Способ получения гексафтортитанатакалия

Союз Советсиик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii831730 (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву

< (22) Заявлено 04. 07. 79 (2! ) 2789594/23-26 (5 l ) M. Кл.

3 с присоединением заявки №

С 01 D 3/02

С 01 G 23/ОО

Государстеаииык комитет (23) Приоритет ио делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 23.05.81 Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 25.05.81 (53) УДК 661.832 (088. 8) (72) Автор изобретения

С. Л. Кравцов

) 7 ЕИ.80I - TFXH!I;.ãF-; ;„,; 3- ;

1 (7!) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАФТОРТИТАНАТА КАЛИЯ!

1

Изобретение относится к получению гексафтортитаната калия, используемого в химической промышленности.

Известен кремнефторидный способ получения гексафтортитаната калия в две стадии. На первой стадии из кремнефторида калия и углекислого калия получают фтористый калий, действуя на который сернокислым титаном, на второй стадии получают конечный продукт (! ).

Недостатком этого способа является егo многостадийность.. Известен также способ получения

-!5 гексафтортитаната калия из двуокиси титана, гидроокиси калия и фтористого водорода также в две стадии. На первой стадии из двуокиси титана и фтористого водорода при мольном соотношении 1:6 получают титанфтористоводородную кислоту, действуя на которую гидроокисью калия, на второй стадии получают гексафтортитанат калия, ко2 торый отделяют от маиочного раствора и сушат !2).

Недостатком этого способа является низкий выход продукта (77Х по гидроокиси калия и 73Х по фтористому водороду), а также труднбсть осуществления реакции взаимодействия твердой двуокиси титана, практически не растворимой в воде, с фтористым водородом.

Цель изобретения — повышение выхода продукта до 99,0-99,6Х.

Поставленная цель достигается тем, описываемым способом получения гексафтортитаната калия, заключающимся в растворении двуокиси титана в 1060Х водном растворе гидроокиси калия. и обработке полученного раствора фтористым водородом при рН 3-4, мольное соотношение фтористого водорода к двуокиси титана составляет 6:1 с последующим отделением от маточного растBoDB и сушкой осадка.

3 33173

Реакцию осуществляют между растворами реагентов. При этом частичное образование промежуточных продуктов при растворении (вследствие амфотерных свойств двуокиси титана, например К Т10 4Н О,не препятствует образованию продукта с высокими скоростями и хорошими выходами.

Возможное промежуточное образование фтористого калия или бифторида

10 калия в результате взаимодействия гидроокиси калия с фтористым водородом также не вызывает осложнений, поскольку растворенные фтористый калий и бифторид калия легко и с боль15 шОй скоростью взаимодействует с растворенной двуокисью титана с образова".

4ием гексафтортитаната калия. Таким образом, в предложенном способе синтез осуществляют одностадийно, непосредственно из двуокиси титана, фтористого водорода и гидроокиси калия при наличии в зоне реакции всех необходимых исходных компонентов и их промежуточных продуктов взаимодейст25 вия.

Применение растворов с содержанием менее 10 гидроокиси калия нецелесообразно вследствие значительного снижения растворимости двуокиси титана, что приводит к снижению производительности установки. При понижении содержания гидроокиси калия в растворе до 10Х растворимость двуокиси титана понижается до 20-30 . В то вре35 мя как при содержании, равном 40Х она равна 40-45Х. При содержании гидроокиси калия в растворе 60Х растворимость достигает приблизительно 65-75Х и дальнейшее ее повышение нецелесообразно из-за увеличения вязкости растворов и т.д. Кроме этого растворимость гидроокиси калия в воде изменяется не очень значительно и при нагреве до 100 С достигает лишь 65Х.

Нагревать же раствор до столь высокой температуры нежелательно, так как снижается прочность покрытий и т.д. Поддержание рН ниже 3 приводит к частичному образованию фторида KGJIHH 50 загрязняющего продукт, а выше 4 — усиливается гидролиэ продукта.

