專利名稱：醇鹽-氨解法制備超細(xì)三氧化二銻的制作方法
專利說(shuō)明 本發(fā)明是一種無(wú)機(jī)超細(xì)金屬氧化物-三氧化二銻Sb2O3的制備方法。
三氧化二銻在工業(yè)上有廣泛用途，可作阻燃劑、催化劑、澄清劑、填充劑等，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、橡膠、陶瓷、化工、紡織等工業(yè)。
三氧化二銻的生產(chǎn)方法，一般采用水解-氨解法，即將三氯化銻SbCl3水解得SbOCl沉淀、使SbOCl與氨水進(jìn)一步反應(yīng)制得三氧化二銻。除此之外，還有氯化銻電解法。上述方法生產(chǎn)的三氧化二銻粒度大，一般為325目(約45μ)。
近年來(lái)，為了改善原料混合物的分散性，防止Sb2O3混入塑料、橡膠后機(jī)械強(qiáng)度下降，為了改善Sb2O3原料混入織物和其它產(chǎn)品中的分散性，強(qiáng)烈希望使用更小微粒的Sb2O3，這就需要研究超細(xì)或超微Sb2O3地生產(chǎn)工藝和方法。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在尚無(wú)這方面的報(bào)導(dǎo)，而國(guó)外報(bào)導(dǎo)以日本和美國(guó)專利居多。生產(chǎn)超微三氧化二銻的方法有等離子體法，溶膠法和醇鹽法等。
等離子體法是以粗粒Sb2O3或銻Sb氣化后通過(guò)等離子體而形成煙霧狀后捕集而獲得;溶解法是以銻鹽形成溶膠、利用快速冷凍法干燥而制得。以上兩種方法一般有制備工藝較苛刻、工藝成本高、能耗大等缺點(diǎn)。醇鹽法設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，容易掌握。
醇鹽法生產(chǎn)超微三氧化二銻的方法經(jīng)檢索到的資料有日本專利(昭和-60(1985)-16820)，其方法以二道工序?yàn)樘攸c(diǎn) 第一步分離在三氯化銻中加入最少以化學(xué)劑量的5-C以上的醇，并為溶解Sb(OR)3而加入足量的苯或醚，上述溶液在攪拌下通入過(guò)量的氨NH3，將生成的氯化銨NH4Cl與溶液分離，將溶液在常壓下蒸餾除去苯C6H6得過(guò)量的醇，然后減壓蒸餾除去未反應(yīng)的三氯化銻SbCl3。
第二步水解將上述所得溶液在40℃以下水解。
方法需要使用苯或乙醚作溶劑，并且需要減壓蒸餾，還需要C5以上的醇為原料。如果此方法不用C5以上的醇為原料，而用乙醇為原料，則得三氧化二銻平均粒徑為3.5μ。
由于苯或醚都是有毒、易揮發(fā)、易燃的有機(jī)溶劑，同時(shí)C5以上的醇比乙醇的價(jià)昂貴得多，故本發(fā)明的目的在于以乙醇為原料代替C5以上的醇類，并取消苯和乙醚等有機(jī)溶劑，改進(jìn)工藝以制備出比上述方法(在同樣用乙醇為原料時(shí))更細(xì)的Sb2O3粉末。
本發(fā)明方法原理首先是使三氯化銻SbCl3與化學(xué)劑量過(guò)量的乙醇反應(yīng)，部分生成醇鹽銻。
然后滴加濃氨水，其作用是一方面進(jìn)行醇鹽水解 另一方面與部分三氯化銻平衡物反應(yīng)脫氯 過(guò)量加入的乙醇及由醇鹽水解出的乙醇對(duì)三氧化二銻晶核起保護(hù)作用，使Sb2O3生成溶膠。然后回流一段時(shí)間，使氨解進(jìn)行徹底，同時(shí)使溶膠破壞，以便于分離。
最后將三氧化二銻過(guò)濾(抽濾或離心分離)，用乙醇洗滌一次，抽干后晾干即可。
濾液中的乙醇絕大部分可以回收利用，蒸餾醇后余液中氯化氨NH4Cl亦可作工業(yè)原料或化肥?；亓鬟^(guò)程中逸出的氨NH3可回收利用作原料。
