Способ получения гидроксоалюминатов металлов Советский патент 1993 года по МПК C01F7/04 

Изобретение отнйсится к химической, нефтехимической промышленности и может быть использовано в низкотемпературном синтезе оксидных материалов, например, катализаторов. :

Цель изобретения - ликвидация вредных стоков и газовых выбросов и повышение чистоты тгродукта.-

Использование растворов металлов в виде аммиачно-карбоматного раствора и алюминийсодержащего компонента в виде водной суспензии продукта электроэрозй- онного диспергирования металлического алюминий позволяет исключить вредные стоки и газовые выбросы, т.к. после стадии отделения осадка фильтрат возвращается в цикл на диспергирование и приготовление аммиачно-карбонатного раствора металлов, а аммиак, выделяющийся при старении осадка, улавливается циркулирующим конденсатом и также возвращается в цикл. Кроме того, исключаются нежелательные примесные ионы (Na, S042 и т.п.), отрицательно влияющие на свойства продукта.

Способ осуществляется следующим образом. : . , . /; .

В реактор электроэрозионного диспергирования загружают кусочки металлического алюминия, заполняют рабочей жидкостью (конденсат или фильтрат от предыдущего цикла). Устанавливают расход рабочей жидкости, обеспечивающий в процессе эрозии температуру в реакторе 60 - 80°С при исходной температуре рабочей жидкости 15 -30°С(Это условие гарантирует стабильную работу реактора, обеспечивает вынос продуктов эрозии и другие характеристики работы реактора, не составляющие предмет данного изобретения). При подаче на электроды реактора импульсного напряжения между кусочками металла возникает искровый разряд, приводящий к эрозионному диспергированию алюминия. Полученная суспензия представляет собой взвесь мелких металлических частиц, бурно взаимодействующих с рабочей жидкостью с Образованием гидроксида алюминия. И металлические частицы, и формирующийся гидроксид алюминия

00

о

W 00

(аморфный гидроксид) обладают высокой реакционной способностью. Поток суспензии непосредственно из реактора диспергирования направляется на смешение с потоком насыщенного аммиачно-карбонат- ного раствора металлов. Расход аммиачно- карбонатного раствора металлов регулируется по отношению с расходу алю- минийсодержащей суспензии, что обеспечивает варьирование соотношения металл:алюминий в реакционной смеси, и соответственно, химического состава пра- дуктов взаимодействия. В результате взаимодействия аморфных гйдроксидов образуется двойной гидроксид слоистой структуры, содержащий в своем составе ионы двухвалентного металла (ов), трехвалентного алюминия, карбонат-ионы и ионы гидроксила, т.е. соединение типа:

Мех2+А1у(Сбз)г(ОНЬ+зу-2г -аН20, . где Me2+--NI. Zn, Си, Со, Ni - Си, Си - Zh И

др.;.. :. . : л .-:л: ;/, :/; --:- ::-;;:- .:- .;-: :ч

Осадок старится до прекращения газовыделения и фильтруется. V.

Предполагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами. ;

Пример1;В реактор элект роэрозион- ного диспергирования загружают кусочки .металлического алюминия, заполняют рабочей жидкостью и устанавливают ее расход, обеспечивающий в процессе аррозии температуру в реакторе 60 - 80°С при исходной температуре рабочей жидкости 15 - 30°С. На электроды реактора подают импульсное напряжение, между кусочками металла возникают искровые разряды, приводящие к эрозионному диспергирова- нию алюминия. Полученная суспензия представляет собой взвесь мелких металли: ческихчастиц бурно реагирующих с рабочей жидкостью с образованием гидроксида алюминия. Суспензия содержит около 10 г/л алюминия.. ;

Поток суспензии непосредственно из реактора диспергирования направляется на смешение с потоком насыщенного аммиач- но-карбонатного растворе никеля.

