Способ получения хлоридного раствора циркония

Способ получения хлоридного раствора циркония

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДНОГО РАСТВОРА ЦИРКОНИЯ, включающий растворение гидратировамного оксихлорида циркония в воде, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса и увеличения устойчивости продукта при его максимальной концентрации, раствор, полученный после Вастворения гидратированного оксихлорида циркония в воде, подвергают электролизу в бездиафрагменном электролезере при плотности тока 0,02-0,2 А/см2. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3280313/23-26 (22) 22,04,81 (46) 07.04.83. Бюл. Р 13 (72) Ю. М. Полежаев, К, В, Алямовская, И. С, Алямовская, Ю. С. Торопов, Д. С ° Рутман и C. Ю. Плинер (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С, И, Кирова и Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (53) 661.883.1(088 ° 8) (56) 1. Горобченко Я. Г °, Спасибенко Т. П. Изучение системы Zr02 -HC1H O методом растворимости и спектрофотометрии, — "Неорганическая химия", 1962, т. 7, 9 5, с. 1159-1168.

„„Я0„„1010013 А

3(511 С 01 G 25/04; С 25 В 1/00

{54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДНОГО РАСТВОРА ЦИРКОНИЯ, включающий растворение гидратированного оксихлорида циркония в воде, о т л ич а ю ц и и с я тем, что, с целью ускорения процесса и увеличения устойчивости продукта при его максимальной концентрации, раствор, полученный после растворения гидратированного оксихлорида циркония в воде, подвергают электролизу в бездиафрагменном электролезере при плотности тока 0,02-0,2 А/см2.

С:

Ф

С0

CD

@АР

1010013

Плотность тока, A/cM > О, 01 О, 02 0,05 0,1 0,2

Время, необходимое для достижения отношения Сl:Zr равного

1,25 ч

100 50 20 10 5

Как видно из приведенных данных, принципиальных ограничений по нижнему пределу плотности тока нет, ограничением является лишь большая про- 15 должительность процесса °

Концентрация раствора, моль/л

После опыта

Мольное отношение Сl

0,37

0,2

1,10

0,4

1,14

0,50

0,67

1,25

1,41

0,6

1,40

1,0

1,54

1,2

1,16

1,22

1,61

1,4

1,28

1,91

1,6

1,26

2,19

1,8

2,52

1,20

2,0

1,30

2,2

2,73

1,21

2,97

2,4

1,50

3,20

2,9

Пример 4. 0,5 л раствора

Zг0С12 концентрацией 345 г/л (в пересчете на Zr02) подвергают электролизу при плотности тока 0,2 A/см в течение 10 ч. B процессе электролиза раствор нагревается до 52 С. В ре60 зультате получают 185 мп вязкой массы, содержащей 960 г/л ZrO>(52,4мас.В) имеющей при 22 С плотность 1,84 г/см и вязкость 4600 мП. Масса не кристаллизуется при длительном хранении и не замерзает до -40 С, При нагрео нечном растворе отношение Cl:Zr получают равным 1,25, концентрация циркония в растворе возрастает в

1,8 раза, Пример 2, В условиях, аналогичных примеру 1, обрабатывают

1,2 М ZrOC1, при этом достигают отношения Cl:Zr = 1,16, а концентраИз приведенной таблицы видно, что ,в процессе электролиза происходит уменьшение относительного содержания хлора и повышение концентрации раствора. Дальнейшее повышение концентрации можно осуществить упариванием раствора. При этом по мере уменьшения отношения Cl:Zг в растворе, его предельная концентрация (растворимость соли) возрастает.

Степень концентрирования раствора при электролизе можно увеличить, если вести процесс без охлаждения °

В этом случае раствор нагревается электрическим током до 60-70 С и паВ этих же условиях снята зависимость времени, необходимого для достижения отношения Cl:2г, равного

1,25, от электродной плотности тока. ция циркония в растворе возрастает в 1,3 раза.

Пример 3, В условиях, ана логичных примеру 1, обрабатывают

2,4 М ZrOC12, при этом достигают отношения Cl:Zr = 1,22, а концентра ° ция циркония в растворе увеличивает. ся в 2 4 раза.

Результаты опытов с различными растворами приведены в таблице. раллельно с электролизом идет его упаривание.

1О1ОО1

p;: 11 н и е j; . . а:", = О i к О м 1!

