Способ получения фосфата титана

(51) 01 23/00 (2012.01) 25 1/00 (2012.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ получения неорганического соединения титана фосфата титана. Задачей данного изобретения является разработка электрохимического способа получения фосфата титана. Электролиз проводят в электролизере объемом 100 мл. В качестве электродов используют две титановые пластинки. Межэлектродные пространства не разделены. Электролизер заполняют раствором фосфорной кислоты. Электроды поляризуют промышленным переменным током с частотой 50 Гц при плотностях тока 50-150 А/м 2.(72) Баешов Абдуали Баешович Абдувалиева Умида Абдрахмановна(73) Акционерное общество Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В.Сокольского(56) Гольдберг М.М. Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов. 1978, с. 301(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФАТА ТИТАНА частотой 50 Гц с использованием титановых электродов при оптимальных плотностях тока в растворе фосфорной кислоты с концентрацией 800 г/л без разделения электродных пространств. Сущность способа заключается в том. что при поляризации титановых электродов промышленным переменным током в кислой среде в анодном полупериоде металлические электроды растворяются с образованием трехвалентных ионов титана 3 е-Т 3(1) Далее ионы титана взаимодействуют с фосфатионами, образуя фосфат титана 3 РО 43-Т 4,(2) а в катодном полупериоде на электродах восстанавливаются ионы водорода(3) 22 е 2 Как показывают результаты исследований,скорость растворения титана, соответственно, выход по току растворения титана (т.е. образования фосфата титана) зависит от плотности тока на титановых электродах. Нижеследующий пример иллюстрирует предлагаемое изобретение. Пример. Электролиз проводят в электролизере объемом 100 мл. В качестве электродов используют две титановые пластинки. Межэлектродные пространства не разделены. Электролизер заполняют раствором 800 г/л фосфорной кислоты. Электроды поляризуют промышленным переменным током с частотой 50 Гц при различных плотностях тока. При электролизе раствор окрашивается в фиолетовый цвет, обусловленный образованием трехвалентных ионов титана. После электролиза электролит выпаривают, фильтруют и высушивают. В результате образуется фосфат титана. Количество образующегося фосфата титана зависят от выхода по току растворения титановых электродов. Выход по току рассчитывался на анодный полупериод переменного тока по убыли веса каждого электрода. Данные, отражающие влияние плотности тока на титановых электродах на выход по току растворения приведены в таблице. Таблица Влияние плотности тока на титановых электродах на их выход по току (ВТ) растворения их при поляризации переменным током (34800 г/л,0,25 час,70 С). Изобретение относится к области химии, в частности,к электрохимическому способу получения неорганического соединения-фосфата титана. Фосфаты титана находят применение при изготовлении красок с высоким коэффициентом отражения. Сорбенты на основе фосфата титана предназначены для удаления ионов тяжелых металлов, а также аммонийного азота из растворов сложного состава, в том числе на фоне ионов жесткости, превышающих концентрацию целевых компонентов на 2-3 порядка. По существующему способу /Гольдберг .М. Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов, 1978, - .301/ фосфат- титана получают взаимодействием растворов сульфатов или хлоридов титана с ортофосфорной кислотой и ее солями. Выпавший в осадок при 3,0-3,7 ортофосфат титана фильтруют, промывают и сушат. Основными недостатками известного способа являются 1. Для осуществления процесса требуются дефицитные и дорогостоящие реагентысульфаты и хлориды титана. 2. Использование при синтезе сульфатов и хлоридов титана загрязняет полученный продукт хлорид- и сульфат-ионами. Перечисленные недостатки являются существенными, так как они в целом удорожают процесс получения фосфата титана и ухудшают качество получаемого продукта. Задачей данного изобретения является разработка электрохимического способа получения фосфата титана. Способ позволяет получать чистое соединение - фосфат титана и удешевляет процесс синтеза. Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение чистого соединения-фосфата титана и удешевление процесса синтеза путем растворения металлического титана при поляризации промышленным переменным током с частотой 50 Гц. Технический результат достигается способом получения фосфата титана путем электролиза под действием переменного тока с промышленной Как видно из таблицы, максимальная величина выхода по току растворения титановых электродов,превышающая 40 наблюдается при плотностях тока 50-150 А/м 2. На процесс растворения титана значительное влияние оказывает изменение температуры раствора. Как показали результаты исследований, с повышением температуры электролита выход по току растворения титана повышается. Оптимальной температурой является 70 С, а дальнейшее повышение последнего нецелесообразно, т.к. 2 усиливается испарение раствора. При этом увеличивается расход энергии на нагрев и ухудшаются условия труда. Следует отметить, что титан в растворах неорганических кислот при обычных условиях и при поляризации постоянным током практически не растворяется. Таким образом,предложенный способ получения фосфата титана по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества 1. Исходным сырьем являются металлический титан и фосфат-ионы. В этой связи при синтезе формируется чистый фосфат титана. 2. При синтезе титансодержащим материалом служит дешевый легкодоступный металлический титан. Можно применять титан в виде лома или стружек,являющийся отходом машиностроительного производства. электролизом и в качестве титансодержащего материала используют титановые металлические электроды и их поляризуют промышленным переменным током при плотностях тока 50-150 А/м 2 в фосфорнокислом растворе. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения фосфата титана с использованием ортофосфорной кислоты,отличающийся тем, что фосфат титана получают