一种草酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法技术

一种草酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，包括如下步骤：（1）调配锆钇混合液和草酸盐溶液；（2）将草酸盐溶液滴加到锆钇混合液中，得到反应液；（3）将反应液陈化；（4）将完成陈化的反应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，得到中间物料；（5）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；（6）向中间物料液中加入氨水，使中间物料液的pH值＞7；（7）将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，得到复合氧化锆前驱物。本发明专利技术减少了氨氮的使用，废水便于处理；可作封闭环境生产，作业方便；草酸根按化学键标准结合的锆和钇，产出的粉体结构一致均匀。

Preparation of composite zirconia precursor by oxalate method

A method for preparing composite zirconia precursor by oxalate method comprises the following steps: (1) mixing zirconium yttrium mixed solution and oxalate solution; (2) dropping oxalate solution into zirconium yttrium mixed solution to obtain reaction solution; (3) aging reaction solution; (4) solid-liquid separation of the aging reaction solution by using a filter press and washing the separated solid materials with pure water to obtain Intermediate material; (5) add acid to intermediate material to obtain intermediate material liquid, and make pH value of intermediate material liquid < 7; (6) add ammonia to intermediate material liquid to make pH value of intermediate material liquid > 7; (7) separate solid-liquid of intermediate material liquid with filter press, and wash the separated solid material with pure water to obtain composite zirconia precursor. The invention reduces the use of ammonia nitrogen, facilitates the treatment of waste water, can be used for production in a closed environment, and is convenient for operation; the zirconium and yttrium combined by oxalate according to the chemical bond standard have uniform and uniform powder structure.

【技术实现步骤摘要】
一种草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，具体涉及一种草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草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：一种草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）调配锆钇混合液和草酸盐溶液；（2）将草酸盐溶液滴加到锆钇混合液中，滴加过程中使料液（即滴加有草酸盐溶液的锆钇混合液）温度保持在40-60℃，滴加完成后得到反应液；（3）将反应液陈化2-7小时；（4）将完成陈化的反应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；（5）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；（6）向中间物料液中加入氨水，使中间物料液的pH值＞7；（7）将经步骤（6）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，将粉体原料加入到纯水中，溶解充分后得到锆钇混合液；所述粉体原料由氯氧化锆（ZrOCl2·8H2O）、氧化钇（Y2O3）和结晶氯化铝（AlCl3.6H2O）组成，或者由氯氧化锆和氧化钇组成。步骤（1）中，粉体原料的溶解时间通常为0.5-6小时。一种更优选方案中，上述粉体原料由氯氧化锆、氧化钇和结晶氯化铝组成，按重量计，氯氧化锆、氧化钇、结晶氯化铝的比例为（240-275）：（4-16）：（0.9-1.1）。另一种更优选方案中，上述粉体原料由氯氧化锆和氧化钇组成，按重量计，氯氧化锆、氧化钇的比例为（15-68.6）：（0.95-1.05）。更优选方案中，上述锆钇混合液中氯氧化锆的重量百分比浓度为5-25%。优选步骤（1）中，所调配的草酸盐溶液中，草酸根的重量百分比浓度为5-20%。草酸盐溶液是草酸盐的水溶液。上述草酸盐可以是草酸钠或草酸钾。步骤（2）中，将草酸盐溶液滴加到锆钇混合液中的过程中，持续对锆钇混合液进行搅拌。通过搅拌使料液混合均匀（在混合过程中草酸盐溶液与锆钇混合液会发生化学反应），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，可将锆钇混合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40-60℃。步骤（2）中，草酸盐与锆钇混合液反应，形成均匀分布的草酸锆（Zr(C2O4)2）和草酸钇（Y2(C2O4)3·10H2O）沉淀，或者形成均匀分布的草酸锆、草酸钇和草酸铝（Al2(C2O4)3·4H2O）沉淀。草酸根离子易与锆离子及钇离子形成沉淀物，所形成的沉淀物结构和粒度均匀，所产生的杂质易于处理。优选步骤（2）中，草酸盐溶液的滴加量过量5-10%。滴加过量的草酸盐溶液，目的是为了使锆钇混合液中的锆、钇、铝能够完全沉淀。草酸盐溶液的基准滴加量，是按照沉淀物的化学分子式，计算形成这些沉淀物所需的草酸根（C2O42-）总量，再参照草酸盐溶液的草酸根浓度折算得出的。草酸盐溶液的滴加量过量5-10%，是指草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，草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，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（5）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（5）中，加入酸后得到的中间物料液的pH值为5-6.5。优选步骤（6）中，加入氨水后得到的中间物料液的pH值为7.5-9.8。步骤（5）中，先将中间物料加入到第二反应釜中，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；然后开启第二搅拌装置（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），再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继续搅拌30min以上。步骤（6）中，在开启第二搅拌装置的情况下，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继续搅拌30min以上。步骤（5）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。步骤（6）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（7）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；草酸根按化学键标准结合的锆和钇，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，草酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法包括如下步骤：（1）调配锆钇混合液和草酸盐溶液；本步骤（1）中，将粉体原料加入到纯水中，溶解充分后得到锆钇混合液（粉体原料的溶解时间为3小时）；粉体原料由氯氧化锆、氧化钇和结晶氯化铝组成，按重量计，氯氧化锆、氧化钇、结晶氯化铝的比例为250：10：1。锆钇混合液中氯氧化锆的重量百分比浓度为15%本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种草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）调配锆钇混合液和草酸盐溶液；/n（2）将草酸盐溶液滴加到锆钇混合液中，滴加过程中使料液温度保持在40-60℃，滴加完成后得到反应液；/n（3）将反应液陈化2-7小时；/n（4）将完成陈化的反应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（5）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（6）向中间物料液中加入氨水，使中间物料液的pH值＞7；/n（7）将经步骤（6）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】
1.一种草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）调配锆钇混合液和草酸盐溶液；
（2）将草酸盐溶液滴加到锆钇混合液中，滴加过程中使料液温度保持在40-60℃，滴加完成后得到反应液；
（3）将反应液陈化2-7小时；
（4）将完成陈化的反应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；
（5）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；
（6）向中间物料液中加入氨水，使中间物料液的pH值＞7；
（7）将经步骤（6）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所述的草酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，其特征是：步骤（1）中，将粉体原料加入到纯水中，溶解充分后得到锆钇混合液；所述粉体原料由氯氧化锆、氧化钇和结晶氯化铝组成，或者由氯氧化锆和氧化钇组成。


3.根据权利要求2所述的草酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，其特征是：所述粉体原料由氯氧化锆、氧化钇和结晶氯化铝组成，按重量计，氯氧化锆、氧化钇、结晶氯化铝的比例为（240-275）：（4-16）：（0.9-1.1）。


4.根据权利要求2所述的草酸盐法制备复合氧化锆前驱物的方法，其...

【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