Способ получения фосфида цинка

(51) 01 25/08 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН 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 (4 )2 8 С 328 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. качестве сырьевых продуктов чистых цинка и фосфора и улучшение экологической обстановки промышленных регионов. Предложен способ получения фосфида цинка путем взаимодействия расплавленного цинка с жидким фосфором, в котором в качестве источника цинка используют шлак свинцово-цинкового производства, а в качестве источника фосфора феррофосфор и расплавление смеси осуществляют в электропечи в присутствии кварцевого песка,металлургического кокса и углеродсодержащих материалов в виде внутренних вскрышных пород,или шунгита, или горючих сланцев при соотношении шлак феррофосфор кварцевый песок металлургический кокс углеродсодержащий компонент в соотношении, равном (46,5 - 51,5) (510)(15 - 20) (15,5 - 21,5)(5-10) при температуре 1250 - 1450 С в течение 90- 120 мин. Преимуществом данного технического решения является возможность получения фосфида цинка из отходов производств при пониженных энергетических затратах, что позволяет снизить себестоимость продукции, улучшить пожаро- и промышленную безопасность,экологическую обстановку промышленных регионов. 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 6 4 2 32 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, к пожароопасным ситуациям и появлению удушающего газа при его проливе, за счет окисления фосфора кислородом воздуха до пентаоксида фосфора. Задача изобретения - разработка способа получения фосфида цинка, обеспечивающего снижение себестоимости продукта, улучшение(72) Жантасов Курманбек Тажмаханбетович Дуйсебаев Марат Канафиевич Жантасов Манап Курманбекович Жантасова Дина Муратканкызы Амиралиев Бауржан Бейсенбекович Ниязбекова Роза Калманбаевна Рахманбердиева Жанар Нурмаханбетовна(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 снижение себестоимости продукта и безопасность работников за счет исключения применения в 23970 пожаро-и промышленной безопасности работников за счет применения в качестве сырьевых продуктов отходов производства цинка и фосфора, с улучшением экологической обстановки промышленных регионов. Технический результат снижение себестоимости продукта, улучшение пожарной и промышленной безопасности с улучшением 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 смеси которых осуществляют в электропечи в присутствии кварцевого песка, металлургического кокса и углеродсодержащих материалов в виде внутренних вскрышных пород (ВВП) или шунгита, или горючих сланцев при соотношении шлак феррофосфор кварцевый песок металлургический кокс углеродсодержащий компонент в соотношении,равном (46,5 - 51,5)(5 -10)(15 - 20) (15,5 - 21,5)(5-10) при температуре 1250 - 1450 С в течение 9 0 120 мин. Химический состав твердых углеродсодержащих материалов представлен в таблице 1. Электротермический метод получения фосфида цинка осуществляется следующим образом в нагретый реактор-аппарат (электропечь) загружают предварительно смешанную шихтовую смесь,состоящую из шлака свинцово-цинкового производства, феррофосфора, кварцевого песка,металлургического кокса и твердого углеродсодержащего компонента, из расчета получения трех товарных продуктов - фосфида цинка 32, ферросилицияи силикокальция 2. Суммарная химическая реакция, протекающая при получении фосфида цинка, приведена ниже 2 339223 7 223 32 Пример 1 Тонкоизмельченные 490 г цинксодержащего шлака, 75 г феррофосфора, 175 г кварцевого песка, 185 г металлургического кокса и 75 г внутренних вскрышных пород (ВВП) 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 газообразный продукт через осадительно -охладительную камеру. Затем, по истечении времени, печь отключают и тигель медленно охлаждают. В осадительной камере получают 6,7 г фосфида цинка, а в тигле -23,0 г ферросилиция и 24,6 г силикокальция. Пример 2 Тонкоизмельченные 490 г цинксодержащего шлака, 75 г феррофосфора, 175 г кварцевого песка, 185 г металлургического кокса и 75 г шунгита 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 газообразный продукт через осадительно - охладительную камеру. Затем,по истечении времени, печь отключают и тигель медленно охлаждают. В осадительной камере получают 6,7 г фосфида цинка, а в тигле -18,6 г ферросилиция и 20,1 г силикокальция. Пример 3 Тонкоизмельченные 490 г цинксодержащего шлака, 75 г феррофосфора, 175 г кварцевого песка, 185 г металлургического кокса и 75 г горючих сланцев, 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 газообразный продукт через осадительно - охладительную камеру. Затем,по истечении времени, печь отключают и тигель медленно охлаждают. В осадительной камере получают 6,3 г фосфида цинка, а в тигле -20,5 г ферросилиция и 25,1 г силикокальция. Выход продуктов реакции в зависимости от состава шихты, времени и температуры процесса, от вида и количества углеродсодержащего материала приведены в таблице 2. Преимуществом данного технического решения является возможность получения фосфида цинка из отходов производств при пониженных энергетических затратах, что позволяет снизить себестоимость продукции, улучшить пожаро- и промышленную безопасность,экологическую обстановку промышленных регионов. При температурах менее 1250 С снижается выход целевого продукта, а при температуре более 1450 С повышаются энергозатраты. При времени плавки менее 90 мин снижается выход целевого продукта, а при более 120 мин увеличиваются расход топливо-энергетических ресурсов. При содержании в шихтовой смеси менее 5 твердого углеродсодержащего материала снижается качество фосфида цинка. 23970 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, металлургического кокса и углеродсодержащих материалов в виде внутренних вскрышных пород, или шунгита, или горючих сланцев при соотношении шлак феррофосфор кварцевый песок металлургический кокс углеродсодержащий компонент в соотношении,равном (46,5 - 51,5) (5-10)(15 - 20) (15,5 - 21,5)