29.04.2019
219.017.4423

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОРОШКООБРАЗНОГО ВИСМУТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002424876
Дата охранного документа
27.07.2011
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способу получения порошкообразного висмута, модифицированного металлом в качестве катализаторов, термоэлектрических материалов, легкоплавких сплавов, лекарственных препаратов. Способ включает восстановление модифицирующего металла и удаление примесей, образующихся в процессе восстановления. При этом восстановление модифицирующего металла ведут обработкой порошкообразного висмута раствором соли соответствующего модифицирующего металла при значениях рН раствора 0,3-3,0. Удаление примеси в виде основной соли висмута проводят непосредственно при восстановлении путем добавления к раствору соли соответствующего металла этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия при значениях рН раствора 0,6-3,0 и при молярном отношении этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту в растворе 1,0-1,5. Удаление примеси проводят также путем промывки полученного продукта раствором этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия при значениях рН 0,6-7 и при молярном отношении этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту в растворе 1,0-1,5. Техническим результатом является упрощение процесса и повышение чистоты продукта. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, а конкретно - к способам получения порошкообразного висмута, модифицированного металлом, который применяется в качестве катализаторов, термоэлектрических материалов, легкоплавких сплавов, лекарственных препаратов.

Известен способ получения сплавов висмута с серебром, золотом, теллуром или платиновыми металлами путем сплавления соответствующих металлов в кварцевых ампулах при температуре 300-850°С (Г.В.Самсонов, М.Н.Абдусалямова, В.Б.Черногоренко. Висмутиды. Киев: Наукова думка, 1997, 184 с).

Недостатками способа являются необходимость предварительного расплавления металлов, что приводит к большим энергозатратам, а также получение порошкообразного сплава в виде частиц с размером 30-50 мкм при его измельчении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сплава висмута и серебра с размером частиц до 1 мкм, состоящих из мелких (порядка 0,1 мкм) частиц серебра и висмута, путем восстановления смеси стеаратов данных металлов бензиловым спиртом при весовом отношении смесь стеаратов:спирт, равном 1:10, и температуре 150-205°С, с последующей промывкой продукта от органических соединений этиловым спиртом и водой (Б.Б.Бохонов, Ю.М.Юхин. Морфологические характеристики частиц висмута и серебра, образующихся при восстановлении стеаратов металлов бензиловым спиртом. Журнал неорганической химии. 2007. Т.52. №6, с.993-998).

Недостатками способа являются сложность процесса, связанная с предварительным получением стеаратов висмута и серебра с последующим их восстановлением в присутствии бензилового спирта, что приводит к загрязнению полученного порошкообразного висмут- и серебросодержащего сплава органическими соединениями, образующимися в процессе восстановления данных металлов, и требует сложной очистки от них.

Целью заявляемого изобретения является упрощение процесса, а также повышение чистоты продукта.

Указанная цель достигается тем, что в заявляемом способе получения порошкообразного висмута, модифицированного металлом, включающем восстановление модифицирующего металла и удаление примесей, образующихся в процессе восстановления, восстановление модифицирующего металла ведут обработкой порошкообразного висмута раствором соли соответствующего модифицирующего металла при значениях рН раствора 0,3-3,0, а для получения продукта, не содержащего основную соль висмута, восстановление проводят в присутствии этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия при значениях рН раствора 0,6-3,0, либо промывают продукт раствором этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия при значениях рН 0,6-7.

Новым является получение порошкообразного висмута, модифицированного металлом, путем восстановления модифицирующего металла в результате обработки порошкообразного висмута раствором соли соответствующего модифицирующего металла при значениях рН раствора 0,3-3,0.

Дополнительным отличием является то, что удаление примеси, образующейся в процессе восстановления в виде основной соли висмута, проводят непосредственно при восстановлении путем добавления к раствору соли соответствующего металла этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия при значениях рН раствора 0,6-3,0 и при молярном отношении этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту в растворе 1,0-1,5.

Следующим дополнительным отличием является то, что удаление примеси, образующейся в процессе восстановления в виде основной соли висмута, проводят путем промывки полученного продукта раствором этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия при значениях рН 0,6-7 и при молярном отношении этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту в растворе 1,0-1,5.

При обработке порошкообразного висмута раствором другого металла (серебра, золота, платины, теллура) при значениях рН раствора 0,3-3,0 удается осуществлять эффективное восстановление данного металла с получением порошкообразного висмута, модифицированного другим металлом.

