SU998334A1

SU998334A1 - Способ получени п тисернистого фосфора

Info

Publication number: SU998334A1
Application number: SU813367394A
Authority: SU
Inventors: Игорь Семенович Никандров; Валентина Васильевна Загурская; Жанетта Алексеевна Ломова; Тамара Сергеевна Сергиенко; Сергей Евгеньевич Когтев
Original assignee: Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.А.А.Жданова
Priority date: 1981-10-02
Filing date: 1981-10-02
Publication date: 1983-02-23

Description

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЯТИСЕРНИСТОГО ФОСФОРА

1

Изобретение относитс к технике получени сульфида фосфора путем вза имодействи расплавов фосфора и серы в расплаве п тисернистого фосфора.

Известен способ получени п тисернистого фосфора взаимодействием серы и фосфора в .расплаве при избытке серы 0,5-5 1 }

Недостатком этого способа, вл етс высока в зкость реакционной массы затрудн юща перемешивание и привод ща к неоднородности среды, и то, что в результате продукт содержит нар ду с P4S,o и Р4.5ф .

Присутствие, низшего сульфида при ,5 дальнейшем использовании приводит к получению повышенного содержани в продуктах реакции со спиртами полимеркой формы алкилтиофосфорных кислот , содержащих соединени типа R-P- го -P-R, где R - алкильный радикал. .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ получени п тисернистого фосфора, включающий введение серы и избытка фосфора в расплав п тисернистого фосфора, вы держку смеси при , добавлени серы до концентрации фосфора в расплаве 28,2%, повторную выдержку и кристаллизацию продукта 2у.

Однако такое осуществление процесса не исключает образовани и содержани в продукте низших сульфидов, поскольку фосфор остаетс в массе в избытке от стехиометрии:на , Содержание низших сульфидов фосфора в продукте по известному способу 1015% (в пересчете на РдЗд), т.е. выход продукта составл ет 85-90%.

Целью изобретени вл етс повышение выхода продукта и снижение примесей низших сульфидов.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени п ти- сернистого фосфора, включающему вве дение серы и избытка фосфора в расплав п тисернистого фосфора, вьщерж .39 ку смеси при ЦОО-Ц50 С, добавление серы до концентрации фосфора в расплаве 27,0-27,6 вес. %, повторную выдержку расплава при 295-305 С, дополнительное введение фосфора до стехиометрического соотношени реагентов и кристаллизацию. Указанные услови , приведенные в таблице,, прзвол ют осуществл ть процесс одновременно в услови х минималь ной в зкости и наивысшей скорости взаимодействи , а отсутствие свободного фосфора в системе сверх стехиометрии исключает возможность кристаллизации P4.S9 и I2}.S. По предлагаемому способу выход продукта составл ет 99,9 Способ осуществл етс следующим образом. Фосфор и серу непрерывно дозируют {в соотношении сера-фосфор 2,,7) в расплав п тисернистого фосфора, содержащий не менее 29,5 фосфора. Врем взаимодействи на первой стадии поддерживают равным 3-5 мин при температуре АОО- 50С. Плав из первой секции, винтовым шнеком перенос т во вторую секцию. В приемную камеру шнека подают серу и понижают содержание фосфора в плаве до 27,0-27,6. Перед выходом плава из второй секции ввод т остаточное количество фосфора, необходимое дл достижени стехиометрического соотношени в расчете на S Взаимодействие во второй секции провод т при температуре 300 С в течение 3-5 мин. Пример. В реактор с 500 г п тисернистого фосфора, разогретый до , загружают 100 г фосфора и г серы, выдерживают 5 мин, добавл ют Ц г серы и выдерживают 3 мин при температуре , добавл ют 1,5 г фосфора и кристаллизуют. Выход продукта 863,15 г,, т.е. 99.96%. Низшие сульфиды и свободна сера отсутствуют . Пример2. В реактор, 45азогретый до , с 500 г п тисернистого фосфора загружают 100 г фосфора и г серы и выдерживают 5 мин, добавл ют 14 г серы и выдерживают 3 мин при температуре , добавл ют 1,5 г фосфора и кристаллизуют. Выход продукта 835,86 г, что составл ет 96,8%. Низшие Сульфиды отсутствуют, содержание свободной серы 1,1%. ПримерЗ В реактор, разогретый до , с 500 г п тисернистого 4 фосфора загружают 100 г фосфора и 2AS г серы и выдерживают 5 мин, добавл ют 23 г серы и выдерживают 3 мин при , добавл ют 5 г фосфора и кристаллизуют. Выход продукта 87,Э г (99,88), низшие сульфиды отсутствуют, свободной с&оы 0,1. Пример. В реактор, разогретый до , с 500 г п тисернистого фосфора загружают 100 г фосфора и .г серы и выдерживают 5 мин, добавл ют 31 г серы и выдерживают 3 мин при , добавл ют 8 г фосфора и кристаллизуют. Выход продукта 83,66 г, что составл ет 9,1%, низшие сульфиды отсутствуют, содержание свободной серы 2,П. Пример5«В реактор, разогретый до 50С, с 500 г п тисернистого фосфора загружают 100 г фосфора и г серы, выдерживают 3 мин при и кристаллизуют. Выход продукта ,0 г, что составл ет 0,3, свободна сера отсутствует. Примерб. В реактор, разогретый до , с 500 г п тисернистого фосфора загружают 100 г фосфора и г серы и выдерживают 5 мин, добавл ют 7 г серы, выдерживают 3 мин при и кристаллизуют. Выход продукта составл ет 772,06 г (90,3), содержание низших сульфидов.4,1, свободна сера отсутствует. П р и м е р 7. В реактор, разогретый до , с 500 г п тисернистого фосфора загружают 100 г фосфора и г серы и выдерживают 5 мин, добавл ют 7 г серы, выдерживают 3 мин при . и кристаллизуют. Выход продукта ,01 г, что составл ет 99,3%, содержание низших сульфидов 0,3%, сободна сера отсутствует. Таким образом, из примеров видно, что оптимальным вл етс проведение процесса на второй стадии в услови х содержани Фосфора в плаве 27,0-27,6% при 295-305 0. При меньшем содержа1НИИ фосфора возрастает количество свободной серы в продукте, а при дальнейшем приближении температуры к точке плавлени или при ееувеличении лав становитс более в зким, и в ре.зультате снижаетс скорость взаимодействи и в продукте также содержитс свободна сера. При количестве фосфора на второй стадии более 27,6% продукт содержит низшие сульфиды и выход продукта ((,) падает. Присутствие низших сульфидов подтвержда s

