Способ получения порошков двойных или тройных карбонатов щелочноземельных металлов

Союз Советскнх Соцналнстнческнх Республнк(51)М. Кл з С 01 Г 11/18 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ДВОЙНЫХ ИЛИ ТРОЙНЫХ КАРБОНАТОВ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫ МЕТАЛЛОВИзобретение относится к аналитической химии и к электронной технике,в частности к технологии изготовления катодных материалов ЭВП,При изготовлении оксидных катодовдля получения однородных и тонкихпокрытий, напыляемых с помощью плазменной струи, в качестве исходногоматериала применяют тройные или двойные карбонаты бария-стронция-кальция с повышенной сыпучестью, дисперсностью и сферической формой зерна.Известен способ получения карбонатов щелочноемельных металлов Ва 5 г-Са, заключающийся в том, что в 15предварительно нагретый раствор гидроокисей Ваг-Са при 85-90 С подаоют углекислый газ до полного осаждения карбонатов Ваг-Са (.13Недостатком этого способа является 20то что синтез проводится при повы 1ошенной температуре (85-90 С), чтосоздает условия для укрупнения частиц и образования конгломератоВ. Припроизводстве оксидных катодов методом плазменного напыления Присутствие конгломератов недопустимо. Кроме того, данный способ является трудоемким из-за применения и очисткиуглекислого газа. 30 Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения порошков карбонатов ВагСа путем осаждения их из раствора аэотнокислых солей углекислым аммо" нием в присутствии метилового спирта. В качестве растворителя азотно- кислых солей Ваг-Са и углекислого аммония используют 40-ный раствор метилового спирта в воде (0=0,9375). Азотнокислые соли Ваг-Са, растворенные в метилово-водном растворе, нагревают до 85 С. Далее при повышенной температуре (85 оС) проводят осаждение карбонатов Ваг-Са угле- кислым аммонием, растворенным в том же 40-ном растворе метилового спирта в воде. Добавка метилового спир" та дала воэможность получить карбонаты Ваг-Са с размером зерна 1 мкм и более 2 .Недостатком, данного способа является то, что метиловый спирт - токсичное труднодоступное вещество. Кроме того, получают частицы тройных карбонатов с размером 1 мкм и более, невысокой сыпучестью (4,8-5,3 г/мин), в то время как для производства оксидных катодов методом плазменногонапыления тройные карбонаты Ваг-Са должны отвечать высоким требованиям по размеру зерна (менее микрона) и сыпучести.Целью изобретения является повышение дисперсности и сыпучести порошков днойных и тройных карбонатов ще-( лочноземельных металлов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения порошков карбонатов Ваг-Са, включающему операцию карбонизации растворов 1 О нитратов щелочноэемельных металлов в присутствии органической добавки, н качестве последней используют ацетон в количестве 25-30 об.по отношению к объему растноров, 15Кроме того, карбонизацию растворов .осуществляют углекислым аммонием.Количество ацетона выбрано на том основании, что при использовании егов количестве менее 25 размер зерна карбонатов такой же, как и в известном способе (2), а при использовании ацетона н количестве более 30 наблюдается сильное помутнение раствора, и синтез провести не удается иэ-завыпадения азотнокислых солей Ваг-Саиз раствора, Процесс карбонизации растворов нитратов Ваг-Са осуществляют при комнатной температуре (15 25 С), что дает возможность в присут.ствии ацетона г.олучать карбонаты Ва- ЗО 5 г-Са со сферической формой зерна, При более высоких температурах образуются кристаллы карбонатов игольчатой формы. Сферическая форма зерна карбонатов Ваг-Са является необходимой при получении однородных и тонких покрытий с помощьюплазменной струи,П р и м е р 1Получают тройной карбонат Ваг-Са. Смесь азотнокислыхсолей Ваг-Са в количестве,г:Вз(ВОЗ)о 7,5; 5 г (МО)1 6,75; Са (НОВ)1 0,75; растворяют при перемешивании в 250 мл дистиллированной воды и Фильтруют от механических примесей. В качестве исходного сырья используют нитраты Ва 5 г-Са квалификации х.ч. К раствору азотнокислых солей приливают ацетон 25-30 об.от объема раствора нитратов. Далее приготовляют раствор углекислого аммония. 10 г углекислого аммония растворяют при перемешивании 5 О в 100 мл дистиллированной воды. Раст- вор углекислого аммония очищают от механических примесей путем Фильтрации. В качестве исходного сырья используют углекислый аммоний квалификации Я х.чДалее к раствору углекислого аммония прибавляют ацетон 25-30 об. от объема раствора. Раствор углекислого аммония при комнатной температуре по каплям при интенсивном перемешивании прибавляют к раствору нитратон Ваг-Са. Полученный осадок тройных карбонатов Ваг-Са отфильтровы, ВНИИПИ Заказ 9851 /36Филиал ППП "Патент , г.уж вают, быстро промывают 1-2 раза дистиллированной водой и высушивают при комнатной температуре . Выход готового продукта 99,3 (10,6 г), Сыпучесть продукта 6,5-8 г/минр размер зерна 0,5-0,8 мкмжд Форма зерен сферическая.П р и м е р 2. Получают двойные карбонаты бария-стронция. Смесь азотвокислых солей в количестве, г: Ва (ИО)1 8,251 5 г (ИО)1 6,75; растворяют в 250 мл дистиллированной воды и фильтруют от механических примесей. В качестве исходного сырья используют нитраты Ваг кналификации х.ч. К раствору азотнокислых солей приливают ацетон 25-30 об.от объема раствора нитратов. Далее приготавливают раствор углекислого аммония, В качестве исходного сырья используют углекислый аммоний квалификации х.ч. 10 г углекислого аммония растворяют в 100 мл дистиллированной воды. Раствор углекислого аммония при комнатной температуре по каплям при интенсивном перемешинании прибанляют к раствору нитратов Ваг, Полученный осадок двойных карбонатов Ва 5 г отфильтровывают, быстро промывают 1-2 раза дистиллированной водой, ацетоном и высушивают на воздухе при комнатной температуре. Выход готового продукта 99,4 (10,82 г), Сыпучесть продукта 6,5-8 г/мин; размер зерна 0,5-0,8 мкмжд форма зерна сферическая.Использование для производства оксидных катодов карбонатов Ва -5 г-Са с улучшенными свойствами повышает процент разложения карбонатон на окислы в плазменной дуге на 30-35, что имеет большое значение для улучшения рабочих характеристик катодов,Формула изобретения1. Способ получения порошков двойных или тройных карбонатов щелочноэемельных металлов, включающий карбониэацию растворов нитратов щелочно- земельных металлов в присутствии органической добавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения дисперсности и сыпучести продукта, в качестне органической добавки используют ацетон в количестве 25-30 об. .2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что карбонизацию растворов осуществляют углекислым аммонием.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 520330, кл. С 01 Г 11/18, 1974.2 . Коган Р.Н, Лавров И.С, Научно-технический бюллетень ОКБ и завода "Светланаф, 1958, Р 8, с. 33 (прототип).Тираж 508 Подписноегород, ул. Проектная, 4