Спосіб одержання вольфрамату або молібдату двовалентного металу

Спосіб одержання вольфрамату або молібдату двовалентного металу, який відрізняється тим, що парамолібдат амонію або паравольфрамат амонію змішують та піддають взаємодії з карбонатом або нітратом двовалентного металу, після чого одержану суміш нагрівають до 400-600 °С дією мікрохвильового випромінювання з частотою 2,45 Ггц протягом 5-15 хвилин. (19) (21) a200712865 (22) 20.11.2007 (24) 10.03.2010 (46) 10.03.2010, Бюл.№ 5, 2010 р. (72) ВОЛОШКО ОЛЕКСАНДР ЮРІЙОВИЧ, СОФРОНОВ ДМИТРО СЕМЕНОВИЧ, ШИШКІН ОЛЕГ ВАЛЕРІЙОВИЧ, БАБІЙЧУК ІННА ПЕТРІВНА, СЕМИНОЖЕНКО ВОЛОДИМИР ПЕТРОВИЧ, БАУМЕР ВЯЧЕСЛАВ МИХАЙЛОВИЧ (73) ЗАКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПАРК "ІНСТИТУТ МОНОКРИСТАЛІВ", ДЕРЖАВНА НАУКОВА УСТАНОВА "НАУКОВО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ КОМПЛЕКС "ІНСТИТУТ МОНОКРИСТАЛІВ" НАН УКРАЇНИ 3 89821 4 Відомий спосіб отримання вольфраматов лувалентних металів, що включає змішування і взажноземельних металів [а.с. CPCP №1308560, ємодію сполуки вольфрамату, якою є амоній параC01G41/00], що включає дію з'єднань амонію на вольфрамовокислий, або молібдату з сіллю двооб'єднані розчини вольфрамату амонію і нітратів валентного металу, з подальшим нагрівом суміші і барію і кальцію або барію і стронцію при нагріванні охолоджуванням до кімнатної температури, згідно з подальшими операціями відділення осаду фільтвинаходу, в якості сполуки молібдату використорацією, промивки, сушки і прожарення. Як з'єднанвують амоній парамолібденовокислий, а в якості ня амонію використовують оксалат і прожарення солі двовалентного металу використовують їх карбонати або нітрати, отриману суміші нагрівають до ведуть при 1050-1070 C. 400-600 C дією мікрохвильового випромінювання з Недолік способу - необхідність високотемпературного нагріву. частою 2,45ГГц протягом 5-15хв. Відомий спосіб отримання вольфрамату кальВ якості двовалентного металу застосовують цію [а.с. CPCP №1763373, C01G41/00], що вклюкадмій, кальцій, стронцій, магній, барій, цинк, свичає нагрів суміші вольфрамату лужного металу і нець, марганець, залізо, кобальт або нікель. хлориду кальцію та промивку продукту, що утвоВикористовувані вихідні компоненти випускаються промисловістю, тому є відносно недорогими рився, дистильованою водою при 50 C. В якості і доступними. Крім вказаних початкових компоненвольфрамату лужного металу використовують тів не потрібно ніяких додаткових реагентів. Крім вольфрамат калію, а хлорид кальцію беруть з того, при використанні мікрохвильового випромінадміром 5мас.% понад стехіометричної кількості, нювання відсутня необхідність в проведенні попенагрів проводять при 750-760 C і перед промивредньої обробки сумішей в порівнянні з аналогом кою водою продукт промивають 5%-ным водним (гомогенізація у водному розчині і подальша сушка розчином аміаку. при 100 C). В процесі мікрохвильового опромінюНедоліки способу - використання токсичного вання суміші вихідних компонентів відбувається її гидроксида амонію, необхідність високотемпераоб'ємний нагрів до 400-600 C в результаті якого турної обробки, а також можливість забруднення цільового продукту вихідними компонентами. протікають ряд послідовних реакцій що приводять Відомий спосіб отримання вольфраматів луждо утворення вольфрамату або молібдату двованоземельних елементів [пат. РФ №2113408, лентного металу, а так саме нітрату або карбонату C01G41/00], що включає нагрів сумішей еквімоляамонію, які розкладаються при 400-600 C з утворних кількостей вольфрамату натрію і нітрату лужренням газоподібних компонентів, які легко виданоземельного металу при 320-330 C протягом 5ляються із зони реакції. Таким чином, єдиним тве7хв. з подальшим подрібненням і промивкою спека рдим продуктом, що отримується в результаті від домішки нітрату натрію дистильованою водою і протікання реакції є вольфрамат або молібдат двовалентного металу. сушкою при температурі 130-140 C. Завдяки використанню мікрохвильової енергії Недолік способу - забруднення цільового прозабезпечується повна взаємодія вихідних комподукту домішкою натрію. нентів з утворенням цільових речовин (молібдату Відомий спосіб отримання вольфраматів двоабо вольфрамату). Вірогідно під час дії мікрохвивалентних металів [пат. США №5874056, льового випромінювання відбувається одночасне C01G41/00], що