При значениях рН раствора менее 0,3 высокая концентрация кислоты в растворе способствует растворению порошкообразного висмута, который, переходя в раствор, снижает выход висмута в продукт, а при рН раствора более 3,0 процесс восстановления металла не эффективен и он остается в растворе.

Для получения порошкообразного висмута, модифицированного другим металлом и не содержащим примесь основной соли висмута, его обработку раствором соли соответствующего металла следует проводить в присутствии этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия при значениях рН раствора 0,6-3,0, либо полученный продукт необходимо промыть раствором этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия при значениях рН 0,6-7 при молярном отношении этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту, равном 1,0-1,5.

Висмут в растворе образует прочные комплексы с этилендиаминтетраацетат ионами, и при обработке порошкообразного висмута раствором металла в присутствии этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия, образующиеся комплексы препятствуют гидролизу висмута с образованием осадка основной соли. Молярное отношение этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту в растворе должно составлять 1,0-1,5. При молярном отношении менее 1,0 не весь висмут связан в растворимый комплекс, и продукт содержит в виде примеси основную соль висмута, а при отношении более 1,5 имеет место дополнительный расход дорогостоящего реагента (этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия) без существенного повышения чистоты продукта. Обработку следует проводить при значениях рН раствора 0,6-3,0. При значениях рН менее 0,6 комплексообразование висмута с этилендиаминтетраацетат-ионами отсутствует, и при значениях рН более 3,0 процесс восстановления металла не эффективен.

Очистка продукта от основной соли висмута может быть осуществлена также на стадии его промывки раствором этилендиаминтетрауксусной кислоты или этилендиаминтетраацетата натрия. При этом имеет место растворение осадка основных солей висмута. Промывку продукта следует проводить при значениях рН раствора 0,6-7, так как при значениях рН раствора менее 0,6 и более 7 висмут не образует комплексов с этилендиаминтетраацетат ионами, и осадок основных солей висмута не растворяется.

Способ осуществляется следующим образом:

Пример 1. 30,0 г порошкообразного висмута с размером частиц 0,1-1,0 мкм обрабатывают при перемешивании в течение 1 ч 300 мл раствора нитрата серебра с концентрацией серебра 10,0 г/л и рН, равном 0,7. Полученный порошок фильтруют, промывают 200 мл дистиллированной воды и сушат при 100°С. Получают порошкообразный висмут, модифицированный металлическим серебром, содержащий (в %): висмут - 85,32, серебро - 9,12, висмут нитрат основной - 5,56.

Пример 2. 30,0 г порошкообразного висмута с размером частиц 0,1-1,0 мкм обрабатывают при перемешивании в течение 1 ч 300 мл раствора, содержащего нитрат серебра (10,0 г/л Ag) и этилендиаминтетраацетат натрия (11,0 г/л), при рН, равном 0,7, и молярном отношении этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту в растворе, равном 1,06. Полученный порошок фильтруют, промывают 200 мл дистиллированной воды и сушат при 100°С. Получают порошкообразный висмут, модифицированный металлическим серебром, содержащий (в %): висмут - 90,20, серебро - 9,64, висмут нитрат основной - 0,16.

Пример 3. Порошкообразный висмут, модифицированный серебром, полученный при условиях, указанных в примере 1, обрабатывают при перемешивании в течение 30 мин 200 мл раствора этилендиаминтетраацетата натрия с концентрацией 20 г/л, при рН, равном 0,7, и молярном отношении этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту в растворе, равном 1,28. Промывают порошок при перемешивании 300 мл дистиллированной воды и сушат при 100°С. Получают порошкообразный висмут, модифицированный металлическим серебром, содержащий (в %): висмут - 90,33, серебро - 9,66, висмут нитрат основной - 0,01, углерод - менее 0,001.

Пример 4. 10,0 г порошкообразного висмута с размером частиц 0,1-1,0 мкм обрабатывают при перемешивании в течение 1 ч 100 мл раствора золотохлористоводородной кислоты с концентрацией золота 5,0 г/л и рН, равном 0,6. Полученный порошок обрабатывают при перемешивании 100 мл раствора этилендиаминтетрауксусной кислоты с концентрацией 10,0 г/л, при молярном отношении этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту в растворе, равном 1,35. Промывают порошок при перемешивании 200 мл дистиллированной воды и сушат при 100°С. Получают порошкообразный висмут, модифицированный металлическим золотом, содержащий (в %): висмут - 94,97, золото - 5,01, висмут хлорид основной - 0,02.

