一种5n高纯二氧化碲粉末的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种5N高纯二氧化碲粉末的制备方法，其特点是将纯度为3N、4N的二氧化碲粉末与1,2?丙二醇混合，用对甲苯磺酸为催化剂催化二氧化碲与1,2?丙二醇合成1,2?丙二醇碲，反应完全后过滤出1,2?丙二醇碲溶液，往溶液中加入沉淀剂A沉淀出1,2?丙二醇碲，过滤后用纯水充分洗涤沉淀，再将1,2?丙二醇碲沉淀置于70℃以上的纯水中水解，水解完全后过滤出二氧化碲沉淀，并用纯水充分洗涤，最后置于450?550℃马弗炉中煅烧1?2h制得5N二氧化碲粉末。制备的二氧化碲纯度高，颜色纯白，且工艺流程短，引入试剂少，产品回收率高，成本低，显著的改善生产工人的工作环境。
【专利说明】
-种5N高纯二氧化稀粉末的制备方法
技术领域：
[0001] 本发明设及一种5N高纯二氧化蹄粉末的制备方法。属于高纯二氧化蹄的制备领 域， 技术背景：
[0002] 高纯二氧化蹄广泛应用于制备二氧化蹄单晶、红外声光器件、红外窗口材料、电子 元件材料等，属于重要的化工原料。中国专利201210412763.8公开了一种二氧化蹄提纯的 方法，包括碱浸、中和、水洗、烘干等步骤，在碱浸和中和的过程中加入除杂剂去除杂质元 素，最终获得纯度为99.9%的二氧化蹄。中国专利201310264501.6公开了一种二氧化蹄粉 体的制备方法，包括用浓硝酸或含有浓硝酸的混合酸氧化单质蹄，然后用浓盐酸将其转化 为四氯化蹄，过滤掉未反应的杂质后再用碱中和沉淀出二氧化蹄，再经过滤洗涂烘干得到 二氧化蹄粉末，最后将二氧化蹄般烧去除低烙点杂质得到的二氧化蹄粉体等步骤。中国专 利201410046634.0公布了一种高纯二氧化蹄制备的方法，包括将蹄粉研磨至粒度《150皿， 用浓硝酸加热氧化成二氧化蹄粉，用去离子水清理沉淀物，并调节pH值，经高溫脱水后般烧 得到二氧化蹄，将二氧化蹄装入磨粉机中磨粉，用200目不诱钢震动筛进行筛分，得到粒径 在75~150μπι的3N、4N二氧化蹄粉体。中国专利200910167643.4还公布了一种W粗蹄为原料 制备二氧化蹄的方法，包括将单质蹄用双氧水氧化后，再盐酸还原，最后碱中和生成二氧化 蹄。
[0003] 传统的二氧化蹄的制备方法，大多数是由单质蹄经硝酸或双氧水氧化后制备的， 普遍存在单质蹄氧化不完全的情况，制备出的二氧化蹄中通常还包裹着单质蹄，由于在氧 化单质蹄和后续的工艺中使用了大量酸碱等其他试剂，会引入新的杂质元素，制备出的二 氧化蹄纯度一般为3N、4N(99.9-99.99%)，很难制备出更高纯度的产品，并且强酸强碱对设 备腐蚀严重，对环境有较大的污染。
【发明内容】
：
[0004] 本发明的目的针对现有技术的不足而提供了一种5N高纯二氧化蹄粉末的制备方 法，其特点是直接将纯度较低的二氧化蹄制备成纯度更高的二氧化蹄，制备出的二氧化蹄 具备纯度高，颜色纯白等特性，生产工艺流程短，解决了目前高纯二氧化蹄生产工艺复杂， 酸碱消耗大，产品纯度不高，对环境污染较大。
[0005] 本发明的目的由W下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量 份数。
[0006] 5N高纯二氧化蹄粉末的制备方法包括W下步骤：
[0007] (1)合成
[000引将99.9~99.99 %的二氧化蹄粉末与1，2-丙二醇按照摩尔比1: 2.5-1:12混合，按 二氧化蹄摩尔数的0.5%-8%加入对甲苯横酸作为催化剂，于溫度120-200°C，真空度0.06- 0.1 MPa下揽拌反应1-化至反应完全：
[0009] (2)除杂