включає змішування і взаємодію утворення цільових та розкладання побічних речовольфрамату, узятого у вигляді амонію паравольвин (нітрат та карбонат амонію) без утворення фрамовокислого і амонію метавольфрамовокислосамостійних фаз простих оксидів двовалентних го, з оксидом металу і води. Суміш вихідних комметалів та оксиду вольфраму або молібдену, що понентів і води гомогенізують протягом 30хв., забезпечує проведення взаємодії при температувисушують при 100 C, а потім прожарюють при рах менш 600 C. 500-1200° протягом 120хв. При цьому для взаємоПроведені дослідження показали, що отримудії метал узятий із з'єднань, що містять кобальт, ваний цільовий продукт має високий ступінь чиснікель, цинк, свинець, магній, кальцій, стронцій, тоти на рівні вихідних ОСЧ, оскільки побічні продубарій. кти повністю розкладаються з утворенням Недолік способу - багатостадійність процесу і газоподібних компонентів, які видаляються з реаквисока його трудомісткість, а також необхідність ційної зони. високотемпературного нагріву (до 1200 C), яке Дія мікрохвильового випромінювання стандарприводить до збільшення енерговитрат. тної частоти 2,45гГц протягом вказаного часу до Всі приведені аналоги є багатостадійні процетемператури 400-600 C, необхідної для протікання си (змішування, розчинення, перетирку, гомогенітвердофазної взаємодії суміші у всьому її об'ємі, зацію і т.п.), а також в ході отримання цільового що і дозволяє отримання стехіометричного складу. продукту можливе забруднення вихідними і побічПотужність НВЧ-генератора обирається в залежними продуктами. ності від необхідної температури взаємодії та триУ основу даного винаходу поставлено завданвалості нагріву (0,5-1,5кВт). Спосіб менш енергоня розробки способу отримання вольфраматів і ємний в порівнянні зі всіма відомими процесами, молібдатів двовалентних металів, що забезпечує оскільки вказана потужність впливає всього лише спрощення процесу отримання, підвищення чисто5-15 хвилин. ти і зниження енерговитрат. Проведення процесу твердофазної взаємодії Як прототип нами вибраний останній з аналопри температурі менш 400 C приводить до значногів. Рішення задачі забезпечується тим, що в спого збільшення тривалості і не забезпечує повноти собі отримання вольфраматів або молібдатів дво 5 89821 6 ратури протягом 15 хвилин. Отриманий спік охопротікання процесів взаємодії, а більше 600 C - не лоджують на повітрі до кімнатної температури, приводить до істотного скорочення часу синтезу і вивантажують і перетирають. недоцільно у зв'язку із збільшенням енерговитрат. Приклад 7. Отримання молібдату цинку. 30г Дія на суміш мікрохвильового поля менше 5 амонію парамолібденовокислого і 21,3г цинку вугхвилин не забезпечує повноти процесів розклалекислого (еквівалентні кількості) ретельно передання суміші, а дія більше 15 хвилин небажана тираються до однорідної маси. Отриману суміш внаслідок надмірних енерговитрат. засипають в кварцову ампулу, яку поміщають в Приклади реалізації способу, що заявляється. резонатор і нагрівають до 450 C мікрохвильовим Приклад 1. Отримання вольфрамату кадмію. 50г азотнокислого кадмію 4-х водного і 42,55г амовипромінюванням, та витримують при цій темпенію вольфрамовокислого (еквівалентні кількості) ратури протягом 12 хвилин. Отриманий спік охоретельно перетираються в ступці до отримання лоджують на повітрі до кімнатної температури, однорідної маси. Отриману суміш засипають в вивантажують і перетирають. кварцову ампулу, яку поміщають в резонатор і Приклад 8. Отримання молібдату кобальту. 30г амонію парамолібденовокислого і 49,45г гексанагрівають до 500 C мікрохвильовим випромінюгідрату нітрату кобальту (еквівалентні кількості) ванням, та витримують при цій температури проретельно перетираються до однорідної маси. тягом 12 хвилин. Отриманий спік охолоджують на Отриману суміш засипають в кварцову ампулу, яку повітрі до кімнатної температури, вивантажують і поміщають в резонатор і нагрівають до 500 C мікперетирають. Приклад 2. 50,00г азотнокислого кальцію 4-х рохвильовим випромінюванням, та витримують водного і 53,68г амонію вольфрамовокислого (екпри цій температури протягом 7 хвилин. Отримавівалентні кількості) ретельно перетираються в ний спік охолоджують на повітрі до кімнатної темступці до отримання однорідної маси. Отриману ператури, вивантажують і перетирають. суміш засипають в кварцову ампулу, яку поміщаПриклад 9. Отримання вольфрамату барію. 