Пример 5. 10,0 г порошкообразного висмута с размером частиц 0,1-1,0 мкм обрабатывают при перемешивании в течение 1 ч 100 мл раствора платинохлористоводородной кислоты с концентрацией платины 5,0 г/л и рН, равном 0,6. Полученный порошок обрабатывают при перемешивании 200 мл раствора этилендиаминтетрауксусной кислоты с концентрацией 7,0 г/л, при молярном отношении этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту в растворе, равном 1,40. Промывают порошок при перемешивании 200 мл дистиллированной воды и сушат при 100°С. Получают порошкообразный висмут, модифицированный металлической платиной, содержащий (в %): висмут - 94,88, платина - 5,11, висмут хлорид основной - 0,01.

Пример 6. 30,0 г порошкообразного висмута с размером частиц 0,1-1,0 мкм обрабатывают при перемешивании в течение 1 ч 300 мл раствора теллуровой кислоты с концентрацией теллура 10,0 г/л и рН, равном 0,6. Полученный порошок обрабатывают при перемешивании в течение 30 мин 340 мл раствора этилендиаминтетраацетата натрия с концентрацией 50,0 г/л, при молярном отношении этилендиаминтетраацетат-ионов к висмуту в растворе, равном 1,1. Промывают порошок при перемешивании 300 мл дистиллированной воды и сушат при 100°С, Получают порошкообразный висмут, модифицированный металлическим теллуром, содержащий (в %): висмут - 94,88, теллур - 5,11, висмут нитрат основной - 0,01.

Пример 7. (условия прототипа для сравнения). К дистиллированной воде объемом 800 мл, нагретой до ~80°С, добавляют при перемешивании 40,7 г стеариновой кислоты, 100 мл раствора едкого натра с концентрацией 53,3 г/л, 100 мл раствора перхлората висмута с концентрацией висмута 300 г/л, перемешивают смесь в течение 30 мин и фильтруют.

К дистиллированной воде объемом 170 мл, нагретой до ~80°С, добавляют при перемешивании 8,1 г стеариновой кислоты, 20 мл раствора едкого натра с концентрацией 60,0 г/л, 20 мл раствора нитрата серебра с концентрацией 237 г/л, перемешивают смесь в течение 30 мин и фильтруют.

К 200 мл этилового спирта добавляют полученные порошки стеаратов висмута и серебра, перемешивают смесь в течение 30 мин и фильтруют. Порошок смеси стеаратов висмута и серебра добавляют к 800 мл бензилового спирта и нагревают смесь при перемешивании до 190-205°С в течение 3 ч. Металлический порошок промывают последовательно три раза 300 мл этилового спирта, двукратно 300 мл дистиллированной воды и сушат при 100°С. Получают порошкообразный висмут, модифицированный металлическим серебром, содержащий (в %): висмут - 90,50, серебро - 9,05, углеродсодержащая органика - 0,45.

Из данных таблицы и примеров 1-7 видно, что благодаря отличительным признакам достигается указанная цель. Из приведенных примеров 4-6 также видно, что наряду с серебром может быть получен порошкообразный висмут, модифицированный и другими металлами (золотом, платиной, теллуром), а для очистки продукта от основной соли висмута могут быть использованы как этилендиаминтетрауксусная кислота, так и ее натриевая соль. Проведенные укрупненные испытания способа на опытном производстве ИХТТМ СО РАН показали, что по сравнению с прототипом заявляемый способ позволяет:

1. Упростить процесс, устранив стадии получения стеаратов металлов, обработку их смеси бензиловым спиртом, а также использование этилового спирта для очистки продукта от органических соединений.

2. Получить порошкообразный висмут, модифицированный другим металлом, не содержащий органические соединения.