本方法以乙醇為原料，可以制得平均粒徑為1μ的高純度高白度三氧化二銻，而前面引述的文獻(xiàn)，以乙醇為原料制得三氧化二銻粒徑為3.5μ，而且本法取消溶劑苯和乙醚，并不需要減壓蒸餾。
由此可知，本法工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，原料易得，成本低、操作簡(jiǎn)便易行、能耗低、有利于生產(chǎn)安全，有利于環(huán)境保護(hù)。
本方法工藝流程見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖
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首先將三氯化銻SbCl3溶于乙醇，形成醇鹽，然后滴加濃氨水在～60℃回流數(shù)十分鐘，(此時(shí)逸出的氨回收)。停止回流后，趁熱過(guò)濾，用乙醇洗滌后干燥即得三氧化二銻，濾液中乙醇經(jīng)蒸餾回收。
實(shí)施例 試劑分析純SbCl395%乙醇，濃氨水。
取40gSbCl3在250ml三口瓶中溶解并反應(yīng)于100ml95%乙醇，使SbCl3全部溶解后，再滴加100ml濃氨水(25-28%);滴加回流共約30～40分鐘，趁熱抽濾(最好離心分離)，這樣可除去大部分NH4Cl，用600ml蒸餾水分4次洗滌，最后用30ml95%乙醇洗滌抽干即可。本法所得產(chǎn)品用日本SKC-2000型粒度分析儀測(cè)得平均粒徑為1.0μ，白度為94.3%，純度為99.85%。較上述日本專利用乙醇作原料所得產(chǎn)品(比較例)平均粒徑3.5μ要好得多。
結(jié)果及比較(與日本專利《昭和-62(1985)-18620》) 本法產(chǎn)品平均粒徑系貴州鋁廠輕金屬研究所用日本產(chǎn)SKC-2000型粒度分析儀所測(cè)，含量分析系貴州省冶金設(shè)計(jì)研究院所測(cè)，白度分析系中華人民共和國(guó)貴州進(jìn)出口商品檢驗(yàn)局代做。
本法產(chǎn)品成分分析數(shù)據(jù)表(W%)
權(quán)利要求
1、一種醇鹽-氨解制備超細(xì)三氧化二銻的方法，其特征是以三氯化銻、乙醇和濃氨水為原料，醇鹽的生成，水解和氨解反應(yīng)是以一步法進(jìn)行。
2、根據(jù)權(quán)利要求1醇鹽-氨解制備超細(xì)三氧化二銻的方法中所指的一步法，其特征是在常壓下，在同一容器中進(jìn)行醇鹽化、醇鹽水解和氨解反應(yīng)，醇鹽化反應(yīng)在常溫下進(jìn)行。
3、根據(jù)權(quán)利要求2醇鹽-氨解制備超細(xì)三氧化二銻的方法中所指的醇鹽水解和氨解反應(yīng)，其特征是醇鹽的水解和氨解反應(yīng)要求在～60℃回流～40分鐘，回流后立即趁熱過(guò)濾、洗滌。
全文摘要
本發(fā)明采用醇鹽-氨解法制備高純、超細(xì)的三氧化二銻。本方法以三氯化銻、乙醇和濃氨水作原料，在同一容器里一步完成醇鹽化、水解及氨解，即可得粒徑在1μ左右的超細(xì)銻白。產(chǎn)品白度好、純度高。反應(yīng)條件不苛刻，反應(yīng)周期短，能耗低，設(shè)備簡(jiǎn)單，并且可將過(guò)量的原料乙醇進(jìn)行回收。過(guò)量NH3可用水吸收或用酸吸收生成銨鹽。
文檔編號(hào)C01G30/00GK1033517SQ8710839
公開(kāi)日1989年6月28日 申請(qǐng)日期1987年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月14日
發(fā)明者林旭, 陶朱, 田力 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)