30г амонію паравольфрамовокислого і 29,08г нітють в резонатор і нагрівають до 550 C мікрохвирату барію (еквівалентні кількості) ретельно перельовим випромінюванням, та витримують при цій тираються до однорідної маси. Отриману суміш температури протягом 10 хвилин. Отриманий спік засипають в кварцову ампулу, яку поміщають в охолоджують на повітрі до кімнатної температури, резонатор і нагрівають до 450 C мікрохвильовим вивантажують і перетирають. Приклад 3. 50,00г азотнокислого кальцію 4-х випромінюванням, та витримують при цій темпеводного і 37,38г амонію парамолібденовокислого ратурі протягом 10 хвилин. Отриманий спік охоло(еквівалентні кількості) ретельно перетираються в джують на повітрі до кімнатної температури, виваступці до отримання однорідної маси. Отриману нтажують і перетирають. суміш засипають в кварцову ампулу, яку поміщаПриклад 10. Отримання вольфрамату магнію. 30г амонію паравольфрамовокислого і 20,51г дігіють в резонатор і нагрівають до 550 C мікрохвидрату нітрату магнію (еквівалентні кількості) ретельовим випромінюванням, та витримують при цій льно перетираються до однорідної маси. Отриматемператури протягом 10 хвилин. Отриманий спік ну суміш засипають в кварцову ампулу, яку охолоджують на повітрі до кімнатної температури, поміщають в резонатор і нагрівають до 450 C міквивантажують і перетирають. Приклад 4. 50,00г карбонату кадмію і 51,20г рохвильовим випромінюванням, та витримують амонію парамолібденовокислого (еквівалентні при цій температури протягом 12 хвилин. Отримакількості) ретельно перетираються в ступці до ний спік охолоджують на повітрі до кімнатної темотримання однорідної маси. Отриману суміш заператури, вивантажують і перетирають. сипають в кварцову ампулу, яку поміщають в реПриклад 11. Отримання вольфрамату стронцію. 30г амонію паравольфрамовокислого і 21,99г зонатор і нагрівають до 500 C мікрохвильовим моногідрату нітрату стронцію (еквівалентні кільковипромінюванням, та витримують при цій темпесті) ретельно перетираються до однорідної маси. ратури протягом 15 хвилин. Отриманий спік охоОтриману суміш засипають в кварцову ампулу, яку лоджують на повітрі до кімнатної температури, поміщають в резонатор і нагрівають до 550 C міквивантажують і перетирають. Приклад 5. 50,00г нітрату свинцю і 26,65г аморохвильовим випромінюванням, та витримують нію парамолібденовокислого (еквівалентні кількоспри цій температури протягом 12 хвилин. Отриматі) ретельно перетираються в ступці до отримання ний спік охолоджують на повітрі до кімнатної темоднорідної маси. Отриману суміш засипають в ператури, вивантажують і перетирають. кварцову ампулу, яку поміщають в резонатор і Приклад 12. Отримання молібдата марганцю. 30г амонію парамолібденовокислого і 19,53г карнагрівають до 450 C мікрохвильовим випромінюбонату марганцю (еквівалентні кількості) ретельно ванням, та витримують при цій температури проперетираються до однорідної маси. Отриману сутягом 15 хвилин. Отриманий спік охолоджують на міш засипають в кварцову ампулу, яку поміщають повітрі до кімнатної температури, вивантажують і в резонатор і нагрівають до 500 C мікрохвильовим перетирають. Приклад 6. Отримання вольфрамату нікелю. випромінюванням, та витримують при цій темпе30г амонію паравольфрамовокислого і 13,21г карратури протягом 15 хвилин. Отриманий спік охобонату нікелю (еквівалентні кількості) ретельно лоджують на повітрі до кімнатної температури, перетираються до однорідної маси. Отриману сувивантажують і перетирають. міш засипають в кварцову ампулу, яку поміщають Приклад 13. Отримання молібдата заліза. 30г амонію парамолібденовокислого і 19,69г карбонав резонатор і нагрівають до 500 C мікрохвильовим ту заліза (еквівалентні кількості) ретельно перетивипромінюванням, та витримують при цій темпе 7 89821 8 раються до однорідної маси. Отриману суміш залоджують на повітрі до кімнатної температури, сипають в кварцову ампулу, яку поміщають в ревивантажують і перетирають. Отриманні порошки аналізувалися методом зонатор і нагрівають до 500 C мікрохвильовим рентгеноструктурного аналізу, який підтвердив випромінюванням, та витримують при цій темпеутворення відповідних сполук стехіометричного ратури протягом 15 хвилин. Отриманий спік охоскладу. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601