171009. lajstromszámú szabadalom • Eljárás adalékos volfrámoxid előállítására
3 171009 4 az oldat pH-ja, a kisérő anionok és kationok fajtája, stb. befolyásolja, és a paraméterek megfelelő megválasztásával az ismert bepárlásos volfrámoxid adalékolási eljárásnál kedvezőbb megoldáshoz juthatunk. Kísérleteink azt mutatták, hogy 5 az ioncsere folyamatban mind egy-, mind többértékű, ionok, és egynél több ionfajta is résztvehet egyidejűleg. Dyen esetekben az egyes ionokra jellemző ioncsere egyensúlyok kölcsönösen befolyásolják egymást. Az ioncsere folyamatok végbe- 10 mennek az esetben is, ha mellettük egyidejűleg ionok vagy kolloidok fizikai adszorpciója is folyik. Felismertük továbbá, hogy az ioncserét eredményező részfolyamatok hőmérsékletfüggésének együttes eredményeként a kicserélődött ionok 15 mennyisége a hőmérséklet megfelelő határig történő növelésével fokozódik. A találmány szerinti adalékolási eljárásnál a volfrámoxid porral adalékanyagokat tartalmazó oldatot hozunk érintkezésbe, amikoris az oldat pH-ját 20 0,5-2,5 között, hőmérsékletét 40-100 C° között, az adalékanyagok koncentrációját egyenként 5.10"3 - 5.10" 2 gmól/dm 3 között választjuk meg, az érintkeztetést legalább 5 percig végezzük, majd a volfrámoxidot az oldattól elválasztjuk és megszá- 25 rítjuk. A találmány szerinti eljárásnál a komplex ionösszetételű oldatnál a volfrámoxidon történő ioncsere folyamatok — a felsorolt paraméterek adszorpciós egyensúlyra gyakorolt hatásának ismeretében— jól kézben tarthatók. Ennek köszönhető, 30 hogy csökkenthető a nagy savkoncentráció, ezáltal a korrózióveszély és a környezetszennyeződés is. Az eljárásban többionos adalékolás igénye esetén az adalékokat együttesen vagy egyenként, tetszőleges csoportosításban vihetjük rá a volfrámoxidra. 35 A találmány szerinti eljárásnál a volfrámoxid és az oldat érintkeztetését célszerűen az oldat mért pH értékének vagy mért adalékanyag koncentrációjának adott megváltozásáig végezzük. A legalább két adalékanyag előnyösen K, Al, Si, Ga, Be, TI 40 tartalmú vegyületek csoportjából van kiválasztva. A találmány szerintis eljárás további előnye, hogy — mivel az adalékanyagok kívánt összmennyiségei csak 0,1% nagyságrendűek a volfrámoxidhoz képest - lehetővé válik az oldat ismételt felhasz- 45 nálása, és a pH érték ül. az ionkoncentráció helyreállítása csak az oldat többszöri felhasználása után válik szükségessé. Ennek megfelelően az eljárást célszerűen úgy végezzük, hogy a volfrámoxidtól elválasztott oldatot újabb adag volfrámoxid porral 50 érintkeztetve az eljárást egyszer vagy többször megismételjük. Előnyösen mérjük az ismételten felhasználásra kerülő oldat pH értékét és/vagy legalább egy adalékanyagának koncentrációját, és ezen értékek adott megváltozása után a tovább használat 55 előtt az oldat pH értékét és/vagy koncentrációját az eredeti értékre visszaállítjuk. Mai ismereteink szerint az adszorpciós ioncserefolyamatok nemcsak az adalékanyagok megfelelő mennyiségének beépítését, hanem azok felületi 60 eloszlásának az eddiginél jobb homogenitását is eredményezik. Ezt a homogenitást véleményük szerint az biztosítja, hogy a volfrámoxid szemcsék ioncsere révén híg oldatból is képesek felületükön a szükséges adalékanyag megkötésére, és így jobban 6 5 biztosítható minden egyes szemcse érintkezése az oldattal. A következőkben részletes kiviteli példákon keresztül szemléltetjük a találmány szerinti eljárás gyakorlati megvalósításának lehetőségeit. 1. példa a) Áztassunk be 400 g 40,77%-os kovasavhidrátot kb. 0,5 dm3 vízbe, majd néhány órás áztatás után enyhe keverés mellett adjunk hozzá 250 g KOH-t és keverjük a teljes feloldódásig. Hígítsuk fel az oldatot 40 dm3 -re. b) Oldjunk fel 40 g KOH-t vízben és adjunk hozzá 50 dm3 vízben oldott 200 g A1C1 3 . 6H 2 O-t. öntsük hozzá az a) oldatot és savanyítsuk meg 800 cm3 5mol/dm 3 HCl oldattal. Egészítsük ki a térfogatot 100 dm3-re, és állítsuk be HCl-val az oldat pH értékét 2,5-re. c) Az így előállított oldathoz megfelelő keverő rendszerben fokozatosan 1—3 perc alatt hozzáadagolunk 10 kg volfrámoxidot és 40-100 C° közötti pl.60 C9 hőmérsékleten 300 fordulat/perc keverési sebesség meUett 30-10 percig pl. 20 percig keverjük az elegyet. d) Ezután eltávolítjuk az oldatot a leülepedett oxidról, majd centrifugálással vagy szűréssel választjuk el a két fázist. Az adalékolt oxidból a maradék víz és sósav nyomokat szárítással távolítjuk el. 2. példa Az 1. a) és b) szerint leírt oldatokat elkészítjük és összeöntés után az elegy pH-ját 1,0-ra áUítjuk be és 100 dm3 -re egészítjük ki az oldatot. Az adalékolási 1. c) és d) szerint végezzük el. 3. példa Az 1. a) és b) szerint leírt oldatokat elkészítjük és összeöntés utáns az elegy pH-ját 0,5-re állítjuk be és 100 dm3 -re egészítjük ki. Az adalékolási 1. c) és d) szerint végezzük. 4. példa Az 1. a) szerint készítjük elő az oldatot, de felhígítás előtt hozzáadunk 0,5 dm3 1 mol/dm 3 HCl oldatot, majd hozzáadjuk a 10 dm3 vízben feloldott 200 g A1C13 .6H 2 0-t tartalmazó oldatot. Végül 100 dm3 -re egészítjük ki, miközben az oldat pH-ját 2,0-ra állítjuk be. 5. példa A 4. példa szerinti eljárást alkalmazzuk azzal a különbséggel, hogy az első oldathoz 900 g AICI3 . 6H2 O-t tartalmazó 20 dm 3 oldatot adunk, összeöntés után esetleges csapadékkiválás esetén még 0,2 dm3 1 mol/dm3 HCl oldattal savanyítunk. 2
