專利名稱：一種鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法。
背景技術(shù)：
目前鉭鈮復(fù)合碳化物產(chǎn)品的生產(chǎn)，公知的生產(chǎn)エ藝在GB/T 26061-2010《鉭鈮復(fù)合碳化物》描述為
氧化鉭、氧化鈮+炭黒一配料、混合一一次碳化一球磨、過篩一混合、取樣分析一調(diào)配、混合一真空二次碳化一球磨、過篩一取樣分析一產(chǎn)品。
長沙偉微高科技新材料股份有限公司在2011. 05. 31申請專利《一種超細(xì)碳化鉭鈮固溶體粉末的制備方法》(專利號201110145783 )，提供了ー種超細(xì)碳化鉭鈮固溶體的制備方法，其エ藝流程為漿狀氫氧化鉭，氫氧化鈮壓縮烘干去除水分+炭黒一真空碳化一球磨、過篩一取樣分析一產(chǎn)品。上述方法中，生產(chǎn)鉭鈮復(fù)合碳化物分別使用了固體氧化物粉末和氫氧化物粉末，分別生產(chǎn)鉭鈮氧化物或氫氧化物會消耗較多的能源及原材料。而且生產(chǎn)過程中采用機械方式混和粉末料，其均勻性和化學(xué)活性相對離子在溶液中混合較差，碳化難度高，不易實現(xiàn)設(shè)備連續(xù)自動化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供ー種有效縮短エ藝流程，エ藝可控性強，原料混合的均勻性和化學(xué)活性較好，且節(jié)約能耗和原材料的鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，其特征在于其エ藝過程為選取HF-H2SO4體系萃取エ藝生產(chǎn)的含鉭溶液和含鈮溶液，根據(jù)需要生產(chǎn)的鉭鈮復(fù)合碳化物鉭鈮比精確計算后混合在一起，然后加入沉淀劑A進(jìn)行化學(xué)共沉淀反應(yīng)，獲得鉭鈮氫氧化物混合漿料，漿料用氨水或純水洗滌，烘干后得到氫氧化鉭和氫氧化鈮混合粉末，粉末經(jīng)800°C -1200°C焙燒，可獲得鉭鈮復(fù)合碳化物前驅(qū)體，加入炭黑，經(jīng)真空碳化、球磨、過篩后得到終產(chǎn)物鉭鈮復(fù)合碳化物。所述含鉭溶液和含鈮溶液濃度以氧化鉭和氧化鈮計，含量分別為20_120g/l。所述鉭鈮比為90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、65/35、60/40、50/50、40/60、30/70 或 20/80。所述沉淀劑A為氨氣、氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、尿素、碳酸銨。所述洗滌采用淋洗或壓洗方式，淋洗時間以每批次50kg計，不少于24小吋，壓洗以時間以每批次50kg計，不少于6小吋。所述烘干是指漿料在80°C -220°c烘干6-24小吋。
所述炭黑是按照不同比例的鉭鈮化合物前驅(qū)體的化學(xué)計量比進(jìn)行計算，且過量
2-3% o所述真空碳化溫度控制在1650°C -1800°C范圍內(nèi)，一次碳化時間為30-60分鐘，ニ次碳化時間6-10小時。本發(fā)明采取鉭鈮濕法冶金生產(chǎn)的含鉭、鈮溶液計算后混合，然后以化學(xué)共沉淀法生產(chǎn)鉭鈮氫氧化物，經(jīng)焙燒最終獲得鉭鈮氧化物混合物。本發(fā)明節(jié)省了生產(chǎn)氧化鉭和氧化鈮使用的能源及輔助材料，原料在共沉淀時，鉭鈮以離子態(tài)混合，根據(jù)化學(xué)共沉淀的原理，比機械混合更均勻，而且共沉淀法沒有配料混合，減少了摻雜的機會。同時本發(fā)明精確控制計算成分較易，顆粒度可根據(jù)反應(yīng)條件進(jìn)行控制，粒度分布較窄，化學(xué)活性好，因而鉭鈮復(fù)合物前驅(qū)體可以在較低的燒結(jié)溫度下進(jìn)行充分的固相反應(yīng)，得到較佳的顯微結(jié)構(gòu)，進(jìn)而生產(chǎn)出粒度分布較窄、更為均勻的鉭鈮復(fù)合物。 本發(fā)明可以生產(chǎn)出鉭鈮比為90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、65/35、60/40、50/50、40/60、30/70、20/80的鉭鈮復(fù)合碳化物。