Таблица
Результаты по получению порошкообразного висмута, модифицированного серебром. Навеска висмута - 20 г. ЭДТА - этилендиаминтетраацетат натрия
№ примера Условия обработки (V=100 мл, 40 г/л Ag) Условия промывки Масса порошка, г Состав порошка, %
pH ЭДТА/Bi рH V=200 мл ЭДТА/Bi H2O
V, мл
Bi Ag ВiONО3·Н2O
1 0,15 - 7 - 300 19,94 75,30 20,08 4,62
2 0,30 - 7 - 300 22,63 77,00 17,68 5,32
3 0,60 - 7 - 300 23,00 75,18 17,14 6,82
4 1,2 - 7 - 300 25,18 69,18 15,89 14,93
5 3,1 - 7 - 300 24,15 74,27 13,25 12,48
6 5,0 - 7 - 300 21,30 90,90 4,70 4,40
7 0,3 1,2 7 - 300 22,50 77,42 17,78 4,80
8 0,6 1,2 7 - 300 21,54 80,86 18,58 0,56
9 1,1 1,2 7 - 300 21,48 81,10 18,62 0,28
10 3,0 1,2 7 - 300 21,45 81,18 18,65 0,15
11 5,1 1,2 7 - 300 20,73 90,25 9,65 0,10
12 0,6 0,9 7 - 300 22,03 79,07 18,16 2,77
13 0,6 1,0 7 - 300 21,64 80,50 18,48 1,02
14 0,6 1,5 7 - 300 21,51 80,99 18,60 0,41
15 0,6 1,9 7 - 300 21,50 81,01 18,60 0,39
16 0,6 - 0,4 1,2 300 21,63 80,53 18,49 0,98
17 0,6 - 0,6 1,2 300 21,47 81,15 18,64 0,21
18 0,6 - 1,2 1,2 300 21,44 81,25 18,66 0,09
19 0,6 - 3,1 1,2 300 21,43 81,28 18,66 0,06
20 0,6 - 7 1,2 300 21,47 81,14 18,63 0,23
21 0,6 - 9 1,2 300 21,65 80,46 18,48 1,06
22 0,6 - 1,2 0,9 300 21,56 80,79 18.55 0,66
23 0,6 - 1,2 1,0 300 21,45 81,21 18,65 0,14
24 0,6 - 1,2 1,5 300 21,44 81,26 18,66 0,08
25 0,6 - 1,2 1,9 300 21,44 81,26 18,66 0,08

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-8 из 8.
10.03.2013
№216.012.2e91

Способ анализа вяжущего материала на основе альфа-оксида алюминия (экспресс-метод)

Использование: для экспресс-анализа качества вяжущего материала (связки) на основе α-оксида алюминия, применяемого для изготовления огнеупоров. Способ анализа качества вяжущего материала на основе α-оксида алюминия заключается в том, что гранулометрическим методом определяют распределение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477452
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.01.2014
№216.012.971d

Способ получения водорастворимых фракций маннопротеинов и β-глюкана

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения водорастворимых фракций маннопротеинов и β-глюкана. Способ получения водорастворимых фракций маннопротеинов и β-глюкана, заключающийся в том, что биомассу дрожжей предварительно подвергают механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504384
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.02.2019
№219.016.c1e0

Резиновая смесь, модифицированная композицией сверхмолекулярного полиэтилена и наношпинели магния

Изобретение относится к резиновой промышленности, может применяться в уплотнительных деталях в подвижных узлах механизмов. Изготавливают резиновую смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18. Вводят 2-5 мас.ч. синтетической наношпинели магния с размером частиц менее 100 нм в 10 мас.ч....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002425851
Дата охранного документа: 10.08.2011
20.03.2019
№219.016.e874

Электрохимическая ячейка с обновляемой рабочей поверхностью индикаторного электрода

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для изучения свойств электрохимических систем твердый электрод-электролит. Изобретение обеспечивает постоянство площади обновляемой поверхности индикаторного электрода и повышение точности измерений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002408877
Дата охранного документа: 10.01.2011
29.03.2019
№219.016.f4a4

Способ получения висмута цитрата

Изобретение относится к способу получения висмута цитрата. Способ включает его осаждение лимонной кислотой из азотнокислого раствора при температуре 50-90°С, промывку полученного осадка водой. После промывки ведут его сушку. Осаждение висмута цитрата проводят из азотнокислого раствора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002416571
Дата охранного документа: 20.04.2011
29.04.2019
№219.017.456c

Биоцид для противообрастающего покрытия

Изобретение относится к составам биоцидов для термопластических противообрастающих покрытий - красок (ТПК), используемых для защиты корпусов морских судов, гидротехнических и иных сооружений от обрастания и биоповреждений в морской или иных биоагрессивных средах. Биоцид для противообрастающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002433154
Дата охранного документа: 10.11.2011
29.04.2019
№219.017.4594

