[發(fā)明專利]一種納米硫酸鋇的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310458035.5
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104512923A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸偉星;萬一群;曹美霞;王鑫艷;陸永亮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;B82Y30/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機(jī)非金屬功能材料的制備領(lǐng)域，特別涉及一種納米硫酸鋇的制備方法。

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背景技術(shù)

根據(jù)歐盟包裝材料指令94/62/EC的要求，在歐盟國家銷售的鍍錫鋼板的鍍錫層中含鉛量均需在100ppm以下，而只有降低鍍液鉛含量，才能確保錫層鉛在100ppm以下，國外多采用無鉛錫粒原料來實現(xiàn)鍍液低鉛，由于成本問題，該方法在中國國內(nèi)并不可行。中國國內(nèi)已有使用鋇鹽沉淀除鉛法的應(yīng)用研究，原料多采用碳酸鋇，碳酸鋇與鍍液中硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇晶體，在硫酸鋇晶體長大的過程中，根據(jù)晶格置換-包埋原理，吸附鍍液中鉛。由于碳酸鋇有毒，故碳酸鋇除鉛法存在不當(dāng)之處。

現(xiàn)有技術(shù)中，納米硫酸鋇多采用硫酸鹽與可溶性鋇鹽在絡(luò)合劑，表面活性劑的保護(hù)下制備在100nm以下的納米硫酸鋇顆粒。采用現(xiàn)有的納米硫酸鋇做除鉛試驗時證明，相對于采用碳酸鋇或者可溶性鋇鹽的體系，除鉛效果較差，且納米硫酸鋇產(chǎn)品中氯離子等雜質(zhì)離子較多。究其原因，主要是制備納米硫酸鋇所使用的原料為氯化物，由于納米硫酸鋇顆粒細(xì)小，沉淀與雜質(zhì)難以做到分離；此外，在制備過程中，絡(luò)合劑或者表面活性劑進(jìn)入納米硫酸鋇晶體，形成空間位阻，阻止了在鍍液中納米硫酸鋇晶體的長大，從而難以吸附鍍液中鉛所致，同時由于原料和現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的原因，現(xiàn)有的納米硫酸鋇中經(jīng)常含有一定的氯離子，鈉離子等等，對于鍍錫鋼板的生產(chǎn)不利。

現(xiàn)有技術(shù)中采用絡(luò)合劑、表面活性劑工藝制備的納米硫酸鋇產(chǎn)品用于生產(chǎn)電鍍錫鋼板的電鍍錫液降鉛時難以滿足電鍍錫鋼板的含鉛量均在100ppm以下的要求。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種納米硫酸鋇的制備方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中納米硫酸鋇的制備過程必須要用表面活性劑和配位劑的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

????一種納米硫酸鋇的制備方法，包括以下步驟：

?a、配制硫酸銨-硝酸銨混合溶液，該混合溶液中，含有1～3mol/L的硫酸銨和2～5mol/L的硝酸銨，通過滴加氨水調(diào)節(jié)混合溶液的pH為8～10；

?b、將混合溶液加熱至60～80℃，在以200～1000rpm攪拌狀態(tài)下混合均勻，向混合溶液中加入0.1～0.8mol/L的氯化鋇溶液，加入的氯化鋇與硫酸銨的摩爾比為1:1，加入時間為20～40min，使混合溶液變?yōu)榘咨蛩徜^乳液；

?c、用離心機(jī)對步驟b中生成的硫酸鋇乳液進(jìn)行分離，分離速度為1000～5000rpm，時間為2～4min，分離后將溶液棄去，將底層的沉淀物加水混合，按前述的參數(shù)再次對硫酸鋇乳液進(jìn)行離心分離，取分離后溶液，滴加硝酸銀（1%）進(jìn)行檢測，如溶液為白色渾濁（氯化銀沉淀），表明沉淀中仍有雜質(zhì)，硫酸鋇純度不滿足要求，需繼續(xù)按前述的參數(shù)加水對硫酸鋇進(jìn)行分離，直至經(jīng)檢測分離后溶液清亮為止，棄去上層清液，用無水乙醇替代水與沉淀物混合，按前述的參數(shù)對硫酸鋇乳液進(jìn)行一次分離后，棄去乙醇；

d、將分離后的硫酸鋇在140～160℃溫度下烘干10～15min，通過研磨機(jī)將烘干后的硫酸鋇研磨成粉狀保存，得到納米硫酸鋇成品。

本發(fā)明方法制備的納米硫酸鋇是均勻球狀顆粒，平均粒徑為20～50nm。制備方法的穩(wěn)定性好，產(chǎn)品品位高且分散性高，非硫酸鋇雜質(zhì)少。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下積極效果：

1、本發(fā)明的制備方法中無需加入無絡(luò)合劑，表面活性劑，制備的納米硫酸鋇用于電鍍錫鋼板的電鍍錫液降鉛時，電鍍錫鋼板鍍錫層的含鉛量能穩(wěn)定的控制在100ppm以下。

2、本發(fā)明的制備方法工藝簡單，所制備的納米硫酸鋇粒徑小，納米硫酸鋇在電鍍錫液介質(zhì)中可以長大和團(tuán)聚，有利于電鍍錫液中鉛去除。

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附圖說明

附圖為本發(fā)明納米硫酸鋇制備方法的工藝流程圖。

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具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例做進(jìn)一步說明。

實施例1

a、采用本發(fā)明工藝流程附圖，配制2mol/L硫酸銨與相同體積的4mol/L硝酸銨混合，通過滴加氨水調(diào)節(jié)混合溶液的pH為10；

b、將混合溶液加熱至60℃，在以200rpm攪拌狀態(tài)下混合均勻，向混合溶液中滴加0.8mol/L氯化鋇溶液，直至加入氯化鋇摩爾數(shù)與硫酸銨相同，滴加反應(yīng)時間為20min，使溶液變?yōu)榘咨蛩徜^乳液；