一种柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法技术

一种柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，包括如下步骤：（1）调配锆溶液和柠檬酸盐溶液；（2）将柠檬酸盐溶液滴加到锆溶液中，滴加完成后得到反应液；（3）将反应液陈化；（4）向反应液中添加钇溶液或铈溶液，得到混合料液；（5）向混合料液中添加碱液，使混合料液的pH值≥11；（6）将混合料液用压滤机进行固液分离，洗涤得到中间物料；（7）向中间物料中加入酸，得到pH值＜7的中间物料液；（8）向中间物料液中加入氨水，使中间物料液的pH值＞7；（9）将中间物料液用压滤机进行固液分离，洗涤得到复合氧化锆前驱物。本发明专利技术具有以下有益效果：减少氨氮的使用，废水便于处理；可作封闭环境生产，作业方便；产出的粉体结构一致均匀。

A method of preparing composite zirconia precursor by citrate method

A method for preparing composite zirconia precursor by citrate method includes the following steps: (1) preparing zirconium solution and citrate solution; (2) dropping citrate solution into zirconium solution to obtain reaction solution; (3) aging reaction solution; (4) adding yttrium solution or cerium solution into reaction solution to obtain mixture solution; (5) adding citrate solution into mixture solution Alkali liquor, so that the pH value of the mixture liquid is \u2265 11; (6) the mixture liquid is separated by solid-liquid filter press, and the intermediate material is obtained by washing; (7) acid is added to the intermediate material to obtain the intermediate material liquid with pH value < 7; (8) ammonia is added to the intermediate material liquid, so that the pH value of the intermediate material liquid is > 7; (9) the intermediate material liquid is separated by solid-liquid filter press, and the composite material liquid is obtained by washing Zirconia precursor. The invention has the following beneficial effects: reducing the use of ammonia nitrogen, facilitating the treatment of waste water; being able to be used for production in a closed environment and convenient for operation; and having uniform and uniform powder structure.

