Способ получения октафторцирконата бария Советский патент 1988 года по МПК C01G25/04 

11

Изобретение относится к способам получения октафторцирконата бария состава , который может быть использован в качестве компонента шихты для оптического стекловарения и заменить используемые смеси простых фторидов циркония и бария.

Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса за счет исключения операции высокотемпературного трехфазного синтеза.

Пример 1. 10 г (NH, растворяют в 50 мл воды при , добавляют А,1 мл (Ijl от стехио- метрически необходимого) 44%-ного раствора фтористоводородной кислоты, приливают 120 мл насыщенного раствора нитрата бария, содержащего 21 ,67 г Ba(NOj). Образовавшийся белый мелкокристаллической осадок фильтруют через бумажном фильтр синяя лента и промьюают тремя порциями дистиллированной воды примерно по 100 мл. За- тем осадок при 190°С до постоянной массы. Получают 21,21 г Выход 98,8%.

Пример 2, Юг (NH4)ZrF6 растворяют в 50 мл воды (температура в термостате 70 C)j добавляют 5,6м (избыток 1,5 HF, приливают 120 мл насыщенного раствора нитрата бария, содержащего 21,67 г Вз(Шз) г,. Образовавшийся осадок обрабатывают так же, как и в примере 1. Получают 21,40 г Ва,г2гРз. Выход 99,7%. Пример З.Юг (NH4)iZrF растворяют в 50 мл воды (температура в термостате 55°С), добавляют 6,0 мл (избыток 1,6) 44%-ной HF, приливают 120 мл насыщенного раствора, нитрата бария, содержащего 21,67 г Ba(NO,j). Образовавшийся осадок обрабатывают так же, как и в примере 1. Получают 21,35 г Ba iZrFg. Выход 99,5%.

Пример 4. Юг (NH4)iZrF растворяют в 50 мл воды температура в термостате 70 С), добавляют .3,7 мл (стехиометрически необходимое количество) 44%-ной HF, приливают 120 мл насыщенного раствора нитрата бария, содержащего 21,67 г Ba(NO.j) . Образовавшийся осадок об- рабатывают так же, как в примере 5. Получают 18,30 г с примесью BaZrF (по рентгеновским данным 12- 15%). Выход 85,3%. .

0 5

о 0 5

Q

5

112

Пример 5. Юг (. растворяют в 50 мл воды (температура в термостате 70°С), добавляют 6,3 мл (1,7 от стехиометрически необходимого) 44%-ной HF, приливают 120 мл насыщенного раствора нитрата бария, содержащего 21,67 г Ва(КОз)2. Образовавшийся осадок обрабатьшают так же, как и в примере 1. Получают 19,08 г с примесью BaF (по рентгеновским данным не более 5,6%), Выход 88,9%.

Пример 6. Юг (NH)2ZrF растворяют в 50 мл воды (температура в термостате ), добавляют 5,6 мл (избыток 1,5) 44%-ной HF, приливают 100 мл насыщенного раствора хлорида бария, содержащего 17,27 г BaCl. Образовавшийся осадок обрабатывают так же, как и в примере 1. Получают 21,40 г BajZrFg. Выход 99,7%.

Пример 7. Юг (NH4)ZrF растворяют в 50 мл воды (температура в термостате 50°С), добавляют 5,6 мл (избыток 1,5) 44%-ной HF, приливают 1 20 мл насьпценного раствора нитрата бария, содержащего 21,67 г Ba(N03)2. Образовавшийся осадок обрабатывают так же, как и в примере 1, Получают 21,35 г . Выход 99,5%.

Пример 8. Юг (NH4)iZrF растворяют в 50 мл воды (температура в термостате 85°С) , добавляют 5,2 мл (избыток 1,4) 44%-ной HF, приливают 120 мл насыщенного раствора нитрата бария, содержащего 21,67 г Ba(N05). Образовавшийся осадок обрабатывают так же, как и в примере I. Получают 21,16 г . Выход 98,6%.

Пример 9. Юг (NHj-z i Ft растворяют в 50 мл воды (температура в термостате 45°С), добавляют 5,6 мл (избыток 1,5) 44%-ной HF, приливают 120 мл насыщенного раствора нитрата бария, содержащего 21,67 г Ba(NOj). Образовавшийся осадок обрабатьгоают так же, как и в примере 1. Получают 17,69 г . Вьгход 82,1%.

