[发明专利]碳酸锆钠和碱式碳酸锆及其制备方法

说明书

本申请是中国发明申请(发明名称：碳酸锆钠和碱式碳酸锆及其制备方法，申请日：2001年11月28日；申请号：201210032432.1)的分案申请。

本发明是于2000年11月28日提出的U.A.专利申请号09/723,396的连续申请中的一部分，在此作为参考文献全文引入。

技术领域

本发明涉及碳酸锆钠、磷酸锆和碱式碳酸锆以及这些化合物的制备方法。

背景技术

碳酸锆钠(SZC)是一种无定形锆的聚合化合物，其结构式如下：

滴定前SZC的分子结构

(NaZrO₂CO₃·nH₂O)

上述颗粒状的碳酸锆钠可以通过下列两种方法获得:

方法A:颗粒碱式硫酸锆与饱和纯碱溶液反应，接着洗涤所得到的产品以除去硫酸盐。

方法B：使通过可溶性锆盐溶液与过量的纯碱溶液混合而形成的亚稳态碳酸锆钠溶液进行可控的聚合颗粒生长反应。

颗粒SZC的一种工业用途是把这种化合物转化成碱式碳酸锆(ZBC)，它在制备其它锆化学产品中是一种工业原料。完成所述的转化是通过用酸滴定颗粒状的SZC直到pH为3.5～4.0，以除去过量的碳酸钠。用于生产ZBC的颗粒SZC通常是由方法A生产的。SZC的另一个重要用途是把所述化合物转化成颗粒锆化学离子交换剂，即，磷酸锆(ZrP)和含水氧化锆(HZO)。这些锆离子交换材料在商业上用于肾透析。决定其生产方法的质量和经济标准，构成了制作目前用于血液透析再生用的吸附剂筒工艺，由SORB^TM技术有限公司(俄克拉何马州，俄克拉何马城)所生产。有关SORB^TM技术有限公司在腹膜透析(PD)体液再生用的吸附剂筒设计方面的最新研究表明，颗粒SZC由于其具有独自的性质，使它在影响吸附剂PD筒效能上比HZO更为有利。下面概述有关制作适合PD治疗症状的吸附剂筒材料的性质如下：

1.材料具有足够的磷酸盐吸附能力，以除去用于治疗肾病患者的高磷血症患者体液中的磷酸盐。

2.材料补充PD体液的碳酸氢盐，这对于矫正患者的代谢酸中毒是重要的。

3.材料可以防止PD体液的pH下降，pH的下降会引起患者碳酸氢盐的缺失。这点使再生的PD成为可能的。

为了生产用作吸附剂PD的颗粒SZC，要考虑质量和经济两种因素。不使用方法A是因为这种方法的产品硫酸盐含量高，这会降低材料用作吸附剂时的质量。通过使用酸性硫酸锆四水合物(AZST)作锆原料的方法B已用于生产中。就这种方法而言，方法的效率低且其制造费用高，然而由颗粒SZC制成的ZrP所具有的铵吸附容量高于由碱式硫酸锆(ZBS)制成的ZrP。

尽管这些方法都可以使用，但仍有必要提供一种尤其是在透析领域中使用的质量更好的碳酸锆钠和碱式碳酸锆，另外也有必要降低这些化合物的生产费用。

发明内容

本发明的特征在于提供一种改进的碳酸锆钠。

本发明的另一特征在于提供生产所述碳酸锆钠的改进方法。

本发明的又一特征在于提供一种生产碱式碳酸锆的方法。

还有，本发明的特征在于提供多种生产碱式碳酸锆的方法。

本发明的另一特征在于提供改进的磷酸锆和生产磷酸锆的方法。

本发明的另外特征在于提供更经济的生产碳酸锆钠、磷酸锆和碱式碳酸锆的方法以及提供能产生质量更好的产品的方法。

本发明另外的特征和优点将陈述于说明书部分中，根据说明书部分将会明白，或者通过实施本发明而获悉。借助于撰写的说明书和所附的权利要求书中特别指出的要素及其组合，本发明的目的和其它的优点将得以实现和获得。

为了获得种种优点和根据本发明的目的，正如本发明具体和广泛说明的，本发明涉及生产碳酸锆钠的方法，该法包括在足够的温度下加热氯氧化锆与纯碱并以足够的时间以生成碳酸锆钠。优选的是，纯碱是呈含水浆料或溶液的形式，而氯氧化锆是呈粉末或溶液的形式。在加热前，氯氧化锆和纯碱优选进行搅拌，或者通过其它的方式进行混合，以便在环境温度，如室温下形成溶液混合物。在加热步骤后，洗涤碳酸锆钠以除去杂质和任何的氯化物。

碳酸锆钠在开始制备后要经过滴定。优选是，碱性浆料含有碳酸锆钠，采用至少一种酸性试剂，如酸而进行滴定，使pH低于7.0。其它更多的步骤也可以在这一方法中使用，如过滤，洗涤和干燥步骤。

本发明还涉及一般的碳酸锆钠和优选的碳酸锆钠，优选的碳酸锆钠，按碳酸锆钠的重量计，含有