Способ получения минеральных пигментов

СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУС. Г. Р р ДИХЯВй Р ЮМРф ф СОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ МЕН Заявлено 8 ию ародный Комиссариат1940 г. за М 302468мической промышленности Настоящее изобретение касается получения минеральных пигментов путем обработки смеси водных растворов кислого ортофосфата кальция и хлористого железа мелом, окисления полученной суспензии и выделения осадка пигмента с последующим его прокаливанием или без прокаливания.Предлагаемый способ получения красок заключается в следующем.К водному раствору Са (НРО 4)2, извлеченному из суперфосфата, прибавляют раствор хлористого железа и мел, после чего жидкость нагревается до кипения. При этом выпадает голубовато-серый осадок при незначительном выделении из раствора СО. К горячей жидкости прибавляют окислитель (бертолетовую соль) и жидкость кипятят 5 - 10 мин. При кипячении выделяется С 02 и образуется объемистый пушистый белый осадок краски. Осадок легко отфильтровывается и отпрессовывается, В случае замены бертолетовой соли раствором хлорной извести окисление необходимо производить при температуре 20 - 30.Полученная краска (Ф) в сухом порошке имеет белый цвет, в масляной выкраске - серовато-песочный, Краска содержит довольно большое количество связанной воды, 75/о которой уходит при нагревании до температуры 100, при этом краска утрачивает свою кроющую силу. Прокаленный при 600 - 700" совершенно обезвоженный фосфат снова приобретает свойства кроющей краски. Прокаленная фосфатная краска (Ф) представляет собой белый порошок в масле светло-кремового цвета или цвета слоновой кости (в зависимости от режима прокаливания).В воздушно-сухом фосфате на 3 моля 1,"еРО 4 приходится 8 молей НО, из них 6 молей отщепляются при температуре 60 - 100, а 2 моля связаны с фосфатом очень прочно, вероятно, в виде гидроксила и водородов. Формула фосфата железа до прокаливания (в общем виде): 13 Ре"РО 4 21-1,0) бН,О -+-после прокаливания (1."е"Р 04), .62245 ОР ф НРО ) РОН В ероятнее всего ЗРе и ЗНР, связаны в одно соединение НРО,) ез . ОН ОАнализ показал наличие трех водородов, реагирующих с газообразным ХНз. Из трех водородов только один водород титруется щелочью (индикатор-фенолфталеин), что связано, по-видимому, с его бо. лее удаленным положением по отношению к основной группе ОН. Осо(бое положение одного атома водорода можно было бы объяснить следующей структурой: ОН/ ге - О - Г:е РО 4 Н Краски Фи Ф, помимо фосфата железа, содержат небольшое количество фосфата кальция, В зависимости от рецептуры синтеза можно получать разные комбинации фосфатов железа и кальция.Увеличение Саз (РО 4) 2 в краске снижает стоимость краски, но вместе с тем несколько уменьшает ее кроющую силу. Обычно комбинируют 10 - 20 молей фосфата железа с одним молем Са, (РО 4)з.Следует отметить, что до прибавления окислителя только половина железа переходит в осадок; очевидно при этом образуется промежуточное соединение фосфата железа и кальция, необходимое для получения после окисления полноценной фосфатной краски.По своим свойствам прокаленная фосфатная краска Фрезко отличается от обычного фосфата железа, полученного реакцией взаимодействия растворимых солей трехвалентного железа и ортофосфорной кислоты. Краска Фкроет в масле и обладает в сухом порошке белым цветом, а в масле светло-кремовым; обычный фосфат железа после прокаливания представляет собой вещество желто-бурого цвета, совершенно не кроющее в масле.