本發(fā)明涉及一種制備磷酸氫氧釩的方法。

背景技術：

通常，釩基磷酸鹽因其具有復雜的結構特點而被用作復合催化劑材料，可廣泛應用于烷烴選擇性氧化反應，特別在以四個碳原子的丁烷、丁烯和丁二烯(簡述為“C4烴”)為原料制備馬來酸酐中具有重要應用。磷酸氫氧釩(VOHPO₄)是制備具有催化活性的焦磷酸氧釩((VO)₂P₂O₇)重要的前驅體材料。

目前，磷酸氫氧釩主要通過如下方法來制備：首先將磷酸水溶液與五氧化二釩加熱回流來制備磷酸氧釩(VOPO₄)，然后由磷酸氧釩(VOPO₄)制備得到磷酸氫氧釩(VOHPO₄)。但是，因為五氧化二釩在磷酸溶液中的溶解度較小，且反應時間較長，所以該制備磷酸氫氧釩的方法不利于工業(yè)化生產。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術存在的上述不足中的至少一項。

本發(fā)明的目的之一在于解決五氧化二釩在磷酸溶液中的溶解度較小且與磷酸反應制備磷酸氧釩的時間較長的技術問題。

本發(fā)明提供了一種制備磷酸氫氧釩的方法。所述方法包括以下步驟：

(i)使硫酸氧釩或氯化氧釩與堿反應，得到氫氧化氧釩；

(ii)使氫氧化氧釩與磷酸反應，得到磷酸氫氧釩。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述步驟(i)包括：用堿將硫酸氧釩或氯化氧釩的水溶液的pH值調整至5～7以得到氫氧化氧釩沉淀，并收集氫氧化氧釩沉淀。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水中的一種或兩種以上的組合。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述步驟(ii)包括：將氫氧化氧釩與磷酸水溶液混合，并進行加熱回流，從而得到磷酸氫氧釩。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述磷酸水溶液的用量是使得氫氧化氧釩完全反應的理論用量的1.03～1.5倍。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述加熱回流的步驟包括：將氫氧化氧釩與磷酸水溶液的混合物加熱至120℃～220℃，并執(zhí)行回流2小時至6小時。

本發(fā)明提供了一種制備磷酸氫氧釩的方法，該方法采用硫酸氧釩和氯化氧釩為原料，從而避免了五氧化二釩在磷酸溶液中的溶解度較小的問題，且該方法操作簡單，縮短反應時間，有利于工業(yè)化生產。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的制備磷酸氫氧釩的方法的示意性流程圖。

具體實施方式

在下文中，將結合示例性實施例和附圖來詳細說明本發(fā)明的制備磷酸氫氧釩的方法。

參照圖1，本發(fā)明的制備磷酸氫氧釩的方法包括：使硫酸氧釩(VOSO₄)或氯化氧釩(VOCl₂)與堿反應，從而得到氫氧化氧釩(VO(OH)₂)；然后使氫氧化氧釩與磷酸反應，從而得到磷酸氫氧釩。

在根據(jù)本發(fā)明的制備磷酸氫氧釩的方法中，可以通過用堿將硫酸氧釩或氯化氧釩的水溶液的pH值調整至5～7以得到氫氧化氧釩沉淀。

在根據(jù)本發(fā)明的制備磷酸氫氧釩的方法中，使用的堿可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水中的一種或兩種以上的組合。堿的加入只要可使硫酸氧釩或氯化氧釩的水溶液的pH值為5～7以產生氫氧化氧釩沉淀即可。

在根據(jù)本發(fā)明的制備磷酸氫氧釩的方法中，還可以收集氫氧化氧釩沉淀?？梢酝ㄟ^過濾或離心分離來收集氫氧化氧釩沉淀。還可以洗滌收集的氫氧化氧釩。可以用水或諸如甲醇、乙醇、丙酮等的有機溶劑洗滌氫氧化氧釩。還可以干燥洗滌過的氫氧化氧釩。

在根據(jù)本發(fā)明的制備磷酸氫氧釩的方法中，可將氫氧化氧釩與磷酸水溶液混合，并進行加熱回流，從而得到磷酸氫氧釩，其中，加熱回流過程可以采用油浴加熱方式也可以采用水浴加熱方式。

在根據(jù)本發(fā)明的制備磷酸氫氧釩的方法中，可將氫氧化氧釩與磷酸水溶液的混合物加熱至120℃～220℃，并執(zhí)行回流2h～6h。

在根據(jù)本發(fā)明的制備磷酸氫氧釩的方法中，磷酸水溶液的用量可是使得氫氧化氧釩完全反應的理論用量的1.03～1.5倍。

在根據(jù)本發(fā)明的制備磷酸氫氧釩的方法中，還可以收磷酸氫氧釩沉淀。該過程可以通過過濾或離心分離來收集磷酸氫氧釩沉淀。還可以洗滌收集的氫氧化氧釩?？梢杂弥T如乙醇、丙酮等有機溶劑中的一種或兩種以上的組合洗滌磷酸氫氧釩沉淀。還可以干燥洗滌過的氫氧化氧釩?？梢栽诟稍锵渲羞M行干燥處理。

下面結合具體示例來進一步詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。

實施例1：

稱取163g硫酸氧釩固體溶于500ml水中，用氫氧化鈉將溶液的pH調為6，溶液中產生氫氧化氧釩沉淀。過濾、洗滌氫氧化氧釩沉淀，將得到的氫氧化氧釩固體加入500ml磷酸中，油浴加熱到160℃回流，反應4h，過濾并用乙醇洗滌，置于干燥箱中60℃干燥1h，得到磷酸氫氧釩(VOHPO₄)固體。

實施例2：

稱取205g硫酸氧釩固體溶于800ml水中，用氫氧化鉀將溶液的pH調為7，溶液中產生氫氧化氧釩沉淀，過濾、洗滌氫氧化氧釩沉淀，將得到的氫氧化氧釩固體加入800ml磷酸中，油浴加熱到180℃回流，反應3h，過濾并用丙酮洗滌，置于干燥箱中60℃干燥1h，得到磷酸氫氧釩(VOHPO₄)固體。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種制備磷酸氫氧釩的方法，該方法采用硫酸氧釩和氯化氧釩為原料，從而避免了五氧化二釩在磷酸溶液中的溶解度較小的問題，且該方法操作簡單，縮短反應時間，有利于工業(yè)化生產。

盡管上面已經結合示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領域普通技術人員應該清楚，在不脫離權利要求的精神和范圍的情況下，可以對上述實施例進行各種修改。