Способ получения фосфида цинка

(51) 01 25/08 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ снижение себестоимости продукта и безопасность работников за счет исключения применения в качестве сырьевых продуктов чистых цинка и фосфора и улучшение экологической обстановки промышленных регионов. Задача решается тем, что в способе получения фосфида цинка путем взаимодействия расплавленного цинка с жидким фосфором,согласно изобретению, в качестве источника цинка используют шлак свинцово-цинкового производства, а в качестве источника фосфора феррофосфор,расплавление смеси которых осуществляют в электропечи в присутствии кварцевого песка и твердого восстановителя при соотношении шлакферрофосфор кварцевый песок (46,5-51,5) (5-10) (20-25) (17,5-23,5). Преимуществом данного технического решения является возможность получения фосфида цинка из отходов производств и улучшение экологической при пониженных энергетических затратах,обстановки промышленных регионов.(72) Жантасов Курманбек Тажмаханбетович Ананьев Николай Иванович Жантасов Манап Курманбекович Жантасова Дина Муратканкызы Ниязбекова Роза Калманбаевна Толеген Маржан Еркожакызы(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Технологический регламент цеха производства фосфида цинка п/я М- 5758, 1967(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФИДА ЦИНКА(57) Изобретение относится к технологии производства фосфида цинка и может быть использовано в производстве его в качестве яда для грызунов. Задача изобретения - разработка способа получения фосфида цинка, обеспечивающего 23691 Изобретение относится к технологии производства фосфида цинка и может быть использовано в производстве его в качестве яда для грызунов. Известен способ получения фосфида цинка путем восстановления безводного фосфорнокислого цинка водородом или другим восстановителем, в частности, древесным углем в токе чистого азота при температуре 1000-1050 С по реакции 3 (О 4)28 С 32 8 Амирова С.А. Печковский В.В., Тюленева Г.Е. Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология. Иваново, 1967. т. 10, 1, с.3. Недостатком способа является ведение процесса в присутствии азота и применение безводной соли,которую необходимо получать путем взаимодействия фосфорной кислоты и оксида цинка. Наиболее близким по технологической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения фосфида цинка пироспособом - путем расплавления цинка и его взаимодействия с жидким фосфором по реакции 64232 Технологический регламент цеха производства фосфида цинка п/я М-5758, 1967. Основным недостатком способа является применение элементарного желтого фосфора,работа с которым требует особой осторожности изза его физико-химических свойств, приводимых при попадании на кожу человека к незаживаемым ожогам, появлению удушающего газа при его проливе за счет окисления фосфора кислородом воздуха до пентаоксида фосфора, а также высокая стоимость исходных материалов. Задача изобретения - разработка способа получения фосфида цинка, обеспечивающего снижение себестоимости продукта и безопасность работников за счет исключения применения в качестве сырьевых продуктов чистых цинка и фосфора и улучшение экологической обстановки промышленных регионов. Технический результат снижение себестоимости продукта и улучшение экологической обстановки. Поставленная задача решается тем, что в способе получения фосфида цинка путем взаимодействия расплавленного цинка с жидким фосфором,согласно изобретению, в качестве источника цинка используют шлак свинцово-цинкового производства, а в качестве источника фосфора феррофосфор, расплавление их смеси осуществляют в электропечи в присутствии кварцевого песка и твердого восстановителя при соотношении шлакферрофосфор кварцевый песок кокс, равном (46,5 51,5) (5-10) (20-25) (17,5-23,5) при температуре 1250-1450 С в течение 90-120 мин. Суммарная химическая реакция, протекающая при получении фосфида цинка, приведена ниже 2339 О 223 7 223 32. Химический состав шлака свинцово-цинкового производства (продукт шахтной плавки) и феррофосфора приведен ниже в таблице 1. Электротермический способ получения фосфида цинка осуществляется следующим способом в нагретый реактор-аппарат (электропечь) загружают предварительно смешанную шихтовую смесь,состоящую из шлака свинцово-цинкового производства, феррофосфора, кварцевого песка и металлургического кокса или угля, из расчета получения трех товарных продуктов - фосфида цинка 32, ферросилицияи силикокальция 2 и подвергают полному расплавлению при температуре 1250 - 1450 С, в течение 90 - 110 мин. Образовавшийся в процессе плавки газообразный продукт пропускают через охладитель и осаждают фосфид цинка, а ферросилиций и силикокальций сливают из соответствующих леток и желобов. Пример 1 Тонкоизмельченные 490 г цинксодержащего шлака, 75 г феррофосфора, 230 г кварцевого песка и 205 г металлургического кокса тщательно перемешивают, засыпают в тигель и помещают в реакционную зону предварительно нагретой электропечи, поднимают температуру до 1350 С и процесс плавки ведут в течение 105 мин,пропускают образовавшийся газообразный продукт через осадительно - охладительную камеру. Затем,по истечении времени печь отключают и тигель медленно охлаждают. В осадительной камере получают 7,0 фосфида цинка, а в тигле - 25,0 гр ферросилиция и 10,0 г силикокальция. Выход продуктов реакции в зависимости от состава шихты, времени и температуры процесса,осуществляемого аналогично примеру 1, приведены в таблице 2. Преимуществом данного технического решения является возможность получения фосфида цинка из отходов производств при пониженных энергетических затратах и улучшение экологической обстановки промышленных регионов. При температурах менее 1250 С снижается выход целевого продукта,а повышение температуры более 1450 С нецелесообразно, т.к. повышаются энергозатраты без увеличения выхода целевого продукта. При времени менее 90 мин снижается выход целевого продукта, а при более 110 мин увеличиваются расход топливо-энергетических ресурсов. 23691 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения фосфида цинка путем взаимодействия расплавленного цинка с жидким фосфором, отличающийся тем, что в качестве источника цинка используют шлак свинцовоцинкового производства, а в качестве источника фосфора - феррофосфор и расплавление смеси осуществляют в электропечи в присутствии кварцевого песка и твердого восстановителя при соотношении шлакферрофосфор кварцевый песок кокс, равном (46,5-51,5) (5-10) (20-25)