CN115784305A - 一种纳米五氧化二铌的制备方法 - Google Patents

一种纳米五氧化二铌的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种纳米五氧化二铌的制备方法，步骤是：将草酸铌铵溶于水中得到含铌母液，搅拌并加入钝化剂，调pH值至5.0～6.0，对含铌母液快速降温至5～15℃，继续调pH值至7.0～8.5，反应5～20min，形成氢氧化铌沉淀，行过滤，保留滤饼氢氧化铌，恒温干燥箱内干燥脱水后，研磨成粉末，过80目筛，将氢氧化铌粉末置于电炉中，梯度升温后，气流粉碎，制得五氧化二铌纳米粉体。优点是：本方法不使用氢氟酸，操作易控制，工艺流程短，用水洗涤量较少，制备的纳米粉末颗粒超细，粉末均匀度好，不团聚，且五氧化二铌纯度高达99.90％以上。

Description

一种纳米五氧化二铌的制备方法
技术领域
本发明属于粉末冶金领域，特别涉及一种纳米五氧化二铌的制备方法。
背景技术
纳米五氧化二铌主要用于催化剂、电子陶瓷、磁性材料、光学材料、靶材等领域。目前，常见的纳米五氧化二铌合成制备主要有氢氟酸溶解沉淀法、草酸溶解沉淀法等。氢氟酸溶解沉淀法由于使用氢氟酸，对设备要求极为苛刻，含氟废气、含氟废水后期环保处理投资巨大，制约工业化应用。草酸溶解沉淀法，草酸溶解氢氧化铌较缓慢，且制备的五氧化二铌粉末粒径通常在100～500nm，粉末相对较粗，不能满足电子陶瓷等新型材料需求，工业上较难推广。
CN 102897836 A公开了一种“超细氧化铌的制备方法”，该方法是将氧氟铌酸溶液加入液铵中和pH值9～10，经过滤、洗涤、烘干，筛磨，获得氧化铌粒径D50在0.30μm～0.45μm，该方法获得的粉体粒度较粗，无法获得纳米级粉体。
发明内容
本发明目的旨在提供一种操作简单、无氟化的纳米五氧化二铌合成制备方法，本方法不使用氢氟酸，操作易控制，工艺流程短，用水洗涤量较少，制备的纳米粉末颗粒超细，粉末均匀度好，团聚少，且五氧化二铌纯度高达99.90％以上。
为实现上述目的，本发明技术解决方案是：
一种纳米五氧化二铌的制备方法，具体步骤如下：
(1)将草酸铌铵溶于水中，温度控制60～90℃，得到含铌母液，所述草酸铌铵与水的质量比为1:2～1:6，继续维持温度在60～90℃，在搅拌转速300～1000r/min下加入钝化剂，所述钝化剂为乙醇、乙二醇、质量浓度为10％柠檬酸三铵溶液中的至少一种，钝化剂与含铌母液体积比为1:5～1:20，向含铌母液中加入质量浓度为5～25％氨水，使含铌母液pH值5.0～6.0，通过换热器，对含铌母液快速降温至5～15℃，降温时间≤5min，在5～15℃下，继续用质量浓度为5～25％氨水调节含铌母液pH值7.0～8.5，继续反应5～20min，形成氢氧化铌沉淀；
(2)将步骤(1)获得的氢氧化铌沉淀进行过滤，保留滤饼氢氧化铌，用温度5～15℃的水淋洗氢氧化铌滤饼；
(3)将经淋洗的氢氧化铌置于恒温干燥箱内，在50～80℃下，干燥脱水后，使氢氧化铌含水≤0.1％；
(4)将经干燥的氢氧化铌研磨成粉末，过80目筛，保留筛下物，将氢氧化铌粉末置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量20～50L/h，启动电炉加热，进行梯度升温，第一阶段：预脱除草酸铵和草酸杂质，首先，10～120℃升温0.5h，在120℃下恒温2～6h；然后，在120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温4～8h；第二阶段：获得五氧化二铌粉体，在240～600℃继续升温2.0h，600℃恒温1.0h，600～800℃升温2.0h，800℃恒温1.0～3.0h，停炉冷却至温度≤80℃，取出五氧化二铌粉末；
(5)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中，气源为氮气，气体流量2～10m3/h，气体压力0.6～1.0MPa，粉碎时间10～30min，将由于在电炉中五氧化二铌纳米颗粒之间发生少量团聚，通过气流粉碎机粉碎打散、复原为五氧化二铌纳米颗粒，收集粉末后，制得五氧化二铌纳米粉体。
进一步的，步骤(5)制得的五氧化二铌纳米粉体检测激光粒度D50在10～80nm，五氧化二铌纯度≥99.9％。
进一步的，步骤(1)中所述草酸铌铵与水质量比为1:2.5～1:4，向含铌母液中加入氨水质量浓度为8～15％。
进一步的，步骤(1)中所述搅拌转速为600～900r/min。
进一步的，步骤(1)中所述钝化剂是体积比为1:1:1的乙醇、乙二醇和质量浓度为10％柠檬酸三铵混合液。