«т!ВОМ ПРОДУКТЕ C(OJ—

4:::-,,;:. в (o и Z C:Г12- - . О

К,-,жт; «! Ii т«т:i H

BjB Hî0.B .Q:.„-..р Од",".ò à "ле гтак как соде нента (2.02,! станляе-, 52, на более 38 т

Е сО-, н сос«В

iIе" На ?00 к

Кроме того,, пр(л

B: Q IIpQJ7 f(.. а J . я

ЦHii «QH HE ЗЫ ("От Дкт кс:поBF Bсванкк нс«;О. У jeHHII ттРУт ИХ анки снижает::я

ГЕ! С! Эк тат О 5,ДЧ

ji i I H x:..". л е и ц . р к Орас творе внач л, а(ХОД РЕаК:К ВCBB.

Н ПРИ Пт- т(,тт(ЕНК(Л Д

:«кй иэ хлорк..но! О тэсаждают нк,е -к

Г! О СЛ Е ДН И и Р.-. С = B O L Я

ДРС Кт.HIIB, ЭатЕМ

Ь!1 Н «т g B(»

CQc IIBH тел ь В, Б !к -i?i f(

Редактор М. Бандура Техред Л, Пекаpli КОРРектоР тт, Понx

Заказ 2391/7 Ткраж 69 Подписное

ВНИРПИ Государствен!«ого ко!э«тета СССР по делам кзобретенкй и откры:ий

113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП "Пат»Hz", г. ужгород,. ул. Проект-:ая,4 ванин ее нязкость быстро уменьшаегся и при 45 С составляет L90 сП.

Проведена проверка кзнестног0 спc—

coj5a, в результате которой yc=aHQв— лено, что равновесие (досгижение максимальной н данных условиях концентрации раствора илк его насыщение

B системе гидроксид циркония — соля=ная кислота устанавливается лкв«ь спустя 5-7 дней (при этом необходк— мо периодическое или непрерывное пе- 11 ремешивание)„ Причем с перных же часов жидкая фаза проявляет свойства коллоидного раствора (наличие oïBj(åсценции, конуса Тиндаля), После длительного выстакнания си"темы часть 15 жидкой фазы можно отдели h Oò осадка лишь осторожным снква1«ием, фил .— трация практически ненозможна вследствие быстрого забивания фильтра коллоидными частицами. 20

Полученные по предлагаемому способу хлоридные растворы цкрконкя с мольным отношением "1:Z. < 2 не переходят в коллоидное состояние даже при хранении в течение двух лет (на больший срок не было наблюдений).

В течение этого срока рас.своры сохраняют постоянными значения электропрОнОдности няз кОст и и pH (к ОТООь е изменяются в процессе коллоидообраэо- (! ванин), Предложенное техническое решение имеет ряд существенных преимуществ.

При той же себестоимости Z«О в составе хлоридной концентрирован 2 5 ной жидкости, что и кристаллическом

7гОС12. 8Н О, примененке первой экономически более целесообразно. Сняв жаются расходь! на транспортировку. ющей кислоте H нс.н, : coë-. ныцеляют

ПОДтХОДЯт ИХ ZCJ OBljRX " = Р»С BQDB

Вместе с тем, при и(.пользовании н-.ного IlpOJ;yf(та почт!::-: два раза

С,!Х(аЮТСЯ О "ГХОттт. ХЛОС!тЛС тf, Х Сот!с!: которые уходя= в с:и- ные оды или улетучиваются н вида га!ообраэнь:x продуктов пр термообрабо-.ке, IаK как большая часть хлсра перенедена

В !:РО! Ы(т1т!Е Н НО Полез НЬ Й ..р01, у f(:

Таким образом, -«haec :: имеется и вклад в охрану окружающей среды.

Причам исгользов ание OBepx (cH— центрированной хлориднсй жк.-п:(ic H

Iip0vaB0yc не специальной кара".:.::;.

П О Э C Л я Е т Г O ГI у i.I H T т б О т Е E К а Ч а г"., ные изделия.

Следует подчеркнут ., Ifrо конпант—

paIIHя жидкости может быт., !!Ов:.- = ана путем упаринания,. но эри этом вяэ—

Hoc> Ii !уZ1fJелиi,-к B ает я H;ж(тид о т ь степенно пpенращается B т! ар "у стеклоподобную массу,. т, —.-, ".:Hстема не крис. аллиэуется. Эго рас:!иряет возможности использования хяоридных растворов цирконкя.