P。 在混合前,用水稀釋H3PO4。此外,在與H3PO4混合前,向A1 (0H) 3加水形成漿料,根據(jù)A1 (0H) 3 品級,其中包含約10-25%重量百分比A1 (0H) 3,在某些情況下甚至是約40%。
[0018] 在制備Al(OH) 3漿料時,可W將水加熱來促進氨氧化鉛粉末的分散,例如,W克服 特定品級的氨氧化鉛的某些性質(zhì)。加熱的漿料可W保持在升高的溫度下加入酸中。對于品 級極高的氨氧化鉛,由于純度高,顆粒粒徑和分布小,可W通過室溫下加水來制備A1(0H)3 漿料。
[001引將A1伽)3漿料緩慢地加入稀釋的H 3P0沖,W控制縮合反應(yīng)的動力學(xué)。在一個示 例實施例中,在約10分鐘至1小時的時間內(nèi)有控制地添加A1 (0H) 3漿料至H 3PO4中,例如W 逐滴等方式。試劑混合加熱至約95° C,并共同攬拌足夠長的時間,一般是約3小時。在一 個示例實施例中,該反應(yīng)發(fā)生在體積恒定的實質(zhì)封閉系統(tǒng)中,例如可W連接回流冷凝器,W 在反應(yīng)體系中保持恒定的溶劑體積(水)。在示例實施例中,H3PO4是Sigma-Al化ich所供應(yīng) 的85 wt%畔0冰溶液,且Al(OH) 3是Sigma-Al化ich生產(chǎn)的試劑等級Al(OH) 3。具體而言, 使用了約864g的85 wt% H3PO4水溶液,并通過將585g的A1 (0H) 3與1650g去離子水混合 形成漿料?;旌显噭┭b在攬拌器中,并W 1300-150化pms混合。再次向試劑中加水,并將混 合物攬拌混合約30分鐘至約3小時,例如一般是3小時。
[0020] 根據(jù)需要,可W向試劑中加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑,W降低母液成分的可溶性,由此進 一步增強對整個反應(yīng)結(jié)果的控制。在一個示例實施例中,所述化學(xué)試劑可W是氨氧化巧 (Ca(0H)2)、水溶性胺(例如二亞己基立胺,即DETA)等。
[0021] 形成的AAP縮合固體W分散在水中的固體酸性AAP顆粒存在。過濾所述息濁液W 分離酸性AP顆粒。用水洗涂該些顆粒一次或多次,然后再次過濾。在一個示例實施例中, 初始過濾后,在再次過濾前W約6倍于沉淀物體積的水洗涂所述顆粒。連續(xù)洗涂操作,W從 產(chǎn)物中移除未反應(yīng)的初始原料和任何可溶性副產(chǎn)物。再次過濾后,加水W重新息浮酸性AP 顆粒,并根據(jù)下列3種不同技術(shù)之一來進一步處理。
[0022] 在第一種技術(shù)中,過濾該漿料W分離酸性AP顆粒,并加熱所述顆粒。在一個示例 實施例中,將AP顆粒加熱至約110°C約24小時W去除水分,生成酸性AP顆粒??蛇x地,將 AP顆粒加熱至約250° C約12至48小時,生成不含水分和任何在250° C W下可分解的副 產(chǎn)物的酸性AP顆粒。此外,在上述任一溫度下加熱處理,但尤其是在升高的溫度下,能夠提 供令絡(luò)合物中可能殘留的任何中間體完成轉(zhuǎn)化的驅(qū)動力量。
