Способ получения алюминатов двухвалентных металлов

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИЕСПУБЛИН 19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИСАН АВТОРСКОМ ЕТ(54)(57) С ЛВУХВАЛЕНТ смешение с 3 М,Кон том олярном соотношени аботкой, о с последующеи личаю 7,ем, что, и упроще ью снижени кл. 2 Па 1971процес ния ис кл, 423-6 динений ал зуют алюминат натри и термообработкусмеси ведут в расилаве нитрата натриопри 315-330 С в течение 1-2 ч.(21) (22) (46) (72) .лов (53) (56) 3661067/22-02 05, 11. 8307.09. 85. Бюл, М В,А. Кобзарь-Злен 661.862.22(088.8) Патент США ) 3300 3-52, 1967.тент США У 370288 их термообрщ и й с яэнергозатракачестве со ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНАТОВЫХ МЕТАЛЛОВ, включающийединения алюминия с ниталентного металла в экИзобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при производстве алюминатов.Цель изобретения - снижение энергозатрат и упрощение процесса 5Предлагаемый способ обеспечивает проведение процесса синтеза в среде легкоплавкого расплава нитратов щелочных металлов по обменным реакциям с использованием исходного соедиО нения алюминия, содержащего структурный компонент химической формулы, общий с получаемым соединением А 102 или А 0(ОН) 1, Зто обстоятельство не4/требует разогрева исходных компонен тов до температуры 900-1100 С и больших энергетических затрат.Исходное соединение - алюминат натрия и нитрат двухвалентного металла взаимодействуот в эквимоляр ном соотношении в температурном интервале 310-330 С по обменной реакциио2 ИаА 1 (ОН)Д +Не (1 Ю,1) -Ие (АХО )+ +2 ИаИО +4 Н О г+2 ИдХООбразование шпинели происходит призамене щелочного металла алюминатадвухвалентным металлом используемогонитрата щелочного металла, в расплаве которого осуществляется термообработка.Таким образом, предлагаемый способпо сравнению с известным являетсяболее простым, так как исключает многостадийность операций и снижает температуру термообработки более чем в40два раза, а следовательно, и энергозатраты.При температуре, которая нижео,точки плавления нитрата натрия 310 С,и времени менее 1 ч процесс образования алюминатов в твердой фазе проте- "5кает очень медленно, так как диффузионные процессы массообмена протекают с малой скоростью, а конвективное перемешивание отсутствует. Условия реализации этих процессов резко 50увеличиваются с образованием жидкойфазы - расплава нитрата щелочногометалла,где перемешивание осуществляется на молекулярном уовне. Дальнейшее повышение температуры выше 330 С и времени выдержки взаимо 0 действующих компонентов в расплавенитрата натрия свыше 2-2 5 ч в боль) шей степени способствует разложению нитрата натриями чем интенсификации процесса синтеза после образования жидкой фазы - расплава нитрата натрия.Завершение процессов синтеза при 315-330 С в расплаве нитрата натрия свидетельствует о высокой химической активности компонентов в распла. ве, которая при твердофазном синтезе достигается при 200-1100 С, что обеспечивает существенное снижение термических параметров синтеза.При использовании для синтеза других соединений двухвалентных металлов, например хлоридов или сульфатов, которые по сравнению с нитратами имеют более высокую температуру плавления, кроме увеличения энергетических затрат, увеличение температуры термообработки приводит к снижению активности алюминатов.Использование в предлагаемом способе соединений нитратов щелочных металлов, кроме натрия, химические свойства которых подобны, в экономическом отношении нецелесообразно, потому что стоимость их гораздо выше. П р и м е р 1. Алюминат магниясинтезируют по обменной реакцииМя (МО ) +2 Иа АУ(ОН)1118 (АУО )+2 ИаБО+ 4 НОДля получения 01 г алюминатамагния берут нитрата магния 14,832 ги алюмината натрия 23,6 г. Навескиалюмината натрия и нитрата магния по-мещают в алундовый тигель и нагреО,вают на электроплитке до 315 С в течение 1 ч. В этих условиях происходит г бменная реакция синтеза - водаиспаряется, а в расплаве нитрата натрия образуется твердая фаза алюмината магния. Сплавленную массу растворяют в дистиллированной воде и отмывают нитрат натрия от осадка прикипячении в течение 5-10 мин. В результате синтеза получают порошкообразный продукт белого цвета, имеющий структуру шпинели алюмината магния в количестве 14,083 г, теоретический выход - 14,227 г,П р и м е р 2. Алюминат цинкасинтезируют по обменной реакции2 п(ИО)г г На 1,АХ(ОН)Д - гЕп(А 70) +77273 1 О Составитель Н.ЦеликоваРедактор Г.Волкова Техред А.Ачтшее е Корректор Л.Обручар Заказ 5460/21 Тираж 462ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, 1 К, Раушская наб д. Подписное 4/5 Филиал 11 ПЛ "Патент", г,ужгород, ул,Проектная,4 3 11Для получения 0,1 г алюмината цин ка берут нитрата цинка 18,938 г и алюмината натрия 23,6 г. Синтез и термообработку осуществляют при 320 С в течение 1,5 ч (аналогично примеру 1). В результате синтеза получают 18,216 г белого порошкообразного вещества со структурой алюмината цинка, теоретический выход алюмината цинка составляет 18,333 г.П р и м е р 3. Алюминат никеля синтезируют по обменной реакцииЫ(МО) + 2 Ма А 1(ОН)Д-ф-фИх(АУО ) + 2 ЕаИО + 4 НОФ,Для получения 0,1 г алюминатаникеля берут нитрата никеля 18,272 г,алюмината натрия 23,6 г. Синтез итермообработку осуществляют прио,330 С в течение 2 ч. В результатесинтеза получают 17,584 г порсшкообразного светло-зеленого соединения со структурой алюмината никеля. Предлагаемый способ по сравнениюс известным является более простымэа счет исключения многостадийностипроцесса и обеспечивает снижениеэнергозатрат1