[發明專利]一種過渡態銻氧化物及其制備方法

在審

• 申請號: 201811603920.7
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109534396A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張惠斌;余坦納;鄭國渠;曹華珍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C01G30/00
• 分類號: C01G30/00;C02F1/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及酸性水體凈化劑制備領域，為解決現有技術中尚未有一種能夠快速簡便地制備高活性銻氧化物凈化劑的方法，本發明提供了一種過渡態銻氧化物及其制備方法。其包括：1)以三氯化銻和鹽酸為原料，進行稱量和混合制得混合溶液；2)向混合溶液中通入過量氯氣進行反應；3)將混合溶液加入至大量水中進行水解，且讓水解產物在水解母液中陳化，過濾得到晶態銻氧化物；4)對晶態銻氧化物進行煅燒，得到過渡態銻氧化物。本發明方法工藝簡便，能夠制備高目數高活性的過渡態銻氧化物；所制得的過渡態銻氧化物用于去除酸性水體中的砷、銻、鉍具有良好的使用效果；產物得率高，反應可控；反應過程中的鹽酸、水等均可回收重復利用。

技術領域

本發明涉及酸性水體凈化劑制備領域，尤其涉及一種過渡態銻氧化物及其制備方法。

背景技術

銻與氧結合可以形成一系列的銻氧化合物，如Sb₂O₅、Sb₆O₁₃、Sb₂O₄、Sb₂O₃、SbO₂、Sb₂O以及氣態SbO等。其中Sb₂O₅和Sb₂O₃被深入研究并且得到了廣泛應用。這兩種銻氧化物可作為遮復劑、填充劑和觸媒劑等被普遍用于搪瓷、橡膠、塑料和染織等工業。但在中國專利局于2017年9月15日公開的名稱為一種銅電解液沉淀脫雜的方法、公開號為CN107164786A的發明專利申請中記載了銻氧化物在酸性水體(銅電解液為酸性)中用于去除砷銻鉍等幾種有毒、有害元素的作用，并且在Xiao F X,Cao D,Mao J W,et al.Role of Sb(V)inremoval of As,Sb and Bi impurities from copper electrolyte[J].Transactions ofNonferrous Metals Society of China,2014,24(1):271-278.一文中進一步記載了Sb₂O₅在用于酸性水體去除有害元素砷銻鉍時的優異效果。因此，五氧化二銻作為一種酸性水體凈化劑是極富前景的研究方向。

但是，目前單純地以五價銻氧化物及其水合物(五氧化二銻/Sb₂O₅/Sb₂O₅·nH₂O)作為酸性水體的凈化劑使用效果極為有限。這受限于五氧化二銻晶體的高穩定性，在水體中的溶解度極其有限。此外，現有的五價銻氧化物一般是通過離子交換法、回流氧化法、氯銻酸水解加氨沉淀、銻酸鉀/銻酸鈉凝膠溶膠法等方法制備。制備工藝較為繁瑣，且所制得的五價銻氧化物顆粒均較大，通常在微米級以上(≥1μm)以上。其粒徑大則比表面積小，導致其與酸性水體中的雜質離子的接觸機會偏低，所起到的吸附、反應共沉淀等效果均較差。

對此，中國專利局還于2017年7月14日公開了一種溶液霧化法制備超細銻氧化物的方法的發明專利授權，授權公開號為CN105858724B，其包括以下步驟：(1)將三價銻加入到鹽酸溶液中配制成0.05～0.8mol/L的銻溶液；(2)采用清潔氧化劑對步驟(1)溶液進行氧化，得到五價銻溶液；(3)將步驟(2)得到的五價銻溶液進行霧化熱解，得到較細銻氧化物粉末。但是在該發明技術方案中，通過氧化和噴霧熱解所制得的銻氧化物僅為微米級顆粒，而且僅能夠制備單一價態的五價銻氧化物。此外，噴霧熱解時分散性較差，晶體長大速度較快，五價銻氧化物的活性有待提高。

發明內容

為解決現有技術中尚未有一種能夠制備高活性五價銻氧化物的方法的問題，本發明提供了一種過渡態銻氧化物及其制備方法。其首先要實現制備高目數五價銻氧化物的目的，并在此基礎上制備出高活性的過渡態銻氧化物，提高銻氧化物在作為酸性水體凈水劑使用時的凈水效果。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。