Как указывалось выше, непрокаленная фосфатная краска Фпомимо кристаллизационной воды содержит еще воду, прочно связанную с фосфатом, вероятно в виде гидроксила и водородов. Поскольку цвет фосфатной краски Фне соответствует цвету разбеленного желтого марса, а при прокал 1 ивании краски не образует красный марс, нельзя представить непрокаленный фосфат железа как смесь.62245Краска Фимеет разные оттенки в зависимости от температуры и длительности прокаливания: от серовато. песочного до цвета слоновой кости. Прокаливать можно при температурах 600 - 700 - 800 в течение 1 - 2 - 3 час. Ни высокая температура (температура выше 850 не изучалась), ни длительность прокаливания не вызывает разложения краски и образования красных окислов железа. Во избежание опекания краски при высокой температуре прокаливания, достаточно ввести в краску 5 - 10% талька или другого наполнителя, Кроющая сила краски Фсоставляет 100 - 110 г/м 2.Фосфатные краски можно применять для грунтовок (Ф) для окраски в цвет слоновой кости или в кремовый цвет (Ф), Кроме того, фосфатные краски могут найти широкое применение в комбинации с разнообразными органическими и неорганическими красителями для получечия масляных в эмалевых колерных (цветных) красок: желтых, оранжевых, красных, молочно-кофейных, зеленых и т. д. Краска Фдает более чистые тона, чем краска Ф.Для получения любого цвета необходимо прибавлять к фосфатной краске сравнительно небольшие количесгва красителей, так как фосфатные краски обладают очень малой разбеливающей силой; фосфатные краски чрезвычайно легко закрашиваются небольшими количествами красителя, приобретая при этом интенсивную окраску и вместе с тем сохраняя хорошую укрывистость.Результаты сравнительных испытаний свойств фосфатных красок и литопона и цинковых белил дают основание утверждать, что фосфат. ные краски являются не только допустимыми заменителями цинковых пигментов для производства цветных красок, но по своим антикоррозионным свойствам они во много раз превосходят как литопон, так и цинковые белила,Для получения краски типа Фили Фможно подобрать ряд ре. цептур, в зависимости от количества вводимого Саз (РО 4), Ниже приводится примерное уравнение получения фосфатных красок:6 Са (НРО 4) 2+ 10 РеС 12+ 7 СаСОз+ 1,7 КС 10 з+ 14,61120-)- - -3, (3) ЗРеРО 4+8 НеО ) Саз (Р 04)+ 7 СО+ 10 СаС 1+ 1,7 КС 1 Синтез Ф3, (3) 131 еРО 48 Н 20Са, (РО 4)-"-+- 26,6 Н, О+ (10 РеРО,) Саа (РО 4).Для проведения этого синтеза необходимо следующее количество сырья на 100 частей Ф(или 127,0 части Ф): 37,0 части Р,О 24,3 части Ре, 30,0 части СаСОа и 8,9 части КС 1 зКроющие фосфатные краски светлого тона могут давать кроме железа и кальция и другие элементы. Вместо железа можно применять М, и другие аналоги железа; вместо сородственные ему двухвалентные металлы. Для производственных целей целесообразнее всего применять соединения железа и кальция как наиболее дешевое и доступное сырье.Предмет изобретения1. Способ получения минеральных пигментов путем обработки смеси водных растворов кислого ортофосфата кальция и хлористого железа мелом, окисления полученной суспензии и выделения осадка пигмента с последующим его прокаливанием или без него, отличающийся62245 Редактор В. Н. Денисов Техред А. А. Камышникова Корректор Н. В. Щербакова Объем 0,35 изд. л. Цена 5 коп. Формат бум, 70 Х 108/и Тираж 200 ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, М, Черкасский пер., д, 2/б.Поди, к печ, 10/1 Х - 62 гЗак. 2758/б Типография, пр, Сапунова, 2. тем, что процесс ведут в присутствии такого количества хлористого же. леза, которое достаточно для получения фосфата железа с примесью небольшого количества фосфата кальция.2. Прием выполнения способа по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я, тем, что окисление хлоратом ведут на кипу, а белильной известью или другими быстродействующими окислителями при температуре 20 - 30,3. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, чтопрокаливание пигмента ведут при температуре не ниже 600, предпочтительно в присутствии минеральных наполнителей.4. Видоизменение способа по пп. 1 - 4, отличающееся, тем, что соль кальция заменяют солью другого щелочно-земельного металла, а соль железа - солью марганца или другими аналогами железа.