П р и-м е р 10. 10 г (NH)4ZrF растворяют в 50 мл воды (температура в термостате ), добавляют 5,6 мл ( 1,5) 44%-ной HF и приливают 120 мл насыщенного раствора нитрата бария S, содержащего 21,67 г Ba(NO)i. Образовавшийся осадок обрабатывают так же, как в примере 1, Получают 20,3 г BajZrF.g с примесью

14

BaZrF и BaFj (по рентгеновским данным 5-10%). Выход 94,6%.

Пример П. Юг NH4ZrF5 растворяют в 150 мл воды (температура в термостате 70°С), добавляют 9,8 мл (избыток 1,5) 44%-ной HF и приливают 150 мл насыщенного раствора нитрата бария, содержащего 25,5 г Ва(ЫОз)2. Образовавшийся осадок обрабатьшают так же, как и в примере 1. Получают 18,54 г Ba,7,rFj. Выход 99,6%.

Пример 12. 10 г (NH)3ZrF-, растворяют в 100 мл воды (температура в термостате 70 С), добавляют 2,4 мл (избыток Ij5) 44%-ной HF и приливают 100 мл насыщенного раствора нитрата бария, содержащего 18,79 г Ba(NOj)j. Образовавшийся осадок обрабатывают так же, как и в примере 1. Получают 18,54 г . Выход 99,6%.

Независимо от состава фторцирко- ната аммония при добавлении строго определенного избытка (1,1-1,6 от стехиометрически необходимого коли- чества) HF (примеры 1, 2, 3, 11, 12) и при определенной температуре (50- 85°С) (примеры 6, 7, 8) образуется с выходом 98,6-99,7%; при меньщих количествах образуется смесь и BaZrF, а при больших - смесь BajZrFj и BaF (примеры 4 и 5) Влияние температуры синтеза проявляется сле дующим образом: при оптимальном избытке HF понижение температуры ниже 50°С приводит к уменьшению выхода (пример 9), а повьш1ение температуры - к. частичному разложению (пример 10).

Таким образом, осуществление изоб ретения позволяет по сравнению с известным способом, предусматривающим твердофазное взаимодействие тетра- фторида циркония и дифторида бария при 400-860 С в течение 48 ч, повы- сить выход целевого продукта с 76,1

.

5 о

5

П4

до 98,6-99,7% и упростить процесс за счет исключения операции твердофазного синтеза и связанной с ней необходимости использования высоких температур и длительной выдержки реакционной смеси.

Кроме того, согласно предлагаемому способу используют в качестве исходных реагентов растворимые соли циркония и бария, которые относительно легко могут быть очищены до требуемой степени чистоты сравнительно простыми методами. Использование Ва(Шз) в процессе синтеза позволяет сделать технологию безотходной.

Относительно невысокие температуры синтеза (50-85°С) позволяют проводить синтез в полиэтиленовой посуде, что упрощает процесс получения целевого продукта.

Форму л а изобретения

1.Способ получения октафторцирко- ната бария состава Ba,2ZrFg , включают ( щий взаимодействие фторсодержащих соединений циркония с соединением бария, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и упрощения процесса

за счет исключения операции высокотемпературного твердофазного синтеза, в качестве исходных соединений используют водные растворы фторцирко- ната аммония и соли бария, и процесс ведут при 50-85°С в присутствии фтористоводородной кислоты, которую вводят в исходный раствор в количестве, прев щ1ающем стехиометрически необходимое в 1,1-1,6 раза,

2.Способ по п.1, отличающий с я тем, что в качестве соединений циркония и бария используют растворы гексафторцирконата аммония

и нитрата бария.

Изобретение относится к способам получения фторцирконата бария состава и позволяет повысить выход целевого продукта и упростить процесс. 10 г гексафторцир- коната аммония растворяют в 50 мл воды с температурой 50-85 с, добавляют 4,1-6,0 мл 44%-ной фтористоводородной кислоты, приливают 120 мл насыщенного раствора нитрата бария, содержащего 21,67 г Ba(NO.j)2 . Образовавшийся белый мелкокристаллический осадок фильтруют, промьтают и сушат при 190 С до постоянной массы. Выход продукта составил 98,6-99,7%. 1 з.и. ф-лы. € (Л «и i4i) Од