Способ получения оксида цинка

(51) 01 9/02 (2006.01) 25 В 1/20 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ для приготовления масляных красок, для получения некоторых препаратов, применяющихся в медицине и косметике,резиновой и керамической промышленности, а также в качестве катализатора при синтезе метанола. Технической задачей предлагаемого изобретения являются интенсификация,упрощение и удешевление процесса образования оксида цинка. Поставленная задача достигается тем, что растворение цинка проводят в растворе сульфата натрия при поляризации промышленным переменным током частотой 50 Гц и в качестве вспомогательного электрода применяется титановый проволочный электрод, электролиз проводят при плотности тока на цинковом электроде 400-800 А/м 2, а на титановом электроде 140103-160103 А/м 2.(72) Баешов Абдуали Баешович Битурсын Сауле Баешова Ажар Коспановна Баетова Карлыгаш Жумановна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА ЦИНКА(57) Изобретение относится к области электрохимии, в частности к электрохимическому способу получения оксида цинка, используемого 21329 Изобретение относится к области электрохимии,в частности к электрохимическому способу получения оксида цинка - , используемого для приготовления масляных красок, для получения некоторых препаратов, применяющихся в медицине и косметике,резиновой и керамической промышленности, а также в качестве катализатора при синтезе метанола. Известен химический способ получения оксида цинка /Ю.В. Карякин, И.И. Ангелов. Чистые химические вещества. М. Химия, 1974, - с.400/. Сущность способа заключается в следующем 100 г(3)262 растворяют в 300 мл воды,добавляют 5 мл (4)2 и смесь выдерживают,изредка перемешивая. Через сутки фильтруют, если нужно, разбавляют равным объемом воды и при перемешивании приливают 4 до полного осаждения цинка в виде гидроксида цинка 2. Осадок отсасывают на воронке Бюхнера и промывают от нитрат-, сульфид- ионов и аммония 810 раз горячей водой порциями по 50-60 мл и сильно отсасывают. Влажный 2 помещают тонким слоем в фарфоровую чашку и сушат при 100-120 С, часто перемешивая, затем прокаливают 3-4 ч. при 500-550 С. Данный способ получения оксида цинка имеет следующие недостатки 1. Длительность процесса - более 24 часов. 2. Для синтеза применяется многоразличных реактивов. В качестве цинксодержащих реагентов используют нитрат цинка, являющийся дефицитным дорогим материалом. Для синтеза также используются дефицитные реагенты - 4 и(4)2. 3. Работа с реагентами 4 и (4)2 ухудшает условия труда. Задачей изобретения является разработка способа получения оксида цинка. Техническим результатом является уменьшение времени, интенсификация процесса, улучшение условий труда, а также удешевление синтеза оксида цинка. Это достигается тем, что оксид цинка получают путем электролиза в растворе сульфата натрия при поляризации промышленным переменным током частотой 50 Гц с использованием цинкового и титанового электродов. При поляризации промышленным переменным током частотой 50 Гц цинк в анодном полупериоде растворяется, затем происходит образование гидроксида,который осыпается на дно электролизера 2 Н 2 О -2 е 22 Н После электролиза, образовавшийся осадок гидроксида цинка, как и в случае прототипа,фильтровали воронкой Бюхнера, 2-3 раза промывали горячей водой. Влажный гидроксид цинка сушили, затем прокаливали. Пример 1. Электролиз проводили в электролизере объемом 50 мл без разделения электродных пространств,при комнатной температуре. В качестве электролита использовали 0,5 н раствор сульфата натрия. Электролиз проводили при различной плотности тока на цинковом электроде - Плотность тока на титановом электроде (Т) была равна 160103 А/м 2. Продолжительность электролиза- 0,5 час. По окончании электролиза раствор фильтровали,осадок промывали, сушили и прокаливали в течение 2-3 часов при температуре 500-550 С. Осадок необходимо промывать только от сульфат-ионов,поэтому вполне достаточно проводить промывку 2-3 раза. Влияние плотности тока на цинковом электроде на выход по току (ВТ) образования оксида цинка приведена в табл. 1. Таблица 1 Влияние плотности тока на цинковом электроде на выход по току образования оксида цинка Как видно из табл. 1, максимальное значение выхода по току образования оксида цинка наблюдается при плотностях тока 600-700 А/м 2 и соответственно составляет - 80-82. Пример 2. Условия электролиза аналогичны примеру 1. Плотность тока на цинковом электроде 600 А/м 2. Опыты проводили при различных плотностях тока на титановом электроде (Табл. 2). Таблица 2 Влияние плотности тока на титановом электроде на выход по току образования оксида цинка Как видно из табл. 2, выход по току растворения цинка с образованием оксида цинка существенно зависит от плотности тока на вспомогательном титановом электроде. Максимальный выход по току образования оксида цинка наблюдается при плотности тока на нем 140103-160103 А/м 2. Следует отметить, что при поляризации постоянным током, т.е. при анодной поляризации,цинковый электрод быстро пассивируется, а при 21329 поляризации переменным током - пассивация не происходит. Таким образом, предложенный нами способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества 1. Процесс интенсифицируется, т.к. при поляризации переменным током в анодном полупериоде сразу же формируется гидроксид цинка. 2. В качестве цинксодержащего компонента используются не дефицитные и дорогостоящие реагенты, а ломы, стружки металлического цинка,что уменьшает стоимость получаемого оксида цинка. 3. При синтезе оксида металла аммиак (4) не применяются и поэтому резко улучшаются условия труда. 4. Процесс упрощается за счет применения относительно дешевого промышленного переменного тока частотой 50 Гц и достижения высоких выходов по току. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения оксида цинка в водной среде,отличающийся тем, что оксид цинка получают путем электролиза в растворе сульфата натрия при поляризации промышленным переменным током частотой 50 Гц с использованием цинкового и титанового электродов, и электролиз проводят при плотности тока на цинковом электроде 400-800 А/м 2,а на титановом электроде 140103-160103 А/м 2.