Способ получения антикоррозионных фосфатных покрытий

(51) 23 22/07 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к технологии получения антикоррозионного фосфатного покрытия и может быть использовано в машиностроительной промышленности для фосфатирования и защиты металлических поверхностей. Фосфатные покрытия по предложенному способу получают путем разложения хлоридных возгонов фосфорной кислотой в интервале температур 120-170 С. Полученные при этом продукты (24)22 Н 2 О, 4 используются как антикоррозионные фосфатные покрытия для защиты металлических поверхностей. Соляная кислота как важный химический продукт используются для органического синтеза.(72) Анарбаев Абибулла Абилдаевич Кабылбекова Балжан Нурмановна Айкозова Лаура Даулетбековна Анарбаев Жанболат Абибуллаевич Спабекова Акмарал Аскаровна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский Государственный университет им. М. Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИКОРРОЗИОННЫХ ФОСФАТНЫХ ПОКРЫТИЙ 23018 Изобретение относится к технологии получения фосфатных покрытий и может быть использовано в машиностроительной промышленности для фосфатирования металлических поверхностей и защиты металлов от коррозии. Известен способ получения покрытия фосфата цинка. Водные растворы покрытий для обработки поверхностей черных металлов цинка и алюминия представляют собой концентраты, содержащие катализатор-сульфат гидроксиламина, цинк, никель,марганец и ионы фосфата. Указанные пробы содержат 0,8-1,2 г/л ионов цинка, 5-25 г/л ионов фосфата, 0,2-1,5 г/л ионов марганца, 0,2-1,5 г/л ионов никеля и 0,1-0,25 гидроксиламина Патент 6368426 США МПК С 23 С 22/07.. М .,.,09/494251 Заявлено 31.01.2000. Опубликовано 09.04.2002 НПК 148/253 Англия. Недостатками способа являются большие материальные и энергетические затраты. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения фосфата железа и щелочного металла,используемый при приготовлении электролитов для литиевых батарей, включающий взаимодействие фосфорной кислоты с металлическим железом. Заявка 2815027. Франция МПК С 01 В 25/45, Н 01 М 10/28.. 0013008 Заявлено 11.10.2000. Опубликовано 12.04.2002 Франция. Недостатками способа являются использование дорогого металлического железа и большие энергетические затраты,связанные с продолжительностью процесса. Задачей изобретения является удешевление способа получения фосфатного покрытия и создание безотходной технологии. Задача решается тем, что в способе получения антикоррозионного фосфатного покрытия,включающем разложение цинка,железосодержащего сырья фосфорной кислотой,отделение осадка продукта, его промывку и сушку,согласно изобретению в качестве сырья используют хлоридные возгоны, полученные хлорированием из бедных руд, содержащие хлориды цинка, свинца и железа, а разложение их фосфорной кислотой осуществляют в интервале температур 120-170 С и продолжительности процесса 90-120 минут. Способ осуществляют следующим образом. Для получения фосфата цинка и железа в начале каждого цикла хлоридный возгон в количестве 100 г содержащих в составе 2 -38,18, 2 -6,85,2 20,37, прочие - 34,6 растворяют при температуре 25 С. В осадок выпадает РС 2 и нерастворимый остаток. После фильтрации раствор,содержащие 2 и 2, обрабатывают добавлением стехиометрического количества 73 Н 3 РО 4. Образование фосфата цинка и железа происходит по реакции (1) и (2). 22 Н 3 РО 42 Н 2 О(24)22 Н 2 О 42(2) Протекание процесса происходит при интенсивном перемешивании в интервале 2 температур 80-170 С и продолжительности 30-120 мин. В процессе химической реакции в газовую фазу выделяются хлористый водород, а в осадок выпадает (24)2 и 4. Осадок промывают и сушат при температуре 80-100 С. Из выделяющегося хлористого водорода можно получить другой не менее ценный продукт соляную кислоту. Влияние температуры и продолжительности на степень превращения хлорида цинка и железа в фосфаты металлов приведено в таблице 1, из которого следует, что с увеличением температуры и продолжительности взаимодействия,степень превращения хлорида цинка и железа в фосфаты металлов - (2 О 4)2 и 4 возрастает и одновременно снижается остаточное содержание хлора в продукте. Это свидетельствует о том, что по мере возрастания температуры в жидкой фазе в большом количестве образуются частицы смеси фосфата цинка и железа, за счет активности иона РО 4-3 и одновременно снижается количество свободной фосфорной кислоты. При температуре 80 С и времени 30 мин. степень извлечения хлора составляют 74, а при 120 С и 30 мин. 76,0,170 С и 30 минут 85,6. Увеличение продолжительности приводит к повышению степень извлечения хлора и образование (24)2 и 4. Так при температуре 80 С, 120 С, 170 С и продолжительности 120 минут степень извлечение хлора составляет соответственно 82,0, 90,0 и 99,99. На основании проведенного исследования установлено, что оптимальными параметрами процесса являются температура 120-170 С,продолжительность взаимодействия 90-120 мин. При этом степень превращения хлорида цинка и железа в фосфат цинка и фосфат железа возрастает,а степень извлечения хлора в газовую фазу составляет 99,8-99,99. Таким образом, использование хлорида цинка и железа (возгоны) в процессе разложения фосфорной кислотой позволяет повысить степени использования сырья, снижает затраты на переработку и получить качественный продукт фосфат цинка и железа,являющийся антикоррозионным покрытием металлических поверхностей и соляную кислоту, необходимую для органического синтеза. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения антикоррозионного фосфатного покрытия, включающий разложение железосодержащего сырья фосфорной кислотой,отделение осадка продукта, его промывку и сушку,отличающийся тем, что в качестве сырья используют хлоридные возгоны, состоящие из хлорида свинца, цинка и железа, а разложение их фосфорной кислотой осуществляют в интервале температур 120-170 С и продолжительности процесса 90-120 минут.