[0023] 在第二種技術(shù)中,加入合適的中和劑,W中和含有酸性AP的漿料。在一個示例實 施例中,所述中和劑為氨氧化饋(N&OH),將足量的N&OH加入漿料中,W提高抑并中和AP 至所需的抑,一般為5. 5-7.0。所得漿料過濾,并加熱分離得到的AP顆粒。在一個示例實 施例中,將AP顆粒加熱至約110°C約24小時W去除水分,生成AP顆粒。可選地,將AP顆粒 加熱至約250° C約24小時,去除水分和任何不需要的化學(xué)成分,得到AP顆粒,并影響表面 吸附或整體吸附的任何反應(yīng)種類(例如磯酸陰離子或磯酸氨鹽離子)的最終轉(zhuǎn)化或中和???W用于該轉(zhuǎn)化或中和步驟的任意反應(yīng)胺,包括但不限于,邸TA、H亞己基四胺、2-胺-2-甲 基-1-丙醇。
[0024] 在第H種技術(shù)中,通過添加合適的中和劑,來中和含酸性AP的漿料。在一個示例 實施例中,該中和劑為氨氧化饋(畑4〇脫將足量的畑禪加入漿料中,W提高抑并中和酸性 AP至所需的抑,一般為5. 5-7. 0。所得漿料過濾,并對分離得到的AAP顆粒進行加熱。在一 個示例實施例中,將AP顆粒加熱至約110°C約24小時W去除水分,生成AP顆粒。可選地, 將AP顆粒加熱至約250° C的溫度約24小時,去除水分和任何不需要的化學(xué)成分,得到AP 顆粒。也可W使用所述二價陽離子(例如頓、鎮(zhèn))的氨氧化合物來代替巧,進行中和或抑調(diào) 節(jié)。
[00巧]如實施例1所述,按照實施例2中公開的方法所制備的所有AP可經(jīng)處理來提供結(jié) 晶AP或AAP和結(jié)晶AP的組合,例如,根據(jù)特定終端應(yīng)用用途,通過在9(TC W上的溫度下,進 行低于3小時的縮合反應(yīng),來制備結(jié)晶AP和/或AAP和結(jié)晶AP的組合物。將反應(yīng)溫度保 持在約45-9(TC,優(yōu)選為60-7(TC,將生成結(jié)晶形式和非結(jié)晶形式AP的組合物。在約45C下 進行該反應(yīng),將主要生成非結(jié)晶形式的AP。
[0026] 連施例3: AP的二元縮合反巧(酸到堿涂巧) 據(jù)發(fā)現(xiàn),改變添加順序會改變縮合反應(yīng)的催化性質(zhì),亦即:向堿性漿料添加酸,會得到 較慢的局部化抑變化,且主要是堿催化。溶液的局部化區(qū)域中,AP顆粒形成較慢,顆粒也 較小。所形成的顆粒的表面積常常高于酸催化所得的顆粒,且較少聚集和團聚。在一個示 例實施例中,顛倒實施例2中的添加順序,也就是說,緩慢地向氨氧化鉛漿料中加入磯酸要 求量。所述漿料的制備如實施例2所述。緩慢地在約30分鐘至1小時的時間內(nèi)添加磯酸, 且機械性地攬拌所得混合物,并加熱至約95° C,至少3小時。分離、純化、干燥AP顆粒,女口 實施例2所述。
[0027] 除上述公開的酸到堿途徑外,還發(fā)現(xiàn),所述酸到堿途徑可W進一步改進,通過在將 酸溶液加入漿料前首先將一定量的氨氧化鉛溶解在磯酸中。在一個示例實施例中,一定量 氨氧化鉛,例如達到氨氧化鉛溶解度上限的量,單獨溶解在磯酸中。在一個示例實施例中, 根據(jù)兩步法制備AP。第一步,首先將部分氨氧化鉛(一般是化學(xué)計量的H分之一)溶解在磯 酸中,W形成酸性AP溶液。該酸性AP溶液包括滿足反應(yīng)產(chǎn)物P ;A1比例為期待值1 ;1的 反應(yīng)化學(xué)計量的所有磯酸和磯酸鹽。第二步,將該酸性AP溶液加入含有化學(xué)計量要求的剩 余氨氧化鉛量的漿料中。混合物在環(huán)境溫度下進行反應(yīng),形成含有分散于水中的固體酸性 AAP顆粒的AP縮合固體??蛇x地,該反應(yīng)可W發(fā)生在升高的溫度條件下,例如約95C,即反 應(yīng)效率和產(chǎn)物形式的動力學(xué)控制的優(yōu)選溫度。該兩步法的優(yōu)點之一,在于反應(yīng)所需的部分 氨氧化鉛在將酸溶液加入漿料前就已溶解并預(yù)反應(yīng),由此所得的后續(xù)多相反應(yīng)粘度較低, 攬拌需求低,從而保證更完全的縮合。
