一种通过仲钨酸铵水热转化制备焦绿石型氧化钨的方法，包括以下步骤:1)配制一定量的水或者一定浓度的溶液(铵盐溶液或钠盐溶液或锂盐溶液或银盐溶液)，添加一定质量的仲钨酸铵，控制适当的液固比、温度、压力、搅拌速度以及反应时间进行水热反应，其间控制定时释放一定量的气体，并将气体用水吸收，反应结束后，过滤，得到滤液和转型物料即滤饼，滤液处理后可循环使用；2)取一定质量的转型物料，加入一定量的水，控制适当的液固比、温度、压力以及反应时间进行反应，反应结束后，过滤，得滤液和滤饼，滤液可多次使用，滤饼即为焦绿石型氧化钨产品。本发明专利技术反应率高、采用的试剂方便易得且可循环使用、无污染物排放、设备简单、操作方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通过仲钨酸铵(APT·nH2O)水热转化制备焦绿石型氧化钨(WO3·0.5H2O)方法，属于钨冶金
技术介绍
焦绿石型氧化钨(WO3·0.5H2O或H2W2O7)以扭曲的WO6八面体为结构基元，通过W-O刚性骨架的角顶构筑形成具有圆环形孔道的层状结构。由于其具有特殊的物理化学性能，目前被广泛应用于催化、传感、电子等材料科学领域。1988年，法国Coucou等人采用软化学法，以(NH4)10W12O41·5H2O为前驱体，在酸性乙二醇溶液中加热回流，得到[(NH4)2O]xW2O6，将其在酸溶液中反复清洗，所得粉体在100℃下加热脱水,首次合成了焦绿石型氧化钨。1996年Li等人采用同样的方法，制备了一系列含有H+、Li+、Na+、Ag+等杂质的焦绿石型氧化钨，并测定了其湿敏特性。近年来，软化学合成法通常是以Aurivillius型化合物Bi2W2O9为前驱体，通过酸处理得到焦绿石型氧化钨。其详细流程为:将Bi2O3和WO3按1:2的摩尔比混合均匀后，在800℃煅烧48h，得到的Bi2W2O9置于浓盐酸中，然后，在室温下强烈搅拌72h，即得到无畸变的H2W2O7晶体。1988年，瑞典Amberg在采用水热法合成钨酸镁的研究中偶然得到焦绿石型氧化钨。1992年，Kenneth等人详细报道了用HCl调节钨酸钠溶液的pH值，水热制备焦绿石型氧化钨的条件，并研究了不同pH条件下物质结构变化。以HCl酸化钨酸钠溶液也是后续研究水热法合成焦绿石型氧化钨最常用的方法。CN103121721A在此方法基础上通过添加6-10mM硫脲以及3-13mM盐酸羟胺合成了焦绿石型氧化钨微米管。李建圃用有机酸酸化钨酸钠溶液，水热合成了焦绿石型氧化钨，将反应pH值上限拓宽至8.9。以酸化钨酸钠溶液水热法合成焦绿石型氧化钨，最大的缺点就是产品含有Na杂质，即使用HCl多次洗涤，其Na含量仍在0.3％以上。现有技术中以仲钨酸铵(APT·nH2O)为原料，通过水热法制备焦绿石型氧化钨的研究较少。黎先财等人以APT·4H2O为原料，在180℃水热条件下将其晶化8h，得到了三斜APT·6H2O，即5(NH4)2O·12WO3·7H2O，烘干后煅烧得到粒度较小的WO3粉末。Maryam等人将APT·4H2O粉末在空气气氛下，利用星形球磨机研磨36h，最后得到了WO3·0.5H2O物相。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过仲钨酸铵水热转化制备焦绿石型氧化钨的方法，其杂质含量可控、反应时间短、操作简单、利于大规模生产、无污染、环境友好。