Антивирусный фильтрующий материал

Изобретение относится к фильтрующим материалам, обладающим антивирусной активностью, и может быть использовано для индивидуальной защиты верхних дыхательных путей от воздушно-капельной инфекции. Антивирусный фильтрующий материал содержит слой синтепона, металлизированного серебром, с исходной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002437707
Дата охранного документа: 27.12.2011
29.06.2019
№219.017.a17b

Способ получения муллита

Изобретение относится к области химической технологии и материаловедения и может быть использовано для получения керамических материалов на основе муллита. Техническим результатом изобретения является снижение расхода глинозема и температуры синтеза. Способ получения муллита включает смешение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002463275
Дата охранного документа: 10.10.2012
Показаны записи 1-10 из 13.
27.10.2013
№216.012.7951

Способ получения висмут калий цитрата

Изобретение относится к способу получения висмут калий цитрата. Получение висмут калий цитрата проводят путем обработки висмут цитрата водным раствором калия гидроокиси. Способ осуществляют при молярном отношении калия гидроокиси к висмут цитрату, равном 1,0-1,05, и при весовом отношении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496719
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.10.2014
№216.012.fe11

Способ получения висмут-калий-аммоний цитрата

Изобретение относится к способам переработки висмутсодержащих материалов, а именно к способу получения висмут-калий-аммоний цитрата. Способ включает осаждение висмута нитрата основного из нитратных растворов при pH 0,5-1,2, перевод его в висмут цитрат при обработке водным раствором лимонной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530897
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.07.2015
№216.013.6033

Способ получения порошкообразной меди, модифицированной серебром

Изобретение относится к способам получения композитного медно-серебряного нанопорошка, который используется в качестве электропроводящего материала в чернилах, пастах, клеях, катализаторах, полимерных и металлокерамических композитах. Способ включает восстановление модифицирующего металла -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556168
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.6258

Препарат стимулирующего действия с фунгицидными антистрессовыми свойствами для предпосевной обработки семян и способ его применения

Изобретение относится к области сельскохозяйственных препаратов стимулирующего действия на основе висмута с фунгицидными и антистрессовыми свойствами. Препарат представляет из себя коллоидный раствор калий, аммоний или смешанной калий-аммонийной формы цитрата висмута. Раствор содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556723
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.12.2015
№216.013.984e

Способ получения висмут аммоний цитрата

Изобретение относится к способу получения висмут аммоний цитрата. Получение висмут аммоний цитрата проводят путем обработки цитрата висмута водным раствором гидроокиси аммония. Способ осуществляют при молярном отношении гидроокиси аммония к цитрату висмута, равном 1,0-1,5, и при весовом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570610
Дата охранного документа: 10.12.2015
16.06.2018
№218.016.62f6

Способ получения висмута нитрата основного

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, а конкретно к способам переработки висмутсодержащих материалов с получением висмута нитрата основного. Получение висмута нитрата основного проводят путем обработки висмутсодержащего материала азотной кислотой. Затем проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657673
Дата охранного документа: 14.06.2018
26.12.2018
№218.016.abcf

Способ получения висмут-калий-аммоний цитрата

Изобретение может быть использовано при получении твердых соединений, используемых в производстве лекарственных препаратов с повышенной терапевтической активностью для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта. Для получения висмут-калий-аммоний цитрата металлический висмут окисляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675869
Дата охранного документа: 25.12.2018
29.03.2019
№219.016.f3aa

Способ получения висмута галлово-кислого основного

Изобретение может быть использовано для приготовления противовоспалительных антисептических препаратов, а также в синтезе висмутсодержащих оксидных соединений, обладающих пьезоэлектрическими свойствами. К раствору нитрата висмута при перемешивании добавляют водный раствор галловой кислоты при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002367606
Дата охранного документа: 20.09.2009
29.03.2019
№219.016.f4a4

Способ получения висмута цитрата

Изобретение относится к способу получения висмута цитрата. Способ включает его осаждение лимонной кислотой из азотнокислого раствора при температуре 50-90°С, промывку полученного осадка водой. После промывки ведут его сушку. Осаждение висмута цитрата проводят из азотнокислого раствора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002416571
Дата охранного документа: 20.04.2011
09.05.2019
№219.017.4dac

Способ получения висмута галловокислого основного

Изобретение может быть использовано при получении висмута галловокислого основного. В раствор азотной кислоты последовательно загружают при перемешивании твердые нитрат висмута основного и галловую кислоту при молярном отношении галловой кислоты к висмуту, равном 1,0-1,1. Концентрация свободной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002339578
Дата охранного документа: 27.11.2008

Похожие РИД в системе