[發(fā)明專利]一種溶液霧化法制備超細銻氧化物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610323519.2
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN105858724B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 田慶華;辛云濤;郭學益;王恒利;李棟
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: C01G30/00
• 分類號: C01G30/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)43213
• 代理人: 楊斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于粉體材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溶液霧化法制備超細銻氧化物的方法。

背景技術(shù)

銻與氧作用可生成一系列氧化物，如Sb₂O₅、Sb₆O₁₃、Sb₂O₄、Sb₂O₃、Sb₂O、SbO₂以及氣態(tài)SbO，其中研究和應用比較廣泛的是Sb₂O₅和Sb₂O₃。氧化銻一向用于搪瓷、橡膠、塑料和織染等工業(yè)作為遮復劑、填充劑和觸媒劑。近年來，氧化銻在阻燃防火方面的應用發(fā)展迅速，在光、電技術(shù)中的應用前景十分樂觀。

根據(jù)原料的不同，膠體五氧化二銻的制備可分為直接法和間接法。直接法是將礦石通過堿浸、催化氧化、液固分離、中和膠溶等過程直接制備膠體五氧化二銻。間接法是以各種銻產(chǎn)品為原料制備膠體五氧化二銻。這些銻產(chǎn)品主要有氧化銻、銻鹵化物和金屬銻酸鹽。間接法是目前國內(nèi)外廣泛采用的生產(chǎn)膠體五氧化二銻的方法，主要有回流氧化法、氯化水解法、離子交換法、電滲析法和膠溶法。

回流氧化法是以三氧化二銻為原料，采用過氧化氫或過硫酸銨作為氧化劑，有穩(wěn)定劑存在的條件下制備得到膠體五氧化二銻的工藝。氯化水解法是直接以銻粉為原料，先用五氯化銻浸出銻粉，得到三氯化銻溶液后再氯氣氧化成五氯化銻溶液，經(jīng)水解后得到膠體五氯化銻。離子交換法是以銻酸鉀為原料，配制成含銻2％～6％的漿狀液體，采用H⁺型陽離子交換樹脂，往復循環(huán)，當漿液的pH值由6降至2后，繼續(xù)循環(huán)1小時即得膠體五氧化二銻。電滲析法是采用陽離子交換膜隔開的雙室電滲析器制備膠體五氧化二銻。陽極室為焦銻酸鉀水溶液；陰極室為氫氧化鉀水溶液，電流密度控制在0.11～0.20A/cm^-2，經(jīng)電滲析過程，陽極的焦銻酸鉀逐漸轉(zhuǎn)化為膠體五氧化二銻。膠溶法是先用酸處理銻酸鈉形成凝膠，再加入穩(wěn)定劑及適量的溶劑，經(jīng)過調(diào)漿、攪拌后，將溫度升高到40～90℃，進行膠溶分散，逐漸得到膠體五氧化二銻。但是，由于間接法采用原料為各種銻產(chǎn)品，而不是銻冶煉過程中的中間產(chǎn)物，所以間接法不能將銻氧化物粉體材料制備過程與傳統(tǒng)銻冶煉過程有機結(jié)合起來。

目前我國的Sb₂O₃生產(chǎn)主要有水解法、醇鹽水解法、溶膠-凝膠法、低壓蒸發(fā)法、火法生產(chǎn)工藝、電弧法、等離子法等制備方法。

水解法是將SbCl₃溶于濃鹽酸中，攪拌完全溶解后，往溶液中緩慢加入去離子水，邊滴邊攪拌，最后形成塊狀白色沉淀。用水沖洗沉淀，然后將沉淀物與氨水多次煮沸以去氯離子，然后用水多次洗滌過濾，干燥沉淀物，得Sb₂O₃粉末。醇解法是將SbCl₃溶于無水乙醇中，攪拌完全溶解后，往溶液中緩慢加入去離子水，邊滴邊攪拌，得到膠乳狀白色沉淀，然后用水多次洗滌過濾，干燥沉淀物，得Sb₂O₃粉末。水解法和醇解法生產(chǎn)的Sb₂O₃產(chǎn)品總體雜質(zhì)含量較低，但是不能回收其中的鹽酸和乙醇，會造成大量的酸性或有機廢水，會環(huán)境造成一定程度的影響。

溶膠-凝膠法是將Sb₂O₃粉晶溶于一定比例的乙醇和苯的混合液中，攪拌完全溶解后，得透明溶液，往溶液中加入適量異丙醇，使醇化反應進行得更徹底，然后加入少量陽離子表面活性劑，并滴加氨水，使之發(fā)生水解反應，得到膠狀沉淀，然后經(jīng)多次過濾洗滌，干燥沉淀物，得Sb₂O₃粉末。低壓蒸發(fā)法是將分析純Sb₂O₃粉晶放人密封加熱容器內(nèi)壓實，抽真空，使其真空度維持在30Pa，并使溫度上升到610℃～630℃，并維持制得Sb₂O₃超細粉。溶膠-凝膠法和低壓蒸發(fā)法都是以Sb₂O₃粉晶為原料，不能將銻氧化物粉體材料制備過程與傳統(tǒng)銻冶煉過程結(jié)合起來。