Способ получения арсенатов металлов

Способ получения арсенатов металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРСЕНАТОВ МЕТАЛЛОВ, включающий обработку ышиьяксодержсццего материала окислителем с последующим взаимодействием с соединением металла, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и содержания основного вещества в продукте, ьмшьяксодержащий материал предварительно обрабатывают алифатическим спиртом общей формулы ROH, где R - CgHjj или , а в качестве окислителя используют концентрированную перекись водорода . 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве мышьяксодержащего материала используют мшьяковистый ангидрид или отходы и полупродукты производства цветных и благородных металлов. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения арсената кальция, в качестве соединения металла используют хлорид или ацетат кгшьция. 4.Способ по п. 1, о тл ич аю щ и и с я тем, что, с целью получения магнийаммониевого арсената, в качестве соединения металла используют Водорастворимую соль магния КЛ с последующей обработкой гидроксидом аммония при рН 9-11. 5.Способ по.п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения арсената цинка, в качестве соединения мэталла используют ацетат цинка. Приоритет по пунктам: 14.04.82 по пп. 1-3, ел 02.06.82 по п. 4; СХ) 01.07.82 по п. 5. 00 с 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYEiЛИН (19) (П) 3(5D C 01 G 28 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ1д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3423136/23-26 (25) 3461145/23-26, 3446505/23-26 (22) 14.04.82 (461 07.12.83. Бюл. 9 45 (23) 02.06.82 по п.4; 01.07.82 поп.5 (72) P. Д. Гигаурн, Т. М. Гогиашвили, Н. I)l. Гигаури и М. A. Инджия (71) Тбилисский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет (53) 661.643.5(088.8) (56) 1. Некрасов Б. В. Основы общей химии, М., Химия, т. 2, 1967, с. 276-277.

2. Рцхиладзе В. Г. Мышьяк. М., ."Металлургия", 1969, с. 118 (прототип). (54).(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРСЕНАTOB МЕТАЛЛОВ, включающий обработку мааьяксодержащего материала окислителем с последующим взаимодействием с соединением металла, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения выхода и содержания основного вещества в продукте, м шьяксодержащий материал предварительно обрабатывают алифатическим спиртом общей формулы ((ОН, где R - С5Н((или и оС Н,, а в качестве окислителя используют концентрированную перекись водорода.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве нышьяксодержащего материала используют мьыьяковистый ангидрид или отходы и полупродукты пронзводства цветных и благородных металлов.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения арсената кальция, в качестве соединения металла используют хлорид или ацетат кальция.

4. Способ по и. 1, о т л н ч аю шийся тем, что, с целью получения магнийаммониевого арсената, в качестве соединения металла исполь- у зуют водорастворимую соль магния с последующей обработкой гидроксидом аммония при рН 9-11.

5. Способ по,п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью получения арсената цинка, в качестве соединения металла используют ацетат цинка.

Приоритет по пунктам: (Р

14.04.82 по пп. 1-3;

Ql

02.06.82 по п. 4;

01.07 82 по и. 5. QO

1058888

ro арсената, в качестве соединения металла используют водорастворимую соль магния с последующей обработкой гидроксидом аммония при рН-9-11.

С целью получения арсетана цинка в качестве соединения металла используют ацетат цинка.

Сущность способа заключается в следующем.

Мышьяковистый ангидрид или отхо10 ды и полупродукты производства цветных и благородных металлов, содержащих 66,14-74,68% трехвалентного мышьяка, обрабатйвают алифатическими спиртами КОН, где R-C Н или Изо

15 С Н при температуре кипения суспензии 130-150"С с последующим окислением образующихся соединений концентрированной перекисью водорода и взаимодействием с солями металлов

Абг Ьйан- x йo)1м эч20

2 (Rp)gAs Н202- 3(Rp)) A+ ОН 5 Прн получении арсената кальция процесс осуществляется по следующим реакциям

q) 3As2Oq>4НКО2ф7Н2О " 6Н А 04 14 NO

6) 2НЗМ04 4СаО-Са (АВ04,-Ca(OH), 2Í20, 30

40

Цель изобретения - повышение выхода продукта (до 94,5-98,6%) и повышение содержания основного вещества в продукте (до 99,1%). 45

Поставленная. цель достигается тем, что согласно сйособу получения арсенатов металлов, заключающемуся в обработке рышьяксодержащего материала окислителем с последующим взаимодействием с соединением металла, причем мышьяксодержащий материал предварительно обрабатывают алифатическим спиртом общей формулы ОН, re R С5 Н и ипи НЗО С% H ((a a на честве окислителя используют концентрированную перекись водорода, В качестве мышьяксодержащего материала используют мышьяковистый ангидрид или отходы и полупродукты производства цветных и благородных 60 металлов.

