Способ получения дикальцийфосфата

 

Изобретение относится к способу получения дикальцийфосфата и может быть использовано в производстве люминофоров на основе галофосфата кальция , активированного сурьмой и марганцем . Целью изобретения является повьшение выхода целевой фракции продукта с размером частиц 4-14 мкм, насыпного веса продукта и повьппение стабильности процесса. Дикальцийфосфат получают обработкой раствора хлористого кальция соляной кислотой до рН 1,1-2,2, перемешиванием 3-10 мин, введением водного раствора аммиака до рН 8-9, обработкой раствором диаммонийфосфата, нагревом до 70-85 С с введением фосфорной кислоты при температуре на ниже температуры нагрева с последующим отделением поликристаллического осадка продукта. Выход фракции 4-14 мкм 88-92%, насыпной вес продукта 0,81-0,87 г/см, , стабильность, выражающаяся числом осаждений без изменения режима, 28-38. 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Л-Ы.Л.2й.й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИД

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3995686/23-26 (2?) 27.12,85 (46) ?3 ° 07.88. Бюл. P- 27 (7?) С.А.Борисов, В.С,Хижа, В.В.Андрияка, Н.Н.Бирюков, и В.А.Печериченко (53) 661.3.03?.35:621.842,455 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 743949, кл. С 01 В 25/32, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 196?17, кл. С 01 В 25/32. 1965. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИКАЛЬЦИЙФОСФАТА (57) Изобретение относится к способу получения дикальцийфосфата и может быть использовано в производстве люминофоров на основе галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем. 1 елью изобретения является

„„80„„1411277 А1 повьппение выхода целевой фракции продукта с размером частиц 4-14 мкм, насыпного веса продукта и повышение стабильности процесса. Дикальцийфосфат получают обработкой раствора хлористого кальция соляной кислотой до рН 1,1-2,2, перемешиванием 3-10 мин, введением водного раствора аммиака до рН 8-9, обработкой раствором диаммониифосфата, нагревом до 70-85 С с введением фосфорной кислоты при температуре на 5-10 С ниже температуры о нагрева с последуннцим отделением поликристаллического осадка продукта.

Выход фракции 4-14 мкм 88-9?7,, насыпной вес продукта 0,81-0,87 г/см, стабильность, выражающаяся числом осаждений без изменения режима, 28-38. 1 табл, 1411277

Изобретение относится к способу получения дикальцийфосфатя и может быть использовано в производстве люминофора на основе галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем.

Целью изобретения является повышение выхода целевой фракции продукта с размером частиц 4-14 мкм, насыпного веса продукта и повышение стабильности процесса.

Пример 1. В аппарат емкостью 4000 л вливают раствор хлористого кальция плотностью 1,11 г/см, подкисляют его соляной кислотой до рН=1,б,и после 5-минутного перемешивания добавляют раствор аммиака до рН=8,5. Затем в раствор хлористого кальция добавляют раствор диам- 20 монийфосфата плотностью 1,13 г/см до полноты осаждения и начинают нагрев суспензии. При температуре суспензии 71 С добавляют ортофосфорную кислоту в количестве 5 г/л суспен.25 зии и при 76 С прекращают нагрев сусо пензии. После 1-2 ч отстоя суспенэии маточный раствор декантируют и производят отмывку осадка дистиллированной водой. Отмытый осадок фильтруют и высушивают.

Получают кристаллы прямоугольной формы с гладкой поверхностью, гранулометрический состав, %: 4 мкм 10, 4-14 мкм 8?, 7i 14 мкм 8, ),10 мкм 29 насыпной вес 0,85 г/см, количество

9 осаждений, при котором получается осадок с постоянным гранулометрическим составом без изменения параметров осаждений, 30.

Дикальцийфосфат, являющийся основным компонентом галофосфатного люминофора, для обеспечения высоких параметров люминофора И повышения производительности процесса должен обла- 45 дать совокупностью заданных оптимальных свойств: насыпным весом 0,700,85 г/см, размерами частиц 8-12 мкм, гладкой поверхностью и прямоугольной формой кристаллов.

По известному способу дикальцийфосфат получают смешением растворов хлористого кальция удельного веса

1,09-1,17 г/см, дияммонийфосфата и аммиака (25Х вЂ” ный водный раствор) при

70-90 С, затем при этой же темпера-. о 55 туре вводят фосфорную кислоту до ее концентрации в суспенэии 4-б г/л с последующим отделением осадка продуктя. Грянулометрический состав продукта следующий, 7,". < 4 мкм 8-?9, 4-14 мк 9-74 > 14 мкм 1?-18, наLbITIH ov. Бес 0 78-0 8 5 E / см . КОличество циклов получения продукта беэ изменения режима 10-14.

Влияние параметров технологического режима ня показатели получаемого дикальцийфосфата показано в таблице.

Из данных таблицы следует, что высокая воспроизводимость результатов осаждения по гранулометрическому составу при многократном проведении процесса осаждения в одном аппарате обеспечивается подчислением раствора хлористого кальция соляной кислоты до рН = 1,1-2,2 и перемешиванием его в течение 3-10 мин.

При рН раствора хлористого кальция после нодкисления его соляной кислотой в интервале времени неремешивания 3-10 мин меньше 1,1 снижается воспроизводимость результатов по грянулометрическому составу, наблюдается увеличение размеров кристаллов д при последуюц1их осаждениях.

При рН раствора хлористого кальция после подкисления его соляной кислотой более 2,? в указанном интервале времени перемешивания не обеспечивается достаточной очистки стенок аппарата от остаточного продукта предыдущего осаждения, при последующих осаждениях наблюдается уменьшение размеров кристаллов осадка.