圖1為本發(fā)明エ藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，エ藝過程為選取HF-H2SO4體系萃取エ藝生產(chǎn)的含鉭溶液和含鈮溶液，根據(jù)需要生產(chǎn)的鉭鈮復(fù)合碳化物鉭鈮比精確計算后混合在一起，然后加入沉淀劑A進(jìn)行化學(xué)共沉淀反應(yīng)，獲得鉭鈮氫氧化物混合漿料，漿料用氨水或純水洗滌，烘干后得到氫氧化鉭和氫氧化鈮混合粉末，粉末經(jīng)800°C -1200°C焙燒，可獲得鉭鈮復(fù)合碳化物前驅(qū)體，加入炭黑，經(jīng)碳化、球磨、過篩后得到終產(chǎn)物鉭鈮復(fù)合碳化物。1.含鉭溶液和含鈮溶液以目前通用的HF-H2SO4體系生產(chǎn)，濃度以氧化鉭和氧化鈮計，含量分別為20-120g/l，可根據(jù)要求生產(chǎn)的鉭鈮復(fù)合物比例精確計算加入同一反應(yīng)器混
ム
ロ o2.沉淀劑A可選用氨氣、氨水，氫氧化鈉(鉀)、尿素、碳酸銨中的ー種，本實例通過優(yōu)選，采用氨氣作為沉淀劑。
3.洗滌采用氨水和純水洗滌，洗滌目的為除去氫氧化鉭鈮混合漿料中的銨根離子和氟離子，同時不引入其他雜質(zhì)離子，洗滌方式可采用淋洗和壓洗方式，淋洗時間以每批次50kg計，不少于24小吋。壓洗以時間以每批次50kg計，不少于6小吋。4.烘干溫度洗滌后漿料在80°C _220°C烘干，烘干時間6_24小吋。5.烘干后得到氫氧化鉭和氫氧化鈮混合粉末，粉末經(jīng)800°C -1200°C焙燒，得到鉭鈮復(fù)合碳化物前驅(qū)體。6.復(fù)合物前驅(qū)體鉭鈮比例計算可根據(jù)鉭鈮復(fù)合物產(chǎn)品要求的鉭鈮比例理論量計算。實際使用量可根據(jù)理論量加上實際生產(chǎn)的損耗計算。7.鉭鈮復(fù)合碳化物前驅(qū)體中加入化學(xué)反應(yīng)理論炭黑量的102-103%，混合后進(jìn)行炭化。粉末產(chǎn)品的粒度、均勻性很大程度上取決于原料的粒度，原料的粒度、均勻性在本發(fā)明中在共沉淀反應(yīng)就得到控制，前驅(qū)體粒度控制在I U m以下，保證產(chǎn)品的粒度小于1. 2 i! m。生產(chǎn)復(fù)合鉭鈮碳化物時通過控制碳化溫度在保證碳化效果，為了加速反應(yīng)，并確保碳化物固溶體為均勻的混合晶體，反應(yīng)溫度應(yīng)控制在1650°C -1800°C的范圍內(nèi)，一次碳化時間為30-60分鐘，二次碳化時間6-10小時。8.炭化后經(jīng)球磨、過篩、取樣分析，最終獲得鉭鈮復(fù)合碳化物。碳化前驅(qū)體中鉭鈮比例可根據(jù)實際生產(chǎn)單耗控制，直接用于生產(chǎn)鉭鈮比為90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、65/35、60/40、50/50、40/60、30/70、20/80 的鉭鈮復(fù) 合碳化物。
權(quán)利要求
1.一種鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，其特征在于其工藝過程為選取HF-H2SO4體系萃取工藝生產(chǎn)的含鉭溶液和含鈮溶液，根據(jù)需要生產(chǎn)的鉭鈮復(fù)合碳化物鉭鈮比精確計算后混合在一起，然后加入沉淀劑A進(jìn)行化學(xué)共沉淀反應(yīng)，獲得鉭鈮氫氧化物混合漿料，漿料用氨水或純水洗滌，烘干后得到氫氧化鉭和氫氧化鈮混合粉末，粉末經(jīng)80(TC -120(TC焙燒，可獲得鉭鈮復(fù)合碳化物前驅(qū)體，加入炭黑，經(jīng)真空碳化、球磨、過篩后得到終產(chǎn)物鉭鈮復(fù)合碳化物。