【技术实现步骤摘要】
一种柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法
本专利技术涉及陶瓷粉料前驱物的制造方法，具体涉及一种柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法。
技术介绍
随着人们对1mm以下规格研磨介质、陶瓷手机背板、陶瓷电子配件、光纤插芯配件、人造牙齿等氧化锆陶瓷制品的需求越来越大，对用于制造这些氧化锆陶瓷制品的超细氧化锆粉料的需求也越来越大。因为传统的固相混合法或共沉淀法制备的氧化锆粉料在微观上的不均匀性，导致氧化锆陶瓷制品的性能发挥受到一定的制约，因此需要开发新的氧化锆粉料制备工艺，以提升氧化锆陶瓷制品的性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，采用这种方法制造出的复合氧化锆前驱物微观结构完善、均匀，加工成的氧化锆粉料可用于生产高性能、高精密的氧化锆陶瓷制品。采用的技术方案如下：一种柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）调配锆溶液和柠檬酸盐溶液；（2）将柠檬酸盐溶液滴加到锆溶液中，滴加过程中使料液（即滴加有柠檬酸盐溶液的锆溶液）温度保持在30-60℃，滴加完成后得到反应液；（3）将反应液陈化2-7小时；（4）向完成陈化的反应液中添加钇溶液或铈溶液，得到混合料液；（5）向步骤（4）得到的混合料液中添加碱液，使混合料液的pH值≥11；（6）将混合料液用压滤机进行固液分离，并用纯水洗涤分离出的固体物料，完成洗涤后再用压滤机除去水分，得到中间物料；（7）向中间物料中加入酸，得到中间物料液，并使中间物料液的pH值＜7；（8）向中间物料液中加入氨水，使中间物料液的pH值＞7；（9）将经步骤（8）处理的中间物料液用压滤机进行固液分离，并用纯水洗涤分离出的固体物料，完成洗涤后再用压滤机除去水分，得到复合氧化锆前驱物。用上述方法制得复合氧化锆前驱物后，可以经过热处理、研磨分散等处理，得到用于制备氧化锆陶瓷制品的粉料。优选步骤（1）中，将氯氧化锆（ZrOCl2·8H2O）粉体原料加入到纯水中，溶解充分后得到锆溶液。步骤（1）中，粉体原料的溶解时间通常为0.5-6小时。更优选方案中，上述锆溶液的重量百分比浓度为5-25%。优选步骤（1）中，所调配的柠檬酸盐溶液中，柠檬酸根的重量百分比浓度为5-20%。柠檬酸盐溶液是柠檬酸盐的水溶液。上述柠檬酸盐可以是柠檬酸钠或柠檬酸钾。步骤（2）中，将柠檬酸盐溶液滴加到锆溶液中的过程中，持续对锆溶液进行搅拌。通过搅拌使料液混合均匀（在混合过程中柠檬酸盐溶液与锆溶液会发生化学反应，柠檬酸根与锆离子形成柠檬酸锆络合物），保障了反应物料可以快速地分散均匀，均化了反应环境条件，缩短了反应时间。具体方案中，可将锆溶液加入到第一反应釜中，第一反应釜包括第一反应容器和第一搅拌装置，第一搅拌装置包括第一搅拌器和第一搅拌驱动装置，第一搅拌器设于第一反应容器的腔体中。第一搅拌驱动装置驱动第一搅拌器转动并对第一反应容器中的料液进行搅拌；滴加过程中使第一反应容器中的料液温度保持在30-60℃。优选步骤（2）中，柠檬酸盐溶液的滴加量过量5-10%。滴加过量的柠檬酸盐溶液，目的是为了使锆溶液中的锆能够完全形成柠檬酸锆络合物（Zr3(C6H5O7)4）。柠檬酸盐溶液的基准滴加量，是按照柠檬酸锆络合物的化学分子式，计算形成柠檬酸锆络合物所需的柠檬酸根（C6H5O73-）总量，再参照柠檬酸盐溶液的柠檬酸根浓度折算得出的。柠檬酸盐溶液的滴加量过量5-10%，是指柠檬酸盐溶液的滴加量是上述基准滴加量的105-110%。优选步骤（2）中，柠檬酸盐溶液的滴加速度为10-500ml/min。优选步骤（3）中，将反应液抽取到陈化釜中，陈化2-7小时。步骤(3)反应液在陈化釜（陈化釜是不带搅拌装置的容器）中进行陈化，陈化是反应液在陈化釜中静置，让物质在微观上生长更充分的过程，促成前驱物的微观结构的进一步完善和均一。优选步骤（4）中，将氧化钇粉体原料加入到纯水中，补加盐酸并加热溶解充分后得到钇溶液。更优选方案中，上述钇溶液的重量百分比浓度为5-25%。优选步骤（4）中，在添加钇溶液的情况下，得到的混合料液中锆、钇的摩尔比为(5.5-50)：1。优选步骤（4）中，将氧化铈粉体原料加入到纯水中，补加盐酸并加热溶解充分后得到铈溶液。更优选方案中，上述铈溶液的重量百分比浓度为5-25%。优选步骤（4）中，在添加铈溶液的情况下，得到的混合料液中锆、铈的摩尔比为(5.5-50)：1。步骤（5）向混合料液中添加碱液后，混合料液中的钇离子或铈离子与氢氧根离子结合，形成氢氧化物。步骤（5）中使用的碱液可以是氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。优选步骤（5）中加入碱液后，对混合料液搅拌30min以上。优选步骤（5）中，加入碱液后混合料液的pH值大于11。优选步骤（6）中，用纯水洗涤固体物料的过程为：将固体物料加入到装有纯水的洗涤釜中，洗涤30-120min（洗涤过程中对洗涤釜中的物料进行搅拌）；再将洗涤釜中的物料用压滤机固液分离，将固体物料分离出来。上述洗涤过程可进行1-3次。步骤（7）中使用的酸可以是盐酸、硝酸或醋酸。上述酸的重量百分比浓度通常为5-15%。优选步骤（7）中，加入酸后得到的中间物料液的pH值为5-6.5。步骤（7）中，可先将中间物料加入到第二反应釜中，然后将酸添加到中间物料液中，添加完酸后对第二反应釜中的物料进行搅拌。步骤（8）中，将氨水添加到中间物料液中，添加完氨水后对第二反应釜中的物料进行搅拌。第二反应釜包括第二反应容器和第二搅拌装置，第二搅拌装置包括第二搅拌器和第二搅拌驱动装置，第二搅拌器设于第二反应容器的腔体中；第二搅拌驱动装置驱动第二搅拌器转动并对第二反应容器中的料液进行搅拌。优选步骤（7）中，向中间物料中加完酸后，搅拌30min以上。步骤（7）向中间物料中加入酸后，能够改变中间物料的微观结构，有益于除杂。优选步骤（8）中，加入氨水后得到的中间物料液的pH值为7.5-9.8。优选步骤（8）中，向中间物料液中加完氨水后，搅拌30min以上。步骤（8）向中间物料液中加入氨水后，中和掉多余的酸，并改变中间物料的微观结构，有益于除杂。上述氨水的重量百分比浓度通常为5-15%。优选步骤（9）中，用纯水洗涤固体物料的过程为：将固体物料加入到装有纯水的洗涤釜中，洗涤30-120min（洗涤过程中对洗涤釜中的物料进行搅拌）；再将洗涤釜中的物料用压滤机固液分离，将固体物料分离出来。上述洗涤过程可进行1-3次。本专利技术相对于现有技术，具有以下有益效果：减少了氨氮的使用，废水便于处理；可作封闭环境生产，作业方便；柠檬酸根按化学键标准结合锆，络合可控，产出的粉体结构一致均匀。本专利技术制造出的复合氧化锆前驱物微观结构完善、均匀，加工成的氧化锆粉料可用于生产高性能、高精密的氧化锆陶瓷制品。具体实施方式实施例1本实施例中，柠檬酸盐法制备复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，其特征在于包括如下步骤：/n（1）调配锆溶液和柠檬酸盐溶液；/n（2）将柠檬酸盐溶液滴加到锆溶液中，滴加过程中使料液温度保持在30-60℃，滴加完成后得到反应液；/n（3）将反应液陈化2-7小时；/n（4）向完成陈化的反应液中添加钇溶液或铈溶液，得到混合料液；/n（5）向步骤（4）得到的混合料液中添加碱液，使混合料液的pH值≥11；/n（6）将混合料液用压滤机进行固液分离，并用纯水洗涤分离出的固体物料，完成洗涤后再用压滤机除去水分，得到中间物料；/n（7）向中间物料中加入酸，得到中间物料液，并使中间物料液的pH值＜7；/n（8）向中间物料液中加入氨水，使中间物料液的pH值＞7；/n（9）将经步骤（8）处理的中间物料液用压滤机进行固液分离，并用纯水洗涤分离出的固体物料，完成洗涤后再用压滤机除去水分，得到复合氧化锆前驱物。/n

