 30, соды 50. При этом рН раствора .постепенно повышается и при достижении 3,5-4,0 в растворе появляются частицы хлорокиси меди коллоидных размеров, которые растут и увеличиваются в количестве

gg при дальнейшем подъеме рН.

40

50

Основной этап - стационарный процесс при поддержании определенного рН.

При достижении рН 6,0 поддерживают данный уровень рН в течение 1 ч регулированием подачи, обоих реагентов (хлора и гипохлорита). Затем твердый крис-Лллический продукт отфильтровывают от маточного раствора, отмывают от растворимых хлоридов и высушивают при 90-100°С. Расход гипохлорита натрия 0,5 л, хлора 5,03 л.

При этом получают 100 г продукта, удовлетворяющего требования ГОСТа, светло-зеленого с голубоватым оттенком цвета с содержанием меди 51,5%, стабильностью 90%, влажностью 1,6%, содержанием водорастворимых хлоридов 0,74 %, остатком на сите № 008К не более 0,6%.

Содержание ионов меди в маточном раствору 5,0 мг/л. Расходный коэффициент гипохлорита 0,49 г на 1. г продукта.

Пример 2. Процесс получения смешанного гидроксохпорида меди веП р и м е р 3. Процесс ведут аналогично примеру 1, но в качестве хло ра применяют абгазный хлор после пер вой стадии сжижения хлора концентра- цией 55% до рН 5,5. Расход гипохлори та натрия 0,5 л, хлора 9,16 л.

При этом получают 100 г продукта, соответствующего ГОСТу,на 90% смачи- Q ваюшлйся порошок хлорокиси меди: содержание меди 50%, стабильность 86%, влажность 2,0%, содержание водорастворимых хлоридов 0,8%. Содержание ме ди в сточных водах 15 мг/л. Расходный коэффициент по гипохлориту

0,51 г/г.

Пример4. В опытно-промышленную колонну, в которую загружают 20 т гранулированной меди и через которую циркулирует вода, подают абгазный хлор в количестве 150 (концентрация хлора в абгазном хлоре 55%) и гипохлорит натрия, содержит, г/л: активный хлор 120, щелочь 30,

15

20

дут аналогично примеру 1. В качестве 25 соду 20, в количестве 2,5 . Выодного из окислителей берут хлор электролитический, содержащий 97% хлора. Процесс ведут до рН 5. Расход гипохлорита натрия 0,5 л, хлора 5,20 л..

При этом получают 100 г продукта, соответствующего ГОСТу, с содержани- 81 меди 49,8%, стабильностью 91%, влажностью 1,8%, содержанием водорастворимых хлоридов 0,78%. Содержание меди в сточных водах 25 мг/л. Расход- Ный коэффициент по гипохлориту 0,50 г/г.

Редактор Л.Лангазо Заказ 3445/25

Техред М.Ходанич

Корр Подпи

Тираж 455- ВНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

282944

П р и м е р 3. Процесс ведут аналогично примеру 1, но в качестве хлора применяют абгазный хлор после первой стадии сжижения хлора концентра- цией 55% до рН 5,5. Расход гипохлорита натрия 0,5 л, хлора 9,16 л.

При этом получают 100 г продукта, соответствующего ГОСТу,на 90% смачи- Q ваюшлйся порошок хлорокиси меди: содержание меди 50%, стабильность 86%, влажность 2,0%, содержание водорастворимых хлоридов 0,8%. Содержание меди в сточных водах 15 мг/л. Расходный коэффициент по гипохлориту

0,51 г/г.

Пример4. В опытно-промышленную колонну, в которую загружают 20 т гранулированной меди и через которую циркулирует вода, подают абгазный хлор в количестве 150 (концентрация хлора в абгазном хлоре 55%) и гипохлорит натрия, содержит, г/л: активный хлор 120, щелочь 30,

15

20

25 соду 20, в количестве 2,5 . Выход на стационарный режим продолжается 1 ч. Стационарная работа установки при поддержании рН 5,0 в уечение 12,5 ч позволяет получить 10 т хлор- 30 окиси меди в виде суспензии.с качеством хлорокиси меди, соответствующим ГОСТу. Расходный коэффициент по гипохлориту 0,5 т/т.

Таким образом, предлагаем1)1й способ позволяет повысить выход проду1«- та и производительность процесса. Кроме того, в способе не используется, соляная кислота.

35

Корректор С.Шекмар Подписное