Способ получения фосфата титанаСОСТАВА Советский патент 1981 года по МПК C01B25/26 

СОСТАВА 5 TiOg -2 PjО

1

Изобретение относится к способам получения фосфатов титана, которые используются в химической промьлыленности в качестве пигмента.

Известен способ получения фосфат титана путем растворения двуокиси титана в серной кислоте при нагревании в присутствии избытка сульфата аммония, с последующей обработкой полученного раствора шестикратным избытком фосфорной кислоты и дальнейшей промывкой осадка 1.

Недостатком этого способа является многостадийность.

Известен также способ получения фосфата титана состава 5TiO22. P,Oj. путем нагревания до 1000°С смеси из твердой двуокиси титана и 85% ортофосфорной кислоты, взятых в молярном отношении 5 (2

Недостатком этого способа является то, что конечный продукт имеет грубодисперсную структуру, вследствие чего у него отсутствуют пигментные свойства, укрывистость 320 г/м, разбеливающая способность 480 усл. ед. Цель изобретения - получение продукта, испо.г1ьзуемого в качестве термостойкого пигмента с повышенной

разбеливающей способностью и пониженной укрывистостью. .

Указанная цель достигается,тем, что с.огласно способу получения фосфата титана состава S Т1022 Р Од-, заключающи.мся в об работке фосфорной кислоты двуокисью титана в растворе в присутствии серной кислоты и полугораокиси титана с.последующим отделением,

0 с промывкой и прокаливанием осадка. Количество реагентов Ti02 и Н.РОд в пределахО,2-0,7 вес.% для получения фос.фата титана состава 5 2 .установлено исходя из стехиометрии

5 получаемого соединения и фильтруемости осадка. При более высоком содержании реагентов в растворе, чем в указанных пределах, образуются наряду с 5 TiOj 2 Р-О., также дру0гие -фосфаты различного состава. При меньшем содержании реагентов, в растворе образуется нефильтрующая (стабилизированная) суспензия, что затрудняет отделение и промыв5ку осадка. При осаждении 5 Р-О используют 85%-ную ортофосфорную . Однако исходная концентрация кислоты не имеет существенного значения для осуществления процесса.

0 Необходимым условием является лишь .

концентрация кислоты в реагирующем растворе.

Присутствие ионов трехвалентного титана обеспечивает предотвращение возможного окисления в растворе железа (II) до железа (111), что необходимо для получения пигмента с высоким спектральным коэффициентом отражения. Увеличение содержания в растворе ионов трехвалентного титана выше 0,02 %, считая на нецелесообразно вследствие того, что осадок получается с синеватым оттенком, что снижает качество пигмента.

Концентрация серной кислоты в пределах 15-25% установлена исходя из того, что концентрация серной кислоты менее 15%, в растворе образуются полимерные соединения титана непостоянного состава, а при концентрации серной кислоты более 25% в с осадке остаются неотмытые сульфатные группы.

П. р и м е-р 1, К 200 мл сернокислого раствора титана, содержащего .% серной кислоты и -0,4 ве двуокиси титана ( в т.ч. 0,01 вес.% .ионов ) добавляют 1 г фосфорной кислоты в пересчете на 100%, что составляет 0,4 вес,% в растворе Осадок отфильтровывают, промывают 100 мл воды и прокаливают при 750с По результатам химического и рентгенофазового анализов, фосфат титанаимеет .-состав 5 РО„. Остаточное содержание железа в продукте 0,001%, коэффициент отражения его 98,4%. Термостойкость (температура обработки, прукоторой начинает снижаться коэффициент отражения) продута 980°С.

Пример 2. К 200 мл сернокислого раствора титана,содержащего 15 вес.% HnSO и 0,2 вес.% TiO, в том числе 0,01 вес.% Т-г , до бавляют 1 г , в пересчете на , что составляет 0,4 вес.% в растворе. Дальнейшие операции и качество продукта те же, что и в примере 1.

Пример 3. К 200 мл сернокислого раствора титана,содержащего 25 вес.% серной кислоты и 0,7%

двуокиси титана, в том числе 0,01 вес,% Т-1 , добавляют 1 г фосфорной кислоты, в пер.есчете на 100%, что составляет 0,4 % в растворе. Дальнейшие операции и качество продукта те же, что и в примере 1. Пример 4. К 200 мл сернокислого раствора титана, содержащег 15 вес.% серной кислоты и 0,2 вес.% двуокиси титана, в том числе 0,01 вес.% , добавляют 0,5 г фосфорной кислоты, в расчете на 100%, что составляет 0,2 вес.% в растворе. Дальнейшие операции и качество продукта те же, что и в примере 1.

Пример 5. К 200 мл сернокислого, раствора титана, содержащег 25 вес.% серной кислоты и О,7.вес.% двуокиси титана-, в том числе 0,01 вес.% , добавляют 1,75 г фосфорной кислоты , в пересчете на 100%, что составляет 0,7 вес.% в растворе. Дальнейшие операции и качество продукта те же, что и в примере 1.

Предложенный способ позволяет получить термостойкий пигмент (термостойкость ) с укрывистостью 80 г/м и разбеливающей способность 940 усл. ед.

Формула изобретения

Способ получения фосфата титана состава 5 Т1О2 2 , включающий обработку фосфорной кислоты двуокись титана и прокаливание продукта, о тлич аю-щийс я тем, что, с целью получения продукта, используемого в качестве термостойкого пигмента с повышенной разбеливающей способностью и пониженной укрывистостью обработку ведут в присутствии серной кислоты и полутораокиси титана с последующим отделением и промывкой продукта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Amer Ceram.Soc., 1959, № 42, p. 487 (прототип).