为此，本专利技术提供了一种通过仲钨酸铵水热转化制备焦绿石型氧化钨的方法，其步骤如下:1)仲钨酸铵转化:配制一定量的水或者一定浓度的溶液(铵盐溶液或钠盐溶液或锂盐溶液或银盐溶液)，添加一定质量的仲钨酸铵(APT·nH2O)，控制适当的液固比、温度、压力、搅拌速度以及反应时间进行水热反应，其间控制定时释放一定量的气体，并将气体用去离子水吸收，反应结束后，过滤得到滤液和转型物料即滤饼，滤液经简单处理后可循环使用；2)转型物料提纯:取一定质量的转型物料，加入一定量的去离子水，控制适当的液固比、温度、压力、搅拌速度以及反应时间进行反应，反应结束后，过滤得滤液和滤饼，滤液可多次使用，滤饼即为纯的焦绿石型氧化钨产品；优选地，步骤1)中一定浓度的溶液为铵盐溶液或钠盐溶液或钾盐溶液或者锂盐溶液，所述一定量的水为去离子水或蒸馏水或纯水。优选地，步骤1)中所述的铵盐为硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、磷酸铵、碳酸铵等，可溶于水，且可降低仲钨酸铵在水溶液中溶解度，优选为硫酸铵、硝酸铵；优选地，步骤1)中所述的钠盐为硫酸钠、硝酸钠、氯化钠、磷酸钠、碳酸钠等，可溶于水且可提供Na+，优选为硫酸钠、硝酸钠、氯化钠；优选地，步骤1)中所述的锂盐为硫酸锂、硝酸锂、氯化锂、磷酸锂、碳酸锂等，可溶于水且可提供Li+，优选为硫酸锂、硝酸锂、氯化锂；优选地，步骤1)中所述的银盐可溶于水且可提供Ag+，优选为硝酸银；优选地，步骤1)中所述的溶液的质量浓度为0-500g/L，100--450g/L，更优选为200--400g/L；优选地，步骤1)中所述的液固比为1:10-100:1，优选为5:1-20:1；优选地，步骤1)中所述的温度为80-250℃，优选100-210℃，更优选120-200℃；优选地，步骤1)中所述的反应时间为0.5-12h，优选为2-8h；优选地，步骤1)中所述的排放气体含氨量为加入的仲钨酸铵含氨量的0-5倍，优选为1-4倍，更优选为2-3倍；优选地，步骤2)中所述的温度为0-100℃，优选为50-90℃，更优选为60-80℃；优选地，步骤2)中所述的时间为0.1-10h，优选为0.5-4h；优选地，步骤2)中所述的液固比为1:100-100:1，优选为1:1-10:1。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:(1)本专利技术所述仲钨酸铵(APT·nH2O)水热转化可直接制备含不同离子(Li+、NH4+、Na+、Ag+等)的焦绿石型氧化钨(WO3·0.5H2O)；(2)本专利技术所述采用的辅料为水以及常见铵盐、锂盐、钠盐和银盐，方便易得；(3)本专利技术所述方法可实现物料循环利用，无污染排放，环境友好；(4)本专利技术所述方法反应时间短、成本低、设备简单、操作简单、利于大规模生产。根据本专利技术，采用水热法制备产品，根据溶液的不同可以得到含不同杂质的焦绿石型氧化钨，且杂质含量可控。与其他以钨酸钠溶液为原料水热法制备的产品相比，可排除Na杂质的干扰，其中，铵型WO3·0.5H2O还可用于制备超细WO3粉；反应率可达99％以上；采用的试剂方便易得，且可循环使用；气体容易回收，无污染物排放，环境友好；设备简单，操作方便。附图说明图1为根据本专利技术的通过仲钨酸铵水热转化制备焦绿石型氧化钨的系统的结构原理图。具体实施方式本专利技术的各实施例仅仅用于帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。在不脱离本专利技术的技术构思的情况下，根据本领域的普通技术知识和惯用手段做出的各种替换和变更，均应包括在本专利技术的范围内。