[0010] 待步骤（1)中反应完全后，过滤出1，2-丙二醇蹄溶液，按1，2-丙二醇蹄溶液体积的 5%-20%加入除杂剂4，在溫度100-150°(：下揽拌保溫10-60111111后过滤，将滤液与纯水按体 积比1:3-1:8混合，揽拌至1,2-丙二醇蹄全部析出，过滤出1,2-丙二醇蹄沉淀，用纯水洗涂 1，2-丙二醇蹄沉淀3~5次：
[001" (3)水解
[0012]将步骤(2)中制得的1,2-丙二醇蹄沉淀置于溫度为50-100°C的纯水中，揽拌水解 10-60min，然后过滤出沉淀，并用纯水洗涂沉淀3~5次：
[001引（4)烘干
[0014]将步骤(3)中水解生成的沉淀置于溫度105-180°C的干燥箱中恒溫干燥2-地：
[0015] (5)般烧
[0016] 将步骤(4)中烘干的沉淀置于溫度350-650°C的马弗炉中般烧1-化，即得纯度为5N 的二氧化蹄粉末。
[0017] 沉淀剂A为硫化钢、乙二胺四乙酸、径乙基乙二胺Ξ乙酸、巧樣酸中的至少一种。 [0018] 5N局纯二氧化蹄粉末的制备方法制备得到广品为5N局纯二氧化蹄粉末。
[0019]性能检测：
[0020] 1、经X射线衍射方法检测，产品物相为纯净的化化。
[0021] 2、采用电感禪合等离子体质谱仪(ICP-MS)检测产品中的杂质?6、56、81，其余杂质 元素用电感禪合等离子体发射光谱仪（ICP-0ES)检测，检测结果详见表1，结果显示产品 Te〇2的纯度达到5N(99.999%)，各杂质总含量<10ppm。
[0022] 本发明具有W下优点：
[0023] 1、本发明采用二氧化蹄与1，2丙二醇在对甲苯横酸的催化作用下合成1，2丙二醇 蹄，在经沉淀、水解、烘干、般烧制备出纯度为5N的二氧化蹄，区别于传统的硝酸、双氧水氧 化等制备二氧化蹄的工艺，为制备高纯二氧化蹄提供了新的方法。
[0024] 2、本发明直接将3N、4N二氧化蹄与1，2丙二醇反应生成1，2丙二醇蹄，解决了由单 质蹄生产的二氧化蹄中存在包裹单质蹄的问题，且工艺流程短，试剂消耗少，工艺操作简 单，设备要求低，生产成本低，整个工艺流程中未使用硝酸、双氧水、强碱等腐蚀性、氧化性 强、易挥发的试剂，对设备腐蚀小，合成反应的主要副产物是水，对人体和环境无害。
[0025] 3、本发明制备高纯二氧化蹄的回收率可达到>95 %，二氧化蹄纯度达到5N (99.999 % )，回收率高，产品纯度高，颜色纯白。
【附图说明】：
[00%]图1为制备5N高纯二氧化蹄的工艺流程图。
[0027] 1、1，2-丙二醇，2、Te〇2，3、对甲苯横酸，4、合成工序，5、沉淀剂A，6、1，2-丙二醇蹄 溶液，7、反应残渣，8、除杂工序，9、滤液，10、1，2-丙二醇蹄，11、纯水，12、水解，13、滤液，14、 了6〇2，15、烘干工序，16、般烧工序，17、5肿6〇2。
【具体实施方式】：
[0028] W下通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于 对本发明进行进一步说明，不能理解为对发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可 W根据上述本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整。
[0029] 实施例1:
[0030] 按照摩尔比1:2.5的比例将25kg二氧化蹄和28.5L 1，2丙二醇加入到50L玻璃反应 蓋中，按照二氧化蹄摩尔数的8 %加入2383.7g对甲苯横酸，原料二氧化蹄的纯度为3N、4N (99.9%-99.99%)。装料完毕后连接好真空蒸馈设备，保持玻璃反应蓋中的真空度为 0.1 MPa，反应溫度为200°C恒溫揽拌蒸馈化得到无色透明澄清的1，2丙二醇蹄溶液，过滤出 未反应的杂质，按1，2丙二醇蹄溶液体积的20 %加入5.化除杂剂A硫化钢、于溫度100°C揽拌 保溫60min后过滤，将滤液倒入27化纯水中（滤液与纯水体积比为1:8)，揽拌至1,2-丙二醇 蹄全部析出，然后过滤出1,2-丙二醇蹄沉淀，用12化纯水洗涂1,2-丙二醇蹄沉淀，将1，2丙 二醇蹄沉淀加入到3化的纯水中，于溫度50°C的纯水中揽拌水解60min，过滤出沉淀，用60L 纯水洗涂沉淀，再将沉淀置于180°C干燥箱中恒溫干燥化，在溫度350°C马弗炉中般烧化，得 到高纯二氧化蹄粉末，纯度为5N(99.999% )，颜色纯白。
[0031] 实施例2:
[0032] 按照摩尔比1:4的比例将20kg二氧化蹄和36.7L 1，2丙二醇加入到50L玻璃反应蓋 中，按照二氧化蹄摩尔数的6 %加入1430.3g对甲苯横酸，原料二氧化蹄的纯度为3N、4N (99.9%-99.99%)。装料完毕后连接好真空蒸馈设备，保持玻璃反应蓋中的真空度为 0.09MPa，反应溫度为180°C恒溫揽拌蒸馈2.5小时得到无色透明澄清的1，2丙二醇蹄溶液， 反应完毕后过滤出未反应的杂质，按1，2丙二醇蹄溶液体积的16%加入5.化除杂剂A乙二胺 四乙酸，于溫度120°C揽拌保溫40min后过滤，将滤液倒入25化纯水中（滤液与纯水体积比为 1:6)，揽拌至1,2-丙二醇蹄全部析出，然后过滤出1,2-丙二醇蹄沉淀，用10化纯水洗涂1，2 丙二醇蹄沉淀，然后将1，2丙二醇蹄沉淀加入到30L溫度为70°C的纯水中揽拌水解40min，过 滤出沉淀，用50L纯水洗涂沉淀，再将沉淀置于160°C干燥箱中恒溫干燥2.化，在450°C马弗 炉中般烧化得到高纯二氧化蹄粉末，纯度为5N(99.999%)，颜色纯白。
[0033] 实施例3:
[0034] 按照摩尔比1:6的比例将14kg二氧化蹄和38.5L1，2丙二醇加入到50L玻璃反应蓋 中，按照二氧化蹄摩尔数的4%加入667.5g对甲苯横酸，原料二氧化蹄的纯度为3N、4N (99.9%-99.99%)。装料完毕后连接好真空蒸馈设备，保持玻璃反应蓋中的真空度为 O.OSMPa，反应溫度为160°C恒溫揽拌蒸馈2小时得到无色透明澄清的1，2丙二醇蹄溶液，反 应完毕后过滤出未反应的杂质，按1，2丙二醇蹄溶液体积的12 %加入4.化除杂剂A径乙基乙 二胺Ξ乙酸，于溫度130°C揽拌保溫30min后过滤，将滤液倒入21化纯水中（滤液与纯水体积 比为1:5)，揽拌至1,2-丙二醇蹄全部析出，然后过滤出1,2-丙二醇蹄沉淀，用80L纯水洗涂 1，2丙二醇蹄沉淀，然后将1，2丙二醇蹄沉淀加入到25L溫度为80°C的纯水中揽拌水解 30min，过滤出沉淀，用40L纯水洗涂沉淀，再将沉淀置于140°C干燥箱中恒溫干燥化，在500 °C马弗炉中般烧化得到高纯二氧化蹄粉末，纯度为5N(99.999%)，颜色纯白。
[0035] 实施例4:
[0036] 按照摩尔比1:8的比例将10kg二氧化蹄和36.7L 1，2丙二醇加入到50L玻璃反应蓋 中，按照二氧化蹄摩尔数的2%加入238.4g对甲苯横酸，原料二氧化蹄的纯度为3N、4N (99.9%-99.99%)。装料完毕后连接好真空蒸馈设备，保持玻璃反应蓋中的真空度为 ο. 07MPa，反应溫度为140°C恒溫揽拌蒸馈1.化得到无色透明澄清的1，2丙二醇蹄溶液，反应 完毕后过滤出未反应的杂质，按1，2丙二醇蹄溶液体积的8%加入2.化除杂剂A巧樣酸，于溫 度140°C揽拌保溫20min后过滤，将滤液倒入15化纯水中（滤液与纯水体积比为1:4)，揽拌至 1，2-丙二醇蹄全部析出，然后过滤出1，2-丙二醇蹄沉淀，用70L纯水洗涂1，2丙二醇蹄沉淀， 然后将1，2丙二醇蹄沉淀加入到20L溫度为90°C的纯水中揽拌水解20min，过滤出沉淀，用 3化纯水洗涂沉淀，再将沉淀置于120°C干燥箱中恒溫干燥3.化，在550°C马弗炉中般烧1.化 得到高纯二氧化蹄粉末，纯度为5N(99.999% )，颜色纯白。