Соотношение расходов каждого потока (объемное) CTNI./CTAI 3/1, осадок старится до прекращения газовыделения и фильтруется.

Химический состав полученного продукта приведен в таблице.

П р и м е р 2. Способ осуществляют как в примере 1, но соотношение потоков Стм1/Стд| 2/1,

Химический состав полученного продукта -в таблице.

ПримерЗ. Способ осуществляют как в примере 1, но соотношение потоков CTNI/CTAI-I/I.

Химический состав полученного про- дукта - в таблице.

П р и м е р 4. Способ осуществляют как в примере 1, но соотношение потоков CTNI/CTAI 1/2.

Химический состав полученного про- дукта -в таблице..

П р и м е р 6. Способ осуществляют как в примере 1, но в качестве раствора, содержащего ионы двухвалентного металла, берут насыщенный аммиачно-карбонатный раствор цинка с соотношением потоков Стгп/СтА1 3/1.;

Химический состав полученного продукта - в таблице.

Пример 6, Способ осуществляют как в примере 1, но в качестве раствора, содер- Жащёго ионы двухвалентного металла, берут насыщенный аммиачно-карбонатный раствор цинка с соотношением потоков Стгп/СтА1 1/3, ;:; Химический состав полученного продукта - втаблице.

П р и м е р 7. Способ осуществляют как в примере 1, но берут смесь насыщенных аммиачно-карбонатных растворов никеля и меди с соотношением NI/Cu 2/1. Соотно- щениё потоков аммиачно-карбонатного раствора никеля-меди и алюминий содержащей суспензии CTNI:CU/CTAI 2+1/1.

Химический состав полученного про- дукта - в таблице.

П р и м е р 8 Способ осуществляют как в примере 1, но берут смесь насыщенных аммиачно-карбонатных растворов никеля и меди с соотношением Ni/Cu 2/1. Соотношение потока аммиачно-карбо- натного раствора никеля-меди и алюминий- содержащей суспензии CTNI-CU/CTAI 2+1/3.

Химический состав полученного про- дукТа - в таблице.

Количество молекулярной воды a HzO, как правило, составляет (3 - 5) Н20.

По предлагаемому способу можно получать гидроксоалюминаты других двухва- лентных металлов, а также другие двойные и тройные (три двухвалентных металла) системы.

Таким образом, использование растворов металла в виде аммиачно-карбонатного раствора и алюминийсодержащего компонента в виде водной суспензии продукта электроэрозионного диспергирования металлического алюминия позволяет исклю- чить вредные стоки и газовые выбросы, т.к. после стадии отделения осадка фильтрат

возвращается в цикл на диспергирование и приготовление аммиачно-карбонатного раствора металлов, а аммиак, выделяющийся при старении осадка, улавливается циркулирующим конденсатом и также возвращается в цикл. Кроме того, исключаются нежелательные примесные ионы (Na+, NOs. SOi и т.п.), отрицательно влияющие на свойства продукта.

Формул а из обретения Способ получения гидроксоалюмина- тов металлов путем соосаждения растворов

0

металлов с раствором алюминийсодержа- щего компонента с последующей фильтрацией и сушкой осадка, отличающийся тем, что, с целью ликвидации вредных стоков и газовых выбросов и повышения чистоты, продукта, раствора металлов берут в виде аммично-карбонатого раствора, а алюминийсодержащий компонент-в виде водной суспензии продукта электроэрозионного диспергирования металлического алюминия.

Использование: при получе нии гид- роксолюминатов. Сущность: аммиачно- карбонатный раствор металлов смешивают с продуктом электроэрозионного диспергирбвания металлического алюминия. Полученный осадок фильтруют и сушат. 1 табл.

Количество ОН 2 х + 3.у-2. z

однозначно определяют значения X, у, г по уравнению

Составитель А. Непомнящий Редактор Т. ИвановаТехред М.Моргентал Корректор С. Юско

Заказ 1705Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101