Способ получения титанилоксалата бария

01 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИТАНИЛОКСАЛАТА БАРИЯ(71) Заявитель Государственное предприятие Минский НИИ радиоматериалов(73) Патентообладатель Государственное предприятие Минский НИИ радиоматериалов(57) Способ получения титанилоксалата бария, включающий смешение растворов хлоридов бария и титана,подачу в реактор параллельными потоками полученного раствора хлоридов и раствора щавелевой кислоты и агитацию реакционной смеси в течение 2 ч при 80-85 С для осаждения титанилоксалата бария с его последующим выделением, отличающийся тем, что осаждение титанилоксалата бария ведут в две стадии на первой в реактор подают раствор, содержащий хлориды в количестве 70-90 от стехиометрического относительно щавелевой кислоты, и проводят агитацию в течение 0,015-0,250 ч, а на второй количество хлоридов доводят до стехиометрического и доагитируют.(56) Лимарь Т.Ф. и др. // Электронная техника, 1971. - Сер. 8. - Вып. 2 (23). - С. 33-42.2067554 1, 10.10.1996.2060946 1, 27.05.1996.5009876 , 23.04.1991.07172833 , 11.07.1995. Изобретение относится к области синтеза титаната бария, предназначенного для использования в производстве конденсаторов, варисторов, позисторов и других прецизионных изделий конденсаторной техники, и может быть использовано в электронной промышленности. Известны способы получения конденсаторных керамических материалов на основе титаната бария путем спекания оксидов щелочных металлов и титана 1. Недостатки известного способа - фазовая неоднородность и низкая дисперсность при проведении реакции твердофазного синтеза, загрязнение материалами оборудования и мелющих тел при достижении приемлемой для технологии степени дисперсности размолом. Указанным способом невозможно получить материал для прецизионных изделий специального назначения. Материалы для изделий такого вида получают совместным осаждением гидрооксидов, карбонатов, тартратов титана и бария либо титанилоксалатов бария 2. Осадительный способ в отличие от спекательной технологии позволяет повысить степень дисперсности материала и снизить загрязнение, вносимое материалами оборудования, путем сокращения времени помола. Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения титанилоксалата бария, включающий смешение растворов хлоридов бария и титана, подачу в реактор параллельными потоками полученного раствора хлоридов и раствора щавелевой кислоты и агитацию реакционной смеси в течение 2-х часов при 80-85 С для осаждения титанилоксалата бария с его последующим выделением 3. Недостатком этого способа является сравнительно недостаточная фазовая химическая однородность и дисперсность получаемого титанилоксалата, а также сравнительно низкая производительность периодического режима осаждения. 3984 1 Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение фазовой химической однородности и дисперсности продукта, а также увеличение производительности процесса. Поставленная задача решается тем, что в способе получения титанилоксалата бария, включающем смешение растворов хлоридов бария и титана, подачу в реактор параллельными потоками полученного раствора хлоридов и раствора щавелевой кислоты и агитацию реакционной смеси в течение 2-х часов при 80-85 С для осаждения титанилоксалата бария с его последующим выделением, осаждение титанилоксалата бария ведут в две стадии на первой в реактор подают раствор, содержащий хлориды в количестве 70-90 от стехиометрического относительно щавелевой кислоты, и проводят агитацию в течение 0,015-0,25 ч, а на второй количество хлоридов доводят до стехиометрического и доагитируют. Методика проведения экспериментов описана в примерах 1-2, основные результаты экспериментов и параметры полученного материала приведены в таблице. Предварительно готовили раствор хлорида титана в хлориде бария концентрации 0,535 М (растворы не должны содержать взвесей и коллоидных частиц) и раствор щавелевой кислоты концентрации 1,07 М в деионизованной воде. Температура рабочих растворов составила 75-85 С. Объем растворов обеспечивал непрерывный режим работы установки в течение 6 часов (3-х кратный обмен пульпы в аппаратах реактора). Примеры 1-2. Прототип. В реактор с мешалкой подавали параллельными потоками раствор хлоридов титана и бария и щавелевой кислоты из расчета хлориды бария и титана - эквимольное количество к стехиометриии, щавелевая кислота-10 избыток. Время подачи растворов до 0,5 часа, температура в реакторе 80-85 С. Пульпу агитировали в течение 0,52-х часов при постоянной температуре и отделяли от маточного раствора фильтрованием на воронке Бюхнера. Осадок отмывали деионизованной водой от ионов хлора в режиме репульпации до отсутствия положительной реакции на ионы С и сушили при 110 С до постоянного веса. Для получения данных о пригодности полученного продукта в производстве радиокерамики, из него получали титанат бария путем прокаливания при 1100 С в течение 3-х часов с проведением рентгенофазового и химического анализа в соответствии с ТУ 2621-063-26598911-96. Гранулометрический состав определялся для титанилоксалата бария. Основные результаты эксперимента по способу-прототипу приведены в таблице. Примеры 3-13. Заявляемый способ. В реактор, состоящий из 2-х проточных аппаратов с мешалками (объем аппаратов - 0,15 и 0,5 л), подавали параллельными потоками раствор хлоридов титана и бария (концентрация - 0,67 М) и щавелевой кислоты(концентрация - 1,07 М). Скорость подачи растворов хлоридов в 1-й аппарат варьировали от 0,25 л/ч до 8,6 л/ч, щавелевой кислоты - от 0,15 до 5,4 л/ч, во 2-ой аппарат переливом подавалась пульпа из 1-го аппарата и дозировался недостающий раствор хлоридов и щавелевой кислоты. Температура рабочих растворов - 8085 С. Пульпу из 2-го аппарата собирали в буферную емкость, отделяли маточный раствор, а пульпу обрабатывали по способу-прототипу, см. примеры 1-2. После выхода реактора на режим производительность по титанилоксалату составила 0,05-0,83 кг/ч, в то время как по способу-прототипу - 0,02 кг/ч при равных по размеру реакторах. Результаты эксперимента представлены в таблице. Как показывают полученные результаты, при синтезе титанилоксалата в режиме раздельной подачи реагентов в аппараты при избытке реагента-осадителя на 1-ой стадии синтеза с варьированием времени синтеза по стадиям (аппаратам) получен продукт субмикронного гранулометрического состава, отличающийся по свойствам от продукта, синтезированного по способупрототипу, более однородным фазовым составом и степенью дисперсности. Эффект влияния раздельной подачи реагентов с варьированием времени пребывания в аппаратах на свойства синтезированного материала является неочевидным. Очевидным является увеличение производительности процесса синтеза в 2-4 раза и однородность продукта в процессе синтеза от партии к партии, что не достигалось в периодическом режиме. Источники информации 1. А.с. СССР 392001, МКИ 2 011/00, опубл. 27.07.73. Бюл.32. 2. .с.581681, МКИ 4 С 04 В 35/46, опубл. 23.10.87. Бюл.39. 3. Т.Ф. Лимарь, Р.М. Барабанщикова, А.И. Савоськина, Ю.Н. Величко. Сравнительная оценка титаната бария, полученного разными способами // Электронная техника. - Сер. 8. Радиодетали. - Вып. 2(23), 1971