[0037] 实施例5:
[0038] 按照摩尔比1:12的比例将化g二氧化蹄和38.5L1，2丙二醇加入到50L玻璃反应蓋 中，按照二氧化蹄摩尔数的0.5%加入41.7g对甲苯横酸，原料二氧化蹄的纯度为3N、4N (99.9%-99.99%)。装料完毕后连接好真空蒸馈设备，保持玻璃反应蓋中的真空度为 0.06MPa，反应溫度为120°C恒溫揽拌蒸馈1小时得到无色透明澄清的1，2丙二醇蹄溶液，反 应完毕后过滤出未反应的杂质，按1，2丙二醇蹄溶液体积的5 %加入1.化除杂剂A乙二胺四 乙酸，于溫度150°C揽拌保溫lOmin后过滤，将滤液倒入121L纯水中（滤液与纯水体积比为1: 3)，揽拌至1，2-丙二醇蹄全部析出，然后过滤出1，2-丙二醇蹄沉淀，用30L纯水洗涂1，2丙二 醇蹄沉淀，然后将1，2丙二醇蹄沉淀加入到1化溫度为100°C的纯水中揽拌水解lOmin，过滤 出沉淀，用20L纯水洗涂沉淀，再将沉淀置于105°C干燥箱中恒溫干燥地，在650°C马弗炉中 般烧化得到高纯二氧化蹄粉末，纯度为5N(99.999%)，颜色纯白。
[0039] 表1 5N高纯二氧化蹄分析结果
[0040]
【主权项】
1. 一种5N高纯二氧化碲粉末的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤： ⑴合成 将99.9~99.99 %的二氧化碲粉末与1，2-丙二醇按照摩尔比1:2.5~1:12混合，按二氧 化蹄摩尔数的0.5 %~8 %加入对甲苯磺酸作为催化剂，于温度120~200 °C，真空度0.06- O.lMPa下搅拌反应l-3h至反应完全： (2) 除杂 待步骤(1)中反应完全后，过滤出1，2_丙二醇碲溶液，按1，2_丙二醇碲溶液体积的5%-20 %加入除杂剂A，在温度100~150°C下搅拌保温10~60min后过滤，将滤液与纯水按体积 比1:3~1:8混合，搅拌至1，2-丙二醇碲全部析出，过滤出1，2-丙二醇碲沉淀，用纯水洗涤1， 2_丙二醇碲沉淀3~5次： (3) 水解 将步骤(2)中制得的1，2_丙二醇碲沉淀置于温度为50~100°C的纯水中，搅拌水解10~ 60min，然后过滤出沉淀，并用纯水洗涤沉淀3~5次： (4) 烘干 将步骤(3)中水解生成的沉淀置于温度105~180°C的干燥箱中恒温干燥2-4h: (5) 煅烧 将步骤(4)中烘干的沉淀置于温度350~650°C的马弗炉中煅烧1~3h，即得纯度为5N的 二氧化碲粉末。2. 如权利要求1所述5N高纯二氧化碲粉末的制备方法，其特征在于沉淀剂A为硫化钠、 乙二胺四乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸、柠檬酸中的至少一种。3. 如权利要求2所述5N高纯二氧化碲粉末的制备方法制备得到的5N高纯二氧化碲粉 末。
【文档编号】C01B19/04GK106082142SQ201610410120
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】卢潇, 侯仁义, 产小华
【申请人】四川鑫炬矿业资源开发股份有限公司