етс и по влением осмола при получе НИИ дибутилтиофосфорной кислоты.

Проведение повторной выдержки при обусловлено тем, что сувеличением температуры в зкость реакци- 5 онной смеси возрастает, константа скорости реацйи снижаетс . .

Так, если расплав с содержанием фосфора 27-27,6% при имеет в з-le кость 0,09б-0,0|3 м«с/м и константу скорости реакции ,) Ч0 с, то при эти величины имеют, соответственно , следующие знамени : в зiKOCtb -0,552-0,228 мс/миконстан- ts та. скорости реакции -{0,87-0,9) Юс.

Снижение температуры менее нецелесообразно, так как температура

300 350

26,5

400

300 350

27,0

«too it50 300 350

27,6

«too

kSQ

300

350

7,9 ttQQ

кристаллизации предлагаемой смеси составл ет 275 - .

Конечный продукт должен содержать 27,9% фосфора, что-достигаетс корректировкой п тисернистого фо сфора, содержащего 27,0-27,6% фосфора, путем добавлени фосфора перед стадией крис таллизаЦии до стехиометримеского соотношени .. . .

Только строгое собледение соцержа ни (27,9% фосфора) позвол ет получать п тисернистый фосфор, как без примесей серы, так и без примесей низ ших сульфидов ( Р4Н) т.е. с . наибольшим выходом.

Экономический эффект от внедрени при мощности 6000 т составит 700 тыс. руб.

0,15

0,2

0,31

0,i3

bO

1,03

0,96

0,87

1,11

1,09

1,00

0,9

0,98

0,96

0,8t

0,76

300 350 ttOO ijSO

300

Claims

350 kQQ kSO Формула изобретени 1. Способ получени п тисернистого фосфора, включающий введение серы и избытка фосфора.в расплав п тисернист #го фосфора, выдержку смеси при ЦОО- 50С, добавление серы, повторную выдержку и кристаллизацию, отличающийс тем, что, с цель повышени выхода продукта и снижени примесей низших сульфидов, серу добавл ют до концентрации фосфора в расплаве 27,0-27,6 вес. %, а перед

8

Продолжение таблицы

0,96 0,85 0,81 0,89 0,88

0,71 0,8 0,97 кристаллизацией дополнительно ввод т фосфор до стёхиометрического соотношени реагентов., 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с тем, что повторную выдержку расплава ведут при . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании ff 1050137, кл. С 1 А, 1966. .. °
2.Патент 1;ДР 119198, кл. С 01 В 25/Н, 1976.