Пример 1. В емкость с раствором гидроокиси калия в воде (дистилляте или бидистилляте) с массовой до лей 60, содержащей 65-70 . двуокиси титана„ с помощью дозирующих устройств непрерывно подают твердые гидроокись калия и двуокись титана в молярном

О 4 ,соотношении 2:1 при температуре

65-75оС. Перемешрвание осуществляют с помощью мешалки. Раствор из емкости непрерывно подают на фильтр, в котором отделяют механические примеси, и с помощью циркуляционного насоса подают в реактор, смешивая перед входом с газообразным или жидким фтористым водородом. Фтористый водород подают в таком количестве, чтобы молярное отношение фтористого водорода к дву-. окиси титана было 6:1, а рН в циркуляционном контуре на выходе из реактора находился в пределах 3-4. Температуру потока в реакторе, нагревающегося за счет теплоты реакции, поддерживают равной 65-70 С путем охлаждения. При высоких нагрузках реактора (при больших подачах реагентов) охлаждение потока в реакторе дополнительно производят за счет теплоты испарения .воды, которая конденсируется в обратном конденсаторе и вновь возвращается в реактор. Несконденсировавшиеся же пары фтористого водорода с примесью паров воды конденсируют в обратном конденсаторе и возвращают на вход в реактор.

Суспензию образовавшегося продукта непрерывно отводят из реактора в емкость, где рН среды корректируют час- . тичной подачей фтористого водорода или раствора двуокиси титана в гидроокиси калия. Для обеспечения более полного выделения гексафтортитаната калия из раствора температуру в емкости под-держивают от минус 1g до плюс 5 С.

Суспензию из емкости непрерывно подают на ленточный транспортер фильтра, где отделяемый осадок промывают на ленте водой (дистиллятом или бидистиллятом ), и непрерывно подают в репульпатор. В результате осадок дополнительно отмывается водой (дистиллятом или бидистиллятом ) от растворнмых примесей и поступает на барабанный фильтр непрерывного действия, где продукт отделяют и непрерывно подают в сушил-. ку, а фильтрат направляют в емкость для приготовления раствора двуокиси титана в гидроокиси калия. Сушку осуществляют в потоке горячего воздуха, нагреваемого в калорифере.

Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1, но двуокись титана растворяют в водном растворе гидроокиси калия, 10 масс.X.

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1, но двуокись титана

3-4 79,9 112,3

120,5 213,2 99,6 99,1 99,8

120,2 212,8

120,5 211,5

99,4

99,2 99,6

ll»

98,8. 98,3 98,5

98,9!

20,4 211,7

120,4 212,1

« I I

98,1 97,1

98,7 98,7

98,5 97,9

5-6

«11»

99,1

2-3 79,9 112,3

Формула изобретения

50.

120,9

212,6

99,3

Составитель В. Кириленко

РеДактоР Н. Нтшненкоаа Рекоец Н,Машо2ош КОРРектоР А ГРИЦенко

Заказ 4679 Тираж 505

ВНИИПИ Государственного комитеТа СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 8317 растворяют в водном растворе гидроокиси калия, 60 массеX.

Пример 4. Способ осуществляют по примеру 1, но смешение раствора двуокиси титана в водном растворе гидроокиси калия с фтористым водородом осуществляют при рН в пределах

1-2.

Пример 5. Способ осуществляют по примеру 1, но смешение раствора 10

Способ получения гексафтортитаната калия иэ двуокиси титана, гидроокиси калия и фтористого водорода с последующим отделением продукта и его сушкой, отличающийся тем, 40 что, с целью повышения выхода продукта, предварительно двуокись титана растворяют в 10-60Х водном растворе гидроокиси калия и,полученный раствор

30 6 двуокиси титана в водном растворе гидроокиси калия с фтористым водородом осуществляют при рН в пределах

5-6.

Пример 6. Способ осуществляют по примеру l, но смешение раствора двуокиси титана в водном растворе гидроокиси калия с фтористым водородом осуществляют при рН 2-3 .

Результаты приведены в таблице. обрабатывают фтористым водородом при рН, равном 3-4.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР 1л 181636, кл. С Ol Э 3/02, 1965.

2. Технологический регламент !!I 25/761 производства калия фтортитаната на предприятии и/я Г-4904 (прототип ).