【技术特征摘要】
1.一种柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）调配锆溶液和柠檬酸盐溶液；
（2）将柠檬酸盐溶液滴加到锆溶液中，滴加过程中使料液温度保持在30-60℃，滴加完成后得到反应液；
（3）将反应液陈化2-7小时；
（4）向完成陈化的反应液中添加钇溶液或铈溶液，得到混合料液；
（5）向步骤（4）得到的混合料液中添加碱液，使混合料液的pH值≥11；
（6）将混合料液用压滤机进行固液分离，并用纯水洗涤分离出的固体物料，完成洗涤后再用压滤机除去水分，得到中间物料；
（7）向中间物料中加入酸，得到中间物料液，并使中间物料液的pH值＜7；
（8）向中间物料液中加入氨水，使中间物料液的pH值＞7；
（9）将经步骤（8）处理的中间物料液用压滤机进行固液分离，并用纯水洗涤分离出的固体物料，完成洗涤后再用压滤机除去水分，得到复合氧化锆前驱物。


2.根据权利要求1所述的柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，其特征是：步骤（1）中，将氯氧化锆粉体原料加入到纯水中，溶解充分后得到锆溶液；锆溶液的重量百分比浓度为5-25%。


3.根据权利要求1所述的柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，其特征是：步骤（1）中，所调配的柠檬酸盐溶液中，柠檬酸根的重量百分比浓度为5-20%；柠檬酸盐是柠檬酸钠或柠檬酸钾。


4.根据权利要求1所述的柠檬酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，其特征是：步骤（2）中，将柠檬酸盐溶液滴加到锆溶液中的过程中，持续对锆溶液进行搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：许小军，陈潮钿，吴锦鹏，周悦芝，
申请(专利权)人：广东东方锆业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44