本發(fā)明涉及冶金材料領(lǐng)域,特別是涉及一種制備5n錸酸銨的方法。
背景技術(shù):
1、錸是一種稀散金屬,高溫下錸及錸合金具有優(yōu)良的抗熱振性能和抗蠕變性能,即具有所謂的“錸效應(yīng)”。一般4n純度的錸制品即可滿足要求,而某些航空級錸制品對其純度提出了更高的要求。在使用主流氫還原來制備高純錸粉的工藝中,需要以高純錸酸銨為前提,所以作為制備5n錸粉的原料,要求比2n、4n更高純度的錸酸銨,其各項雜質(zhì)含量要達到既定要求,方可制備出符合要求的高純錸產(chǎn)品。所以錸酸銨的提純對于制備高純錸制品具有重要的意義。
2、重結(jié)晶法是目前提純高純錸酸銨最成熟的工藝,特別是針對低含量雜質(zhì)的錸酸銨原料,重結(jié)晶能夠?qū)崿F(xiàn)對特定雜質(zhì)的去除。其原理是通過利用溶劑對被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同,在使被提純物質(zhì)從過飽和溶液中析出的同時而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中,若雜質(zhì)在溶劑中的溶解度極小,則配成飽和溶液后被過濾除去,從而達到提純目的。宏觀上,是將原料中溶解度大的雜質(zhì)在溶液與結(jié)晶物中重新分配,溶解度較小的雜質(zhì)過濾掉;微觀上,結(jié)晶的時候被提純物質(zhì)有序排列結(jié)晶析出。
3、針對5n錸酸銨的提純,專利cn?110527854?b所涉及提取5n錸酸銨的工藝復雜,步驟繁瑣,因此,如何通過簡單工藝控制制備5n錸酸銨,是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明公開了一種制備5n錸酸銨的方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述以及其他潛在問題中任一問題。
2、為達到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種制備5n錸酸銨的方法,該方法具體包括以下步驟:
3、s1)以含雜錸酸銨為原料,將原料與超純水混合,加熱至一定的溫度后,保溫一段時間后,得到一定濃度的錸酸銨溶液,備用;
4、s2)將s1)得到的錸酸銨溶液通過裝有經(jīng)過填裝有凹凸棒石的吸附管進行吸附除雜,吸附除雜后再經(jīng)過精密過濾得到錸酸銨濾液;
5、s3)將s2)的錸酸銨濾液置入冷凍離心機中,設(shè)置一定的溫度和離心速率后,待冷凍離心結(jié)束后得到離心結(jié)晶的混合漿料;
6、s4)對s3)中含有離心結(jié)晶的混合漿料進行過濾,得到預結(jié)晶粉和錸酸銨精制濾液,對錸酸銨精制濾液再次進行低溫慢速重結(jié)晶;
7、s5)將s4)得到的重結(jié)晶漿液過濾,超純水洗滌重結(jié)晶并冷凍干燥后得到5n錸酸銨,濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮后再次返到凹凸棒石吸附除雜。
8、進一步,所述s1)中錸酸銨原料純度為2n-4n:
9、反應(yīng)溫度為40-80℃,保溫時間為1-4h;所述錸酸銨溶液濃度30g/l-60g/l。
10、進一步,所述s2)中吸附除雜參數(shù)為:
11、控制填裝有凹凸棒石的吸附管吸附除雜溫度為30℃-50℃,溶液體積與凹凸棒石體積比控制在20/1-50/1;
12、進一步,所述s2)中精密過濾控制精密過濾孔徑為0.5-10微米。
13、進一步,所述s3)中冷凍離心參數(shù)為:
14、控制冷凍離心溫度為5℃-10℃,冷凍離心速度為2000-6000r/min,冷凍離心時間為30s-180s。
15、進一步,所述s4)中的低溫慢速重結(jié)晶溫度-5℃-5℃,低溫慢速重結(jié)晶溫度12h-24h。
16、進一步,所述s5)中的重結(jié)晶冷凍干燥壓力為10-300pa,干燥溫度-10℃-0℃,干燥時間8h-12h。
17、進一步,所述s5)中干燥錸酸銨所用的容器為高純石英盤。
18、進一步,所述s5)中的濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮到濃度30g/l-60g/l后再次返回吸附除雜。
19、一種5n錸酸銨,該5n錸酸銨采用上述的方法制備得到。
20、本發(fā)明的有益效果是:由于采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明的方法具有制備5n錸酸銨控制工藝簡單,通過吸附除雜和兩段結(jié)晶可除去原料中絕大部分的重金屬、堿金屬和堿土金屬,對雜質(zhì)形成有效的開路,可穩(wěn)定實現(xiàn)原料從3n-4n提純至5n級別,避免了多道次重結(jié)晶的繁雜步驟,能源消耗小,錸損失少、產(chǎn)率高。
1.一種制備5n錸酸銨的方法,其特征在于,所述方法具體包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:所述s1)中的含雜錸酸銨的純度為2n-4n,反應(yīng)溫度為40-80℃,保溫時間為1-4h;所述錸酸銨溶液濃度30g/l-60g/l。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述s2)中:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述s3)中:控制冷凍離心溫度為5℃-10℃,冷凍離心速度為2000-6000r/min,冷凍離心時間為30s-180s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述s4)中的低溫慢速重結(jié)晶溫度-5℃-5℃,低溫重結(jié)晶時間12h-24h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述s5)中的重結(jié)晶冷凍干燥壓力為10-300pa,干燥溫度-10℃-0℃,干燥時間8h-12h,干燥錸酸銨所用的容器為高純石英盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述s5)中的濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮到濃度30g/l-60g/l后再次返回凹凸棒石吸附除雜。
8.一種5n錸酸銨,其特征在于,所述5n錸酸銨采用如權(quán)利要求1-7任意一項所述的方法制備得到。