[发明专利]一种溶剂循环制备高纯超细金属氧化物的方法

摘要

一种溶剂循环制备高纯超细金属氧化物的方法，属于功能无机材料制备技术领域，特别涉及到在有机相中用金属氯化物与氨反应生成氢氧化物和氯化铵，用另一种廉价溶剂溶解分离副产物氯化铵的制备与分离纯化方法。本发明的特征是能使金属氧化物颗粒尺寸在纳米到微米范围内根据需要进行控制；使颗粒形貌从球形到纤维状等得以调控；使产品纯度在99％到99.999％wt范围内能够实现；也使金属氯化物的转化率达到99％以上。整个过程没有废物排放。

主权项

1.一种溶剂循环制备高纯超细金属氧化物的方法，其特征在于：所采用的金属氯化物原料、溶剂、辅助溶剂、表面改性剂以及沉淀剂选择范围分别为：金属氯化物包括除碱金属以外的所有水溶性金属氯化物及其水合物，特别是Mg，Zn，Fe，Co，Ni，Zr，Cr，Ti，Al，Y，Sr，Cu，Ba，Pb，V，Eu或Dy元素的氯化物及其水合物；低碳醇在C1～C4的一元醇中选取；醇的辅助溶剂在C7以下的芳烃、环烷烃、卤代烃、醇、THF和酮中选取；表面改性剂在十二烷基磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、C8以下的羧酸及其衍生物、C8以下的胺及其衍生物中选取；沉淀剂在氨或被氨饱和的醇辅助溶剂中选取；分离时的分离溶剂在含氮或磷功能原子的低沸点化合物中选取，包括液态氨及其衍生物、磷酸酯及其衍生物，其制备技术的工艺流程如下：步骤1：将金属氯化物或其水合物溶解在低碳醇或含低碳醇的辅助溶剂中形成溶液；在搅拌下向该溶液通入沉淀剂，使金属氢氧化物和氯化铵完全沉淀；这里，氯化物浓度在0.1％wt～饱和浓度之间变化，随着醇中含水量变化，饱和浓度将随之变化；当要控制颗粒形状时，加入一定量表面改性剂，其浓度在0.01％～5％wt范围内变化；溶解金属氯化物的溶剂为混合溶剂时，醇在混合溶剂中含量为20％～100％wt；步骤2：将沉淀反应得到的悬浮体进行液-固分离；溶剂相循环使用，沉淀送入耐压的密闭容器中；然后注入分离溶剂进行搅拌，使氯化铵溶解；其中：液-固比范围为2∶1～20∶1；搅拌速度自行选择；溶液温度为-40℃～30℃；容器内压力为溶剂的平衡压力，不高于2.0MPa；步骤3：将步骤2所得的固液混合物进行液-固分离；溶剂解吸/再生后循环使用；固体留在容器中按步骤2和步骤3重复1～3次；步骤4：将步骤3固-液分离后的固体，用气提或加热的方式回收固体中残留的溶剂，然后放入高温炉中，根据不同金属氧化物要求，在300～1200℃煅烧1～3小时，得到需要的产品。