С целью получения арсената кальция в качестве соединения металла используют хлорид или ацетат кальция, а с целью получения магннйаммониевоИзобретение относится к химичес« кой технологии неорганических веществ мышьяка, а точнее к способу получения арсенатов металлов, которые широко применяются в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов и фунгицидов, а также в производство стекла особого назначения.

Йзвестен способ получения арсенатов металлов (3), в частности магнийаммониевого арсената, включающий взаимодействия гидроарсената натрия с водными растворами соли магния и аммиака по реакции

jkgC9giHH40H t На, НА О4М ИН„МО, НО СЕ Н,О.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения арсенатов металлов, включающий обработку мышьяксодержащего матернала окислителем с последующим взаимодействием с соединением металла по реакции

В качестве млаьяксодержащего материала используют мышьяковистый ангидрид, в качестве окислителя— азотную кислоту, а в качестве соединений металла берут или окиси или соли (г).

Недостатком известных пособов является невысокий выход продукта (84%) °

Я ВО)2АЕООН ЗССНСЕ, 4Н20

СО (,Ас 04) +4ЯОН нд (ЯО)2А ООН ЗСа(СН qpp) 4р,О з(А-о<44 roh+6??????,???????? ?????? ?????????????????? ?????????????????????????????????? ????????3(????)2 ?? ??????> 2M/ Х2 2NH40H -

ЯМрн4А 04 6нго 4Нх ьйон, Где Х-СЕ и /Z 602 при получении арсената цинка: RO)2 ASPOH <,(СЦ,,00,,2„0 "oH п3 А.ь04)2 8Н204ЬОНЗСOpH

Пример 1. Получение арсената кальция из полупродукта производства с применением амилового спирта.

В круглодонной колбе с насадкой

Дина-Старка и обратным холодильником, защищенным хлоркХльциевой трубкой, загружают 30,0 г полупродукта производства, который содержит 66,143, мышьяка, 114,0 г (140 мл) амилового спирта и 0,5-0,7 мл концентрированной серной кислоты (d 1,84). Суспензию кипятят 6 ч (до прекращения выделения воды). Реакционнун смесь после охлаждения фильтруют под вак,— умом, а осадок промывают несколько раэ 30 мл амнлового спирта.

1058888 приведенной в примере 7, а примеры

13-15 при РН .7-9.

Данные сведены в табл. 2.

Иэ таблицы следует, что выход пелевого продукта максимальный при РН

9-11, снижение. РН до 7-8 приводит к уменьшении выхода целевого продукта.

Пример 16. В круглодоннуи колбу, снабженную насадкой Дина-Старка и обратным холодильником, защищенным хлоркальциевой трубкой, помещают

19,8 г мышьяковистого ангидрида (99,9%-ный), добавляют 120 мл (97,73 r) амилового спирта и кипятят 6-7 ч до прекращения выделения воды. Полученную однородную смесь при постоянном перемешивании и охлаждении обрабатывают 24,5 г 32%-ным раствором перекиси водорода, нагревают в течение

5-10 мин при температуре 60-80 С с целью удаления следов перекиси, а при комнатной температуре (21pC) к .охлажденному продукту окисления добавляит (при перемешивании) насыщенный водный раствор 65,8 r ацетата цинка. Сразу же образуется белое кристаллическое вещество, водно-спиртовый слой декантируют, а осадок тщательно промывают водой и сушат (сначала на воздухе) в вакуум-эксикаторе над пятиокисьи фосфора до постоянного веса. Получают арсенат цинка с выходом 60,0 г (97%) °

Найдено %: Asg0> 37,07, 37,29.

Н О 23,51.

Вычислено %: АБ205 37,19 К20

23i30.

Примеры 17-19 осуществляют аналогично методике, приведенной в примере 16. Данные по количеству исходных реагентов и выходу продукта приведены в табл. 3 °

Таким образом, данный способ позволяет повысить выход продукта с 90% до 93-100% и повысить содержание основногб: вещества в продукте с 84% до

99,1% и, кроме того, позволяет удешевить процесс за счет использования в качестве мышьяксодержащего материала отходов и полупродуктов производства цветных и благородных металлов и сделать его непрерывным за счет повторного использования регенерированного спирта.

Таблиц а 1

Холвчество ясходних реагентов

Спмрт ROM, Н 0 г

R мя

СаХ4тН,0

Выход

Фааьянсодержащвй материал

Ass 1

Х,Т г

31 5 С1 6 .72,5

300 С I 6 684

47,9 96

44,5 94,5

3 30 51,9 С1Ня 122,2 150

4 30 51,97 а30 -С9ка 121,9 150

К объединенному фильтрату при перемешивании и охлаждении медленно (10-12 мин) добавляют 37,8 г 28%-ной перекиси водорода. После 5-минутного нагревания (с целью удаления следов перекиси водорода) и охлаждения, 5 в колбу загружают насыщенный водный раствор 77,2 r ацетата кальция Са(СН СОО)12Н О и перемешиваит 1015 мин, Водннй слой,отделяют, а спиртовый 3 раза экстрагируют дистиллиро- 10 ванной водой (всего 50 мп), добавляют к основному раствору и затем упаривают на водяной бане, осадок промы .,вают водой и сушат до постоянного веса. Получают 58,5 г (97,7%) арсената кальция.