如图1所示，本专利技术的通过仲钨酸铵水热转化制备焦绿石型氧化钨的系统包括：仲钨酸铵转化容器10，其具有水或者溶液入口11、仲钨酸铵入口12、转化溶液出口13、气体释放出口14、转化液固比控制器15、转化温度控制器16、转化压力控制器17、转化搅拌速度控制器18以及转化反应时间控制器19；释放气体吸收器20，其具有水容器21、气体释放入口22、定时控制器23、氨含量控制器24；转化过滤器30，其具有转化溶液入口31、转型滤液出口32、转型物料出口33，转型滤液出口32与仲钨酸铵转化容器10连通；转型物料提纯装置40，其具有转型物料入口41、水入口42、转型溶液出口43、转型液固比控制器44、转型温度控制器45、转型压力控制器46、转型搅拌速度控制器47以及转型反应时间控制器48；转型过滤器50，其具有转型溶液入口51、提纯滤液出口52、焦绿石型氧化钨产品出口53，提纯滤液出口52与仲钨酸铵转化容器10连通。水入口11为去离子水、蒸馏水或纯水的入口。溶液入口11为铵盐溶液、钠盐溶液、钾盐溶液、银盐或锂盐溶液的入口。所述铵盐入口为可溶于水，且可降低仲钨酸铵在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种焦绿石型氧化钨的制备方法，其特征在于，抛弃传统的以钨酸钠溶液为原料水热法制备产品的方案，取而代之，以仲钨酸铵为原料，通过水热转化，采用为水或常见且方便易得的辅料，直接制备含不同离子(Li+、NH4+、Na+、Ag+等)的焦绿石型氧化钨(WO3·0.5H2O)，并且实现物料循环利用，无污染排放。
【技术特征摘要】
1.一种焦绿石型氧化钨的制备方法，其特征在于，抛弃传统的以钨酸钠溶液为原料水热法制备产品的方案，取而代之，以仲钨酸铵为原料，通过水热转化，采用为水或常见且方便易得的辅料，直接制备含不同离子(Li+、NH4+、Na+、Ag+等)的焦绿石型氧化钨(WO3·0.5H2O)，并且实现物料循环利用，无污染排放。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅料为铵盐、锂盐、钠盐或银盐，不同的辅料可以得到含不同杂质的焦绿石型氧化钨，且杂质含量可控。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括仲钨酸铵转化步骤和转型物料提纯步骤。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，仲钨酸铵转化步骤包括：配制一定量的水(例如，10-100mL H2O/10g APT)或者一定浓度的溶液，添加一定质量的仲钨酸铵(APT)，控制适当的液固比、温度、压力(大约0-3MPa)、搅拌速度以及反应时间进行水热反应，水热反应其间，定时释放一定量的气体，并将气体用水吸收，反应结束后，过滤，得到滤液和转型物料(即滤饼)，滤液(经简单处理，例如，补钠、锂等盐和水)可循环使用(例如，统一由水溶液进料口进入)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述一定量的水为去离子水、蒸馏水或纯水；所述一定浓度的溶液为铵盐溶液、钠盐溶液、钾盐溶液、银盐或锂盐溶液；所述铵盐为硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、磷酸铵、碳酸铵等，可溶于水，且可降低仲钨酸铵在水溶液中溶解度，优选为硫酸铵或硝酸铵；所述钠盐为硫酸钠、硝酸钠、氯化钠、磷酸钠、碳酸钠等，可溶于水且可提供Na+，优选为硫酸钠、硝酸钠或氯化钠；所述锂盐为硫酸锂、硝酸锂、氯化锂、磷酸锂、碳酸锂等，可溶于水且可提供Li+，优选为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小斌，崔源发，周秋生，罗建新，齐天贵，李建圃，刘桂华，徐双，彭志宏，
申请(专利权)人：江钨高技术开发应用有限公司，中南大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。