Способ получения фосфата титана

 

Изобретение относится к способам получения фосфата титана, который может быть использован в качестве ионообменника для сорбции ионов щелочных и щелочно-земельных металлов в прикладной радиохимии и гидрометаллургических процессах. Целью изобретения является повышение дисперсности продукта и улучшение его ионообменных свойств. Фосфат титана получают смешением растворов лактата титана с концентрацией Ti 0,1- 0,5 г-ион/л и фосфорной кислоты с концентрацией 0,9-1,6 моль/л в количествах , обеспечивающих исходное соотноиение 1:(1,8-3,2). Получают продукт, в котором молярное соотношение составляет 0,97- 1,04, а размер его частиц 0,4-1,1 мкм. 1 табл. с $ (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 В 25/26! ВСЕ(: )() ",. И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ц) 1 Г 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4087738/31-26 (22) 11.05.86 (46) 15.02.88. Бюл. У 6 (71) Белорусский политехнический институт (72) В.П.Титов, С,В.Якубовский, Л,В.Кульбицкая, Н.А.Акулич и Ю.Г.Зонов (53) 661,882.95 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

IP 1247339, кл. С Ol В 25/26, 1984, Долматов Ю.Д., Булавина З,Н,, Долматова М.Ю. О сорбции цезия, стронция и кальция из растворов фосватов титана. Радиохимия, 1972, т, 14, с, 526-529, з0 13736Ы А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФАТА ТИТАНА (57) Изобретение относится к способам получения фосфата титана, который мошет быть использован в качестве ионообменника для сорбцин ионов щелочных и щелочно-земельных металлов в прикладной радиохимии и гидрометаллургических процессах. Целью изобретения является повышение дисперсностн продукта и улучшение его ионообменных свойств. Фосфат титана получают смешением растворов лакта4+ та титана с концентрацией Ti 0,10,5 r-ион/л и фосфорной кислоты с концентрацией 0,9-1,6 моль/л в количествах, обеспечивающих исходное соотношение Ti /PO 1:(1,8-3,2). Получают продукт, в котором молярное соотношение P Î /TiO составляет 0,971,04, а размер его частиц 0,4-1,1мкм

1 табл.

1373685

А, — А V

55

Изобретение относится к способу получения фосфата титана, который может быть использован в качестве ионообменника для сорбции ионов щелочных и щелочно-земельных металлов в прикладной радиохимии и гидрометаллургических процессах.

Целью изобретения является повышение дисперсности прОдукта и улучшение ионообменных свойств.

Пример. К 500 мл раствора

° 4+ лактата титана с концентрацией Ti

0,2 г-ион/л при постоянном перемешивании медленно добавляют 193 мл раствора фосфорной кислоты с концентрацией 1,3 моль/л. Исходное соотношение Ti :PO =1:2,5, Образовавшийся осадок выдерживают в маточном растворе в течение 24 ч, фильтруют, промывают дистиллированной водой до рН 3 и сушат на воздухе, Полученный продукт по данным химического анализа представляет собой фосфат титана состава TiO 102 P O ° 5H O с размером частиц 0,6 мкм. Коэффици-. ент распределения ионов стронция (Sr — 5,0 10 кюри в пробе, фон90 -e

1,5 10 М раствор СаСI ), кальция (Са — 1,5 10 кюри в пробе, фонl,5 10 М раствор СаС1 ) и цезия (Сз — 1,0 10 кюри в пробе, фон3,0 10 M раствор CsNO ) определяют в статических условиях при рН 2 и 4 в соответствии с формулой где А — начальная активность расто вора; А, — равновесная активность раствора; V — объем раствора, мл; ш — наваска сорбента, г.

Коэффициент р аспр едел ения при рН 2 иона цезия равен 2180 мл/г, иона стронция — 2630 мл/г, иона кальция †. 2490 мл/г, а лри рН 4—

30!О, 3540 и 3360 мл/г соответственно.

По известному способу фосфат титана получают взаимодействием солянокислого и сернокислого раствора

° 4Ф титана е концентрацией Ti равной

1,3 г-ион/л и 14,2 М раствора фосфорной кислоты. Исходное соотношение

РО . Ti =4: 1. Образующийся осадок выдерживают в маточном растворе в течение 24 ч, фильтруют, промывают

45 дистиллированной водой до отсутствия

С1 (БО, )-ионов и сушат на воздухе.