Найдено % Са 26,13, As 32,87, Са %(Ав04)2 3 Н О.

Вычислено %г Са 26,60; As 33,14.

Примеры 2-6 осуществляют аналогично примеру 1. Данные по количеству исходнйх реагентов и восходу целевого продукта приведены в табл. 1.

Пример 7. (получение магнийаммониевого арсената). В 250-миллитровую круглодонную колбу c,íàñàäêîé

Дина-Старка и обратным холодильником помещают 20,0 г белого мышьяка, содержащего 98,6% мышьяковистого ангидрида, добавляит 120,0 мл амилового спирта и кипятят 7 ч до полного прекращения выделения воды. После охлаждения раствор фильтруют под вакуумом к фильтрату при постоянном перемешивании и охлаждении добавляют 25,3 r

32%-ной перекиси водорода, нагревают 35

5-10 мин при температуре 60-80 С с целью завершения реакции, затем охлажденную однородную смесь при комнатной температуре обрабатывают 50 г насыщенным водным раствором Нд504.7Н О. 4Q

Водный слой отделяют, спиртовый тщательно экстрагируют водой, добавляют к основному раствору, а затем нейтрализуют концентрированным гидроксидом аммония. После фильтРации и сушки по 45 лучают 57,1 г (99%) магнийаммониевого. арсената.

Найдено %: Ав2 05 39, 27; 39,51.:

МдйН4Аа04 6Н О

Вычислено %: As 39,74.

Примеры 8-12 осуществляют при РН 5О раствора 10-11, аналогично методике, 66,14 @ о-С6 Í

29 ° 7 CHgCOO 2 60,6 44, 7 951058888

Продолжение табл. 1

1 I 1

КОЯИЧВСТ33О ееее исходи59х рвагвитоа

Выход

IlPe4eP

Маь2 ЯИ52одериаь(и(С

Ьсютври&л лЛ

СПирт ЙОИ НРС ее ее Еееее б еееееее еееее

ГЛ

74760 Сф Ни 9647 120 29,0 СИЬС00 2 56,1 42 ° 7 97

74,60 930 -С ин 97,5 120 20,5 С! 6 65 7 0 . 4472 90

S 20

C 20 заалела 2

Ьолннестеф псхоннмх реатентоп

Полреапе

ЛФ"Н44404 4020

r 1 е ра Реотеоре сперт нон 321-пмн 9101 Сола иаспнп

1 I- 1 юпка кеанп не т ерпанпе

As1 05

° ОРМУЛ 4

O9SO4. 7н„о

01, ° 100 2S,Ç

Ь! Э 100 25;0

97 ° 7 120 30,7

97,5 120 30,0

10 с5н„

Il950 7НФО

Is9504. 7Н10

° s4-с5 н„ 45ltp

414 с1нп

t4

НЬС С Спс О л9С 17. Снт 0 л9104 .7н19

10-11

° Ь п54с5нп 105,7 130 )0,0

13 25, 93 4

417

97,5 120 30,0

45459 н»

97 ° 7 120 25,2!

1 ° 20 94кС

SO нФСI1. Сн„О

N9CI1 4ll90

С5н«

40, ° ЬФ,С

7 °

4Ь

97,5 120 29,7

25 93 Ф 4

45О-С Н„

Ь р ам е и ° и и °

ТЬЬ77аць 3 е Се» ичество исходных реагентов

2п (Л40,), 0llt0

tleyeIIac9 2п(СИ СФЬ) 2И

0053С7350354

321-н44Ь, р

Г %

° sII 0

45,Ь

17 19,0 . 16 20

19 25

99,9 «10-С5н» 97 ° 55 120

45,0

50,47 95

72 ° ЭЭ 94

94,6 С II< .105,07 1ЭО 25,0

aS,9

30 5

130

90,0 Л1а -С II„105,6Ь

02,0

Составитель Л. Крюкова

Редактор Л. Авраменко техред tl.Íàäü Корректор М. Шароши е ее»

Заказ 9694/19 1"ира2("471

ВНИИПИ Государст1енного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное г. уягород, ул. Проектная, 4

Филиал ППП "Патент", 1

20 90,9

20 94>С

25 ФЭ ° 4

25 93,4

25 93,4

6 е е

СЬК т 950 е «е

Нлппеннме и емчнслепнне ппанснпл ак 4 4О есЕх лрнмеРах папопптсп и лрелелах смнакн ккснернмента

57,1 99

57,S 1ОО

40,2 1ОФ

СС>9 94

97,0 94,S

50 ° S OS 7

53 С 9Э,Ф