專利名稱：立方晶體三氧化二銻的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬氧化物的制備方法，更具體地說(shuō)，是關(guān)于作為聚酯生產(chǎn)催化劑的立方晶體三氧化二銻的制備方法。
三氧化二銻有兩種晶體存在形式，一種是立方晶體即方銻礦，另一種是斜方晶體即銻華。由于它們晶體結(jié)構(gòu)的不同，它們的分子性質(zhì)在某些方面也有不同，如在作為聚酯生產(chǎn)催化劑的催化活性上，立方晶體三氧化二銻的催化活性明顯好于斜方晶體三氧化二銻的催化活性，且立方晶體三氧化二銻的耐光性比斜方晶體三氧化二銻的耐光性好。
制備三氧化二銻的方法中，有火法和濕法兩種?；鸱ㄉa(chǎn)的三氧化二銻多為立方晶體和斜方晶體的混合物。火法生產(chǎn)的設(shè)備復(fù)雜，容易出現(xiàn)高價(jià)銻氧化物等雜質(zhì)。日本專利JP79，108，798和JP80，114，418涉及到單一立方晶體三氧化二銻的制備方法，該方法是把金屬銻和鉛按一定比例混和在冶煉爐里進(jìn)行氧化，不斷添加金屬銻同時(shí)把生成的立方晶體三氧化二銻通過(guò)氣流管道吹出收集。
法國(guó)專利Fr.2，488，259涉及一種在堿性介質(zhì)中將三氯化銻溶液直接水解得到單一立方晶體三氧化二銻的方法，但水解介質(zhì)里必須有一種氧化劑如雙氧水存在，氧化劑的用量在0.4-5%之間(對(duì)比于三氯化銻的重量)，水解溫度在0-100℃，PH為7-12之間進(jìn)行。同樣，為了防止高價(jià)銻氧化物和無(wú)定形三氧化二銻的產(chǎn)生，水解操作條件復(fù)雜，三氯化銻溶液濃度較低，水解時(shí)間較長(zhǎng)。
蘇聯(lián)專利SU1，065，344涉及一種在草酸溶液中加入工業(yè)三氧化二銻與之形成草酸銻堿式鹽，然后分解得到立方晶體三氧化二銻的方法，但草酸用量大、成本高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品形成膠體，不易洗滌。
本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、純度高、效率高的單一立方晶體三氧化二銻的制備方法。
本發(fā)明的方法包括在堿性介質(zhì)中將三氯化銻溶液直接水解，經(jīng)洗滌、烘干等步驟，得到立方晶體三氧化二銻。具體方法如下用水和鹽酸將三氯化銻固體調(diào)配成比重為1.5-2.5的三氯化銻溶液，在攪拌下將三氯化銻溶液加入到含有具有催化作用的配位劑的堿性水溶液中，配位劑可為酒石酸、酒石酸鈉、酒石酸銨，本發(fā)明對(duì)配位劑的用量有一定要求。由于配位劑對(duì)銻離子的配位能力有限，如果配位劑的用量太小，則部分銻離子會(huì)水解生成斜方晶體三氧化二銻，水解反應(yīng)最后得到立方晶體三氧化二銻和斜方晶體三氧化二銻的混合物;如果配位劑的用量太大，一方面由于配位劑用量大，造成浪費(fèi)，使成本提高，另一方面會(huì)使水解的沉淀物洗滌時(shí)間加長(zhǎng)。在本發(fā)明中，三氯化銻和配位劑的摩爾比可以是1-26∶1，更好的是15-26∶1。堿性水溶液可為氨水或碳酸鈉水溶液。如用濃氨水，則氨水的體積是三氯化銻溶液體積的1.5-3.0倍，以保證水解反應(yīng)后的溶液為中性至堿性，若氨水用量太少，水解反應(yīng)后溶液偏酸性，則水解反應(yīng)生成氯氧銻。水解反應(yīng)對(duì)溫度無(wú)特別的要求，反應(yīng)可以在10-80℃之間進(jìn)行，一般情況下在室溫下反應(yīng)即可。水解反應(yīng)一般經(jīng)攪拌10-30分鐘即反應(yīng)完全。水解反應(yīng)生成的三氧化二銻沉淀速度快，可用傾瀉法洗滌，然后在100-160℃烘干，即得到單一立方晶體的三氧化二銻。
本方法制備的三氧化二銻為100%立方晶體，色澤優(yōu)良，純度高，雜質(zhì)含量低，操作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單，水解時(shí)間短，效率高。
由于聚酯生產(chǎn)對(duì)催化劑三氧化二銻的要求大大高于用于阻燃劑等的三氧化二銻，其技術(shù)指標(biāo)要求較高，本方法生產(chǎn)的三氧化二銻的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)了催化劑級(jí)三氧化二銻的技術(shù)指標(biāo)，產(chǎn)品的催化活性與日本精鈜公司生產(chǎn)的立方晶體三氧化二銻的催化活性相當(dāng)，其使用加入量為300～320ppm，優(yōu)于一般斜方晶體三氧化二銻的400～500ppm的使用加入量，而且所得聚酯產(chǎn)品皆為優(yōu)級(jí)品。因此，本方法生產(chǎn)的立方晶體三氧化二銻是聚酯生產(chǎn)的良好催化劑。
下面通過(guò)實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明的方法。
實(shí)施例1.