Получают продукт нестехиометрического состава (P,O /TiO =1,27) с размером частиц 0,85 мкм, Коэффициент распределения ионов стронция (" Sr — 5,0 10 8 кюри, фон — 1,5»

«1СГ M раствор CaCI ) и кальция

z (Са — 1,5 10 кюри в пробе, фон1,5 10 M раствор СаСI ) при рН 4 равен соответственно 1400 и 520 мл/г.

Для приготовления титансодержащих растворов из TiC1 или TiOSO требуется большое количество соляной либо серной кислоты, так как вследствие значительной гидролиэуемости солей титана указанные растворы можно приготовить только в сильнокислых средах (pH cc I). Вследствие этого введение процесса получения фосфата титана из данных растворов приводит к коррозии и быстрой изнашиваемости реакторов смешения, Использование лактата титана позволяет вести осаждение из водных титансодержащих растворов беэ добавления кислот, что объясняется образованием устойчивых лактатных комплексов титана, препятствующих гидролиэу, что позволяет снизить коррозию и увеличить срок службы оборудования, а также дает возможность вести осажде ние фосфата титана иэ растворов, рН которых значительно вьппе (3-3,5), чем в солянокислых и сернокислых растворах, используемых по известному способу.

Получение фосфата титана при более высоком рН осаждения приводит к образованию продукта с высоким содержанием фосфора и позволяет выделить фосфат титана стехиометрического состава с соотношением Р О -/Т О. =

=1, обладающий более высокими ионообменными характеристиками, чем фосфат титана по известному способу.

В таблице приведены свойства полученного продукта в зависимости от условий осаждения.

Формула изобретения

Способ получения фосфата титана, включающий смешение растворов соли титана и фосфорной кислоты с последующим отделением осадка продукта от маточника фильтрацией, отмывкой и

1373685

Исход соотгг иент.а

Тг /

%озфФегггнект расггр адсленггл, пргг сороцин, гег/г продух

Са д,60

2630 2490

3540 3360

2 2)80

4 3010

1!2,5 0,98

2 О ° 2 ),3

2 2270 . 2640 2490

0,45

I г,2 5 0,99

1,3

Э 0,4

3590 3400

900

940

I:2 ° 5 l Ol

0,95

1,3

4 0,1

l 580

1 410

940

950

0,6-1 I

I 2,5 0,99

5 0 5

l,3

1430

l 6 20

0,90

1460

l 630

2 910

4 1440

1,01

)г2,5

6 0,3 0,9

2380

2590

0,60

) г 2 в 5 Ое98

I 0

7 0,3

3360

3530

2460

2650

0 45

1:2 5 0,99

0,3 ),4

3410

3580

2430

2620

0,50

1:2,5 0,99

9 О,Э 1,5

3340

3520

3010

960

960

890

0,6-1,0

Iг2,5 0,97

IO 03 16

1440

1640

1430

1: 1,8 1,04

910

940

880

0,70

ll 0,3 !,Э

1460

1430

2510

2680

2310,2

0,40

3430

3620

3 100

2510

2680

2310

0,40

1: 3,0 0,99

l3 03 1,3

3430

36 20

3100

2430

26п

2220

0,45

I:3,2 0,99

l4 03 1 ° 3

3410

3600

3080

))о мэеест)гошу 1,3

1400 520!

4,2 )г4 1,27 0,85 4

ВНИИПИ Заказ 531/18 Тираж 446 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сушкой,отличающийся тем, что, с целью повьппения дисперсности продукта и улучшения ионообменных свойств, в качестве соли титана используют лактат титана и смеl2 0 Э 1,3, I:20 0>99 шивают растворы с концентрациями

Ti4+ 0,1-0 5 r-ион/л и фосфорной кислоты 0,9-1,6 моль/л в количествах

У обеспечивающих исходное соотношение

Ti :P0, равное 1:(1,8-3,2), 4 3070

2 880

4 1350

2 890

4 1410

2 2180

4 3020

2 2260

4 3080

2 2220