Способ получения стабилизированного порошкообразного красного фосфора Советский патент 1991 года по МПК C01B25/23 

сл

с

Изобретение откосится к технологии стабилизации красного фосфора и может быть использовано в химической промышленности. Целью изобретения является повышение стабильности продукта и удельной производительности фильтрации. Способ заключается в смешении технического порошкообразного красного фосфора с водным раствором хлорида двухвалентного олова, причем его подают в пересчете на олово в количестве 0,05-2% от массы фосфора. Полученную суспензию фильтруют и сушат осадок продукта. 1 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к технологии стабилизации красного фосфора и может быть использовано в химической промышленности.

Целью изобретения является повышение стабильности продукта и удельной производительности фильтрации.

Пример1.В 100 мл воды растворяют 0,1 г двухлористого олова (получают 0,1% раствор SnCkz). При перемешивании вводят 100 г порошкообразного технического красного фосфора с размером частиц от 3 до 100 мкм. При этом количество стабилизатора , по отношению к фосфору равно 0,05% в пересчете на Sn. Суспензию перемешивают в течение 15 мин при нормальной температуре, фильтруют в течение 20 с и сушат при температуре около 100°С в течение 2 ч в вакууме,

Продукт содержит кислых примесей 0,1% в пересчета на НзРСм, окисляемость 0,05 ±0,02%.

Пример 2. В 150 мл суспензии фосфора в воде () вводят 2 г SnCte (стабилизатора по отношению к фосфору 1 % в пересчете на Sn). Суспензию перемешивают втечение 15 мин, фильтруют 15 с, и сушат при температуре 100°С в течение 2 ч в вакууме. Продукт содержит кислых примесей 0,05% в пересчете на НзР04, окисляемость О ±0,2%.

В 150 мл суспензии фосфора в воде ) вводят 4 г SnCte (стабилизатора по отношению к фосфору 2% в пересчете на Sn). Суспензию перемешивают в течение 15 мин, фильтруют 15 с, и сушат при температуре 100°С в течение 2 ч в вакууме. Продукт содержит кислых примесей 0,02% в пересчете на НзРОз, окисляемость 0±0,02%.

По прототипу технический порошкообразный красный фосфор смешивают с водным раствором сульфата или хлорида титана

VI о

сь

ю

VJ

В табл. 1 приведены данные по стабильности продукта в зависимости от количества хлорида олова (в пересчете на олово).

Как видно из табл. 1, добавку целесообразно вводить в количестве 0,05-2% (преимущественно 0,1-1%) к массе фосфора в пересчете на Sn. При менее 0,05% добавки брать нецелесообразно из-за снижения эффективности стабилизации, а применение добавки более 2% разубоживает конечный продукт.

В качестве критерия для оценки стабильности принята окисляемость красного фосфора, которая характеризуется приращением содержания НзР04 после термообработки образца в атмосфере воздуха при температуре 180°С в течение 6 ч. Кроме того, определялся привес стабилизированных образцов красного фосфора, термостатированных в течение месяца при 25°С и влажности 90%. Привес характеризует накопление влаги и фосфорных кислот в образце с временем. Сравнительная характеристика образцов красного фосфора, обработанных различными стабилизаторами, приведена в табл. 2.

Как видно из приведенных данных, меньшая окисляемость, меньший привес и меньшее содержание фосфорных кислот в образцах красного фосфора, обработанных двухлористым оловом.

В табл, 3 приведены данные по удельной производительности фильтрации суспензии красного фосфора в зависимости от вида используемого стабилизатбра.

Существо способа заключается в следующем.

Технический красный фосфор содержит на поверхности частичек фосфорные кислоты разной степени окисления в количестве 0,1-1 % к массе фосфора. Двухлори- стое олово (SnCia) в разбавленном водном растворе при нормальной температуре разлагается с образованием мелкодисперсного осадка SnOHCf. Образующаяся основная соль SnOHCI взаимодействует с фосфорными кислотами, находящимися на поверхности частиц красного фосфора с образованием нерастворимого в воде фосфата олова 8пз(Р04)2, являющегося, как оказалось, эффективным стабилизатором. Избыток непрореагировавшей основной соли

SnOHC осаждается на поверхности красного фосфора и при последующей сушке переходит в оксид олова SnO, также являющийся эффективным стабилизатором. Если же рН суспензии поднять с 2-3 до 5-6, то избыток

SnOHCI переходит в нерастворимую в воде гидроокись Sn(OH)2, которая осаждается на поверхности частиц красного фосфора, а при последующей сушке и дегидратации переходит в SnO.

Следовательно, положительное действие добавки в виде SnCl2 двойное. Во-первых в результате химических реакций на поверхности фосфорных частиц связываются свободные фосфорные кислоты,содержание которых в продукте является одним из основных показателей его качества. Во-вторых, на поверхности частиц красного фосфора осаждаются высокоэффективные стабилизаторы Зпз(Р04Ь и SnO или их смеси

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить стабильность продукта и удельную производительность фильтрации.

Формула изобретения 1. Способ получения стабилизированного порошкообразного красного фосфора, включающий смешение технического порошкообразного красного фосфора с водным раствором хлорида металла с последующей фильтрацией полученной суспензии и сушкой продукта, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности продукта и удельной производительности фильтрации, в качестве раствора хлорида металла используют раствор хлорида двухвалентного олова.

Таблица 1

Характеристика образца

Удельная производительность, мл/с-см2

Порошкообразный технический красный фосфор (ТКФ) ТКФ, модифицированный по

прототипу Т1з (РСм)2

ТКФ, модифицированный

5пз(Р04)2

Таблица 2

Таблица 3

Содержание в фильтрате, г/л

2,8 2,9 0,7