[0028] 如上所述的實施例2中,所述酸到堿反應(yīng)途徑優(yōu)選為在恒定體積條件下進行。過 濾息濁液W分離酸性AP顆粒。用水洗涂該些顆粒一次或多次,然后再次過濾。在一個示例 實施例中,初始過濾后,在再次過濾前W約6倍于沉淀物體積的水洗涂所述顆粒。在一個優(yōu) 選實施例中,順序是過濾、洗涂,可W重復(fù)任意次數(shù),來達到期望的純化度。然后,可W過濾 所得再洗后的AP顆粒,并在約110° C溫度下干燥約24小時,W提供酸性AP顆粒。
[0029] 可選地,在再次洗涂后,可W再息浮AP顆粒,然后通過加入合適的中和劑來進行 中和,例如如上所述。在一個示例實施例中,向再息浮的AP中加入足量的氨氧化饋(N&OH), 并過濾所得混合物,W分離AP顆粒,并加熱。在一個示例實施例中,AP顆粒加熱至約110° C 約24小時,W除去水分,并生成固體AAP顆粒。此外,如實施例1所述地,根據(jù)特定終端應(yīng) 用用途,根據(jù)實施例3中所公開的方法制備的AP還可W進行處理,用于生成代替AAP或與 AAP組合的結(jié)晶AP,例如,通過在超過約90° C的溫度下進行反應(yīng)。
[0030] 連施例4: AP的二元縮合反巧(堿到酸原份聚集) 在一個示例實施例中,通過向磯酸(畔〇4)中添加氨氧化鉛(A1(0H)3)來形成所需AP, 例如W實施例2中所公開的方式,來制備AP。但是,與實施例2不同,該反應(yīng)能夠在開放體 系中進行,其中所述反應(yīng)體系敞開,由此允許溶劑水持續(xù)蒸發(fā),由此使得反應(yīng)體系的濃度隨 時間增加,而抑隨時間降低??s合反應(yīng)過程中的定周期時段中,重新補充水W使水位回到 初始體積。該反應(yīng)漿料隨后W約50g水稀釋,并攬拌30分鐘,W進一步促進AP顆粒在反應(yīng) 漿料中的分散。該漿料隨后過濾、W約沉淀物體積六倍的水洗涂,并再次過濾。該過濾-洗 涂-過濾的循環(huán)可W重復(fù)直至達到期望的純度水平。通常,一次到H次循環(huán)就足W去除未 反應(yīng)初始材料及不需要的反應(yīng)副產(chǎn)物了。
[0031] 據(jù)發(fā)現(xiàn),通過允許上述的體積變化,體系濃度和抑中的所得變化使得溶液中的 AP "寡聚物"向已經(jīng)形成和聚團的AP顆粒連續(xù)沉淀。AP "寡聚物"向已經(jīng)形成和聚團的AP 顆粒連續(xù)沉淀的操作,封閉了現(xiàn)有AP聚團和顆粒的表面孔隙,例如,形成原位顆粒層,由此 降低所述AP聚集物的表面孔隙度,并降低其相關(guān)性質(zhì)例如吸油度。在一個示例實施例中, 所述AP寡聚物為AAP,且已經(jīng)形成的AP顆粒為AAP。
[0032] 如上所述,允許水位在縮合反應(yīng)中循環(huán),使得抑與A1 (0H) 3濃度成比例地變化。 當(dāng)體積下降時,抑因為A1 (OH) 3高濃度而上升,溶解度下降,允許AP寡聚物團集。向縮合 物介質(zhì)添加化(0H) 2,還可W對抑變