取比重d＝2.0的三氯化銻溶液50ml(0.30摩爾)，在攪拌下緩慢加入到含有9g(0.06摩爾)酒石酸、100ml氨水(濃度為26-28%)和800ml水的溶液中，反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)攪拌10分鐘，反應(yīng)后溶液的PH值為8.0，用傾瀉法洗滌沉淀，在150℃烘干，得到立方晶體三氧化二銻43g。
實(shí)施例2.
取比重d＝2.0的三氯化銻溶液50ml(0.30摩爾)，在攪拌下緩慢加入到含有5g(0.0272摩爾)酒石酸銨、90ml氨水(濃度為26-28%)和500ml水的溶液中，反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)攪拌10分鐘，反應(yīng)后溶液的PH值為7.0，用傾瀉法洗滌沉淀，在110℃烘干，得到立方晶體三氧化二銻43g。
實(shí)施例3.
取比重d＝2.0的三氯化銻溶液50ml(0.30摩爾)，在攪拌下緩慢加入到含有3g(0.0155摩爾)酒石酸鈉、120ml氨水(濃度為26-28%)和400ml水的溶液中，反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)攪拌10分鐘，反應(yīng)后溶液的PH值為10，用傾瀉法洗滌沉淀，在130℃烘干，得到立方晶體三氧化二銻43g。
實(shí)施例4.
取比重d＝2.0的三氯化銻溶液100ml(0.60摩爾)，在攪拌下緩慢加入到含有3.5g(0.0233摩爾)酒石酸、200ml氨水(濃度為26-28%)和500ml水的溶液中，反應(yīng)溫度為35℃，反應(yīng)攪拌15分鐘，反應(yīng)后溶液的PH值為8.0，用傾瀉法洗滌沉淀，在150℃烘干，得到立方晶體三氧化二銻86g。
實(shí)施例5.
取比重d＝2.0的三氯化銻溶液10L(60摩爾)，在攪拌下緩慢加入到含有400g(2.66摩爾)酒石酸、20L氨水(濃度為26-28%)和50L水的溶液中，三氯化銻溶液的加入時(shí)間為15分鐘，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)攪拌30分鐘，反應(yīng)后溶液的PH值為8.0，將沉淀洗滌后在150℃下烘干，得到立方晶體三氧化二銻8500g。
表1本發(fā)明和日本精鈜公司產(chǎn)品指標(biāo)比較
表1列出了本發(fā)明實(shí)施例4所得產(chǎn)品分析結(jié)果和日本精鈜公司產(chǎn)品控制標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，表1說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施所得的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過(guò)了催化劑級(jí)三氧化二銻的技術(shù)指標(biāo)，是聚酯生產(chǎn)的良好催化劑。
權(quán)利要求
1.一種制備立方晶體三氧化二銻的方法，系在堿性水溶液中將三氯化銻溶液直接水解，經(jīng)洗滌和烘干得到立方晶體三氧化二銻。其特征在于水解反應(yīng)中使用了酒石酸或酒石酸鹽作為配位劑，三氧化銻和配位劑的摩爾比為1-26∶1，水解反應(yīng)溫度為10-80℃，堿性水溶液采用氨水或碳酸鈉溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所用的酒石酸鹽為酒石酸鈉或酒石酸銨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于采用了酒石酸作為配位劑，三氯化銻和酒石酸的摩爾比為15-26∶1，堿性溶液為氨水，濃氨水的用量是三氯化銻溶液體積的1.5-3.5倍，水的用量是三氯化銻溶液體積的3-20倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于水解反應(yīng)在室溫條件下進(jìn)行，反應(yīng)后溶液的PH值為7-8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于水解反應(yīng)時(shí)間為10-30分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于產(chǎn)品的烘干溫度為100-160℃。
全文摘要
一種立方晶體三氧化二銻的制備方法，系在堿性水溶液中將三氯化銻溶液直接水解，經(jīng)洗滌和烘干得到立方晶體三氧化二銻。本發(fā)明的特點(diǎn)在于水解反應(yīng)中采用酒石酸或酒石酸鹽作為配位劑，三氯化銻和酒石酸或酒石酸鹽的摩爾比為1—26∶1。本發(fā)明的方法反應(yīng)時(shí)間短，操作簡(jiǎn)便，所得立方晶體三氧化二銻晶型完整單一，純度高，色澤好，是聚酯生產(chǎn)的良好催化劑。本方法可用于大規(guī)模生產(chǎn)立方晶體三氧化二銻。
文檔編號(hào)C01G30/00GK1072392SQ9211423
公開日1993年5月26日 申請(qǐng)日期1992年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月12日
發(fā)明者揚(yáng)秉文, 甘慶民 申請(qǐng)人:北京航空材料研究所