При продолжительности перемешивяния раствора хлористого кальция менее 3 мин не обеспечивается достаточная степень гомогенизации соляной кислоты н растворе хлористого кальция, что влечет за собой увеличение неоднородности размера кристаллов осадка.

Увеличение продолжительности перемешивания подкисленного раствора (более 10 мин) в указанном интервале рН подкисленного раствора приводит к снижению воспроизводимости результатов по грянулометрическому составу (увеличению размеров кристаллов при последующих осаждениях) и нецелесообразно с точки зрения увеличения продолжительности цикла осаждения дикальцийфосфята.

Высокую производительность процесса на стадии приготовления и проз 14113 калки шихты люминофора обеспечивает высокий насыпной вес дикальцийфосфата. Оптимальный насыпной вес дикальцийфосфятя обеспечивается величиной рН = 8-9 раствора хлористого кальция перед сливянием в него диаммонийфосфата.

Однородность кристаллов по размеру в аппаратах большой единичной мощнос- 1О ти обеспечивается наличием затравки, равномерно распределенной в растворе хлористого кальция, образуемой в результате нейтрализации подкисленного раствора хлористого кальция раствором аммиака.

При рН раствора хлористого кальция после добавления в него аммиачного раствора менее 8 происходит уменьшение насыпного веса дикальцийфосфата, щ при pH ) 9 наблюдается изменение химического состава дикальцийфосфата, вызывающее необходимостью дополнительной корректировки шихты люминофора.

Высокая скорость фильтрации осад- 25 ка обеспечивается гладкой поверхностью кристаллов дикальцийфосфата и узким распределением частиц по размеру. Гладкая поверхность кристаллов дикальцийфосфата и малая зависимость щ0 его гранулометрического состава от времени нагрева суспензии обеспечиваются тем, что ортофосфорную кислоту подают в суспензию при температуре ня 5-10 С ниже конечной температуры нагрева суспензии. . 35

При разности температуры в момент ввода ортофосфорной кислоты в суспензию и конечной температуры нагрева менее 5 С увеличивается разброс часо тиц дикяльцийфосйатя по размеру, снижается скорость фильтрации осад1 7

4 ка. При разности температуры суспен— зии в момент вводя в нее ортофосфорной кислоты и конечной температуры более 10 С уменьшается насыпной нес дикяльпиййос Ьята.

Кроме того, высокая производительность аппарата †осядите обеспечивается применением сконцентрированного исходного раствора хлористого калы ия (плотностью 1,11-1,13 г/см ) .

Стабильность химического и грянув лометрического состава осадка дикяльцийфосфата, я также высокая скорость дегидрятации двуводного ликяльцийфосфатя обеспечиваются количеством ортофосфорной кислоты (4-6 г/л суспензии), подаваемой в суспензию в процессе ее нагрева.

Формула и з обретения

Способ получения дикальцийфбсфата, включающий обработку раствора хлористого кальция раствором диаммоний» фосфата с введением водного раствора аммиака, нагрев реакционной массы до 70-85 С, введение фосфорной кислоты с последующим отделением поликристаллического осадка продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевой фракции продукта с размером частиц 414 мкм, насыпного веса продукта и повышения стабильности процесса, предварительно раствор хлористого кальция подкисляют соляной кислотой до рН 1,1-?,? и перемешивают 3- 10 мин затем вводят водный раствор аммиака до рН 8-9, а фосфорную кислоту ввоо дят при температуре на 5-10 С ниже температуры нагрева, 141 1277

Опыт

8асыпной

Гранулометрнче ский состав СаНРО, Х

КолиКонечная мператусуспени в моеме4 мкм 414 мкм

14 мкм я, кислоты

1 109

? 1,09

2,0

1! 0 80 29 !

В 0,89 35

10 0 87 38

9,0

10

71 0

1,6

3 1,11 1,6

71 2

8,5

71 "3 92 .. 5 O S5 36

4 1,12 1,6

8,5

71 5

5 113 16

4 0,85 35 .

6 0,82 3?

8,5

6 . 114 16

71 12 82

8,5

7 1э11 Оь8

28 0 91 10

1О 0,89 28

5 О 85 30

6 0,83 17

8,5

8 ° 5

9 1,11 1 1

9 1,11 2 2

10 1,11 2 5

11 1 11 . 1,6

8,5

8 5

71 . 12 79

9 080 15

8 5

6 0 82 32

71 5

71 О

8,5

1,6

90 10 0,85 30

8,5

13 85

1 ° 6

71 О 82

18 0,86 16

7 О 65 31

7f 4

71 2

7,0

1,6

92 6 0,81 34

8,0

1 11 1,6

16

71 2 89

17 1,11 1,6

9,0

9 0,88 33

16 0,92 28

71 О

10,0

1,11 1,6

5 85

14 1,11

10 0,66 29

8 0,83 32

8,5

1 ° 6

20 1 11 1,6

8,5

71 8 77

15 О 81 25

8,5

1,11 1 6

° 21

Hsвесг ный

0-5 88-92 4-10 0,81-0 87 28-38

Составитель Г,Целищев

Техред М.Дидык Корректор С.Черни

Редактор Н.Гунько

Заказ 3615/21 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4

Плот-. ности раствора

СаС1р гlсм

12 1,11

13 ° 1,11

14 1 ° 11

15 1,11 рН раствора СаС после введения в нее со ляной рН раство ра Сас1 после вве пения !!Н ОН ент пода и в нее аро„

С температура нагрева суспенэии, С а

71 0

71 0

71 4

7f !0 честно осаждений беэ иэмеяения ремима