2.按照權(quán)利要求1所述的鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，其特征是所述含鉭溶液和含鈮溶液濃度以氧化鉭和氧化鈮計，含量分別為20-120g/l。
3.按照權(quán)利要求1所述的鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，其特征是所述鉭鈮復(fù)合碳化物鉭鈮比為 90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、65/35、60/40、50/50、40/60、30/70 或 20/80。
4.按照權(quán)利要求1所述的鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，其特征是所述沉淀劑A為氨氣、氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、尿素或碳酸銨。
5.按照權(quán)利要求1所述的鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，其特征是所述洗滌采用淋洗或壓洗方式，淋洗時間以每批次50kg計，不少于24小時，壓洗以時間以每批次50kg計，不少于6小時。
6.按照權(quán)利要求1所述的鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，其特征是所述烘干是指漿料在80°C -220°C烘干6-24小時。
7.按照權(quán)利要求1所述的鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，其特征是所述炭黑加入量是按照復(fù)合碳化物對應(yīng)的鉭鈮復(fù)合氧化物中的鉭鈮氧化物與碳反應(yīng)的化學(xué)計量比進(jìn)行計算， 在此基礎(chǔ)上過量2-3%。
8.按照權(quán)利要求1所述的鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，其特征是所述真空碳化溫度控制在1650°C -1800°C范圍內(nèi)，一次碳化時間為30-60分鐘，二次碳化時間6_10小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉭鈮復(fù)合碳化物的制備方法，其特征在于其工藝過程為選取HF-H2SO4體系萃取工藝生產(chǎn)的含鉭溶液和含鈮溶液，根據(jù)需要生產(chǎn)的鉭鈮復(fù)合碳化物鉭鈮比精確計算后混合在一起，然后加入沉淀劑A進(jìn)行化學(xué)共沉淀反應(yīng)，獲得鉭鈮氫氧化物混合漿料，漿料用氨水或純水洗滌，烘干后得到氫氧化鉭和氫氧化鈮混合粉末，粉末經(jīng)800℃-1200℃焙燒，可獲得鉭鈮復(fù)合碳化物前驅(qū)體，加入炭黑，經(jīng)真空碳化、球磨、過篩后得到終產(chǎn)物鉭鈮復(fù)合碳化物。本發(fā)明以化學(xué)共沉淀法生產(chǎn)鉭鈮氧化物混合物，節(jié)省了能源及輔助材料，原料混合更均勻，而且共沉淀法沒有配料混合，減少了摻雜的機會，精確控制計算成分較易，因而可生產(chǎn)出粒度分布范圍較窄、更為均勻的鉭鈮復(fù)合物。
文檔編號C01G35/00GK103011291SQ201210553189
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者郭濤, 劉興旺, 白掌軍, 黃云紅, 李輝, 石曉軍, 李明陽 申請人:寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司