进一步的，步骤(4)中第一阶段：在10～120℃升温0.5h，在120℃下恒温5～6h；在120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温6～7h。
进一步的，步骤(2)淋洗时，氢氧化铌滤饼与水质量比为1:1～1:3，步骤(2)过滤获得的滤液与淋洗获得的淋洗液合并后得到草酸铵母液.
进一步的，分析草酸铵母液，母液含草酸铵＜25g/L时，返回步骤(1)，作为配制含铌母液的水溶液，循环使用；母液含草酸铵≥25g/L时，将母液过滤去除杂质后，滤液浓缩蒸发使草酸铵浓度为40～50g/L后，冷却至20～30℃，结晶为草酸铵晶体，制得草酸铵纯度≥99％。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：
(1)工艺操作简单，通过加入钝化剂、分步加入氨水控制pH值、沉淀过程快速降温，从而控制氢氧化铌沉淀的颗粒生长速度，保证颗粒为纳米级，氢氧化铌分解是按照梯度升温，既进一步提高了五氧化二铌的纯度，又保证分解的五氧化二铌为纳米级，减少团聚，同时对少量团聚五氧化二铌进行气流打碎，将团聚的五氧化二铌打散、复原为五氧化二铌纳米颗粒，最终的纳米五氧化二铌激光粒度D50达到10-60nm；
(2)通过一次水洗脱除氢氧化铌中草酸铵和草酸杂质，二次低温烧结脱除氢氧化铌中草酸铵和草酸杂质，获得的五氧化二铌纯度高，杂质含量低，产品纯度高达99.90％以上；
(3)通过对草酸铵母液循环利用方式，节约水消耗，提高铌总回收率，并获得副产品草酸铵，减少能耗，实现清洁生产。
附图说明
图1是本发明(对应实施例1)制备的五氧化二铌粉体SEM图；
图2是常规法(对比例1)制备五氧化二铌粉体SEM图；
图3是常规法(对比例5)制备五氧化二铌粉体SEM图。
具体实施方式
实施例1
(1)将500g草酸铌铵溶于温度为60℃的3000mL水中，搅拌配制成含铌母液，控制搅拌转速1000r/min，加入乙醇，乙醇与含铌母液体积比为1:5，向含铌母液中不断加入质量浓度5％氨水，当含铌母液pH值5.0，通过换热器，使含铌母液2min快速降温至15℃，继续用5％氨水调节含铌母液pH值7.0，调pH值，继续反应时间5min，形成氢氧化铌沉淀；过滤，保留滤饼氢氧化铌，用温度5℃水淋洗滤饼，滤饼与水的质量比为1:3，滤液与淋洗液合并后得到草酸铵母液，分析草酸铵母液浓度，此时，母液中草酸钠浓度≤25g/L，返回，作为配制含铌母液用水，循环使用，草酸铵母液经多次富集后，草酸铵母液浓度达到26.1g/L，过滤，滤液浓缩蒸发后，草酸铵浓度为40g/L，冷却至20℃，结晶为草酸铵晶体，分析草酸铵纯度99.3％；(2)将用水淋洗后的氢氧化铌滤饼置于恒温干燥箱内，在50℃下，干燥脱水后，氢氧化铌含水0.02％，将氢氧化铌研磨成粉末，用80目筛筛分，将筛下物氢氧化铌粉末置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量20L/h，启动电炉加热，进行梯度升温(如表1所示)，升温曲线为10～120℃，升温0.5h，在120℃下恒温2h，120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温4h；继续在240～600℃升温2.0h，600℃恒温1.0h，在600～800℃升温2.0h，在800℃恒温3.0h，停炉冷却至60℃，取出五氧化二铌粉末；
表1
10～120℃ 120℃ 120～240℃ 240℃ 240～600℃ 600℃ 600～800℃ 800℃
升温0.5h 恒温2h 升温1h 恒温4h 升温2h 恒温1h 升温2h 恒温3h
(3)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中，气源为氮气，气体流量2m3/h，气体压力0.6MPa，粉碎时间30min，收集粉末后，制得五氧化二铌纳米粉体。该五氧化二铌纳米粉体的SEM图如图1所示，由图1可以看出，制备的五氧化二铌，颗状形状不规则，形貌光滑，粉末均匀度好，大小为纳米级，尺寸在4-18纳米之间，个别颗粒有少量粘连，整体形貌较好。
实施例2
(1)将500g草酸铌铵溶于温度为90℃的1000mL水中，搅拌配制成含铌母液，控制搅拌转速300r/min，加入乙二醇，乙二醇与含铌母液体积比为1:20，向含铌母液中不断加入质量浓度25％氨水，当含铌母液pH值6.0，通过换热器，对含铌母液快速降温至5℃，降温时间3min，继续用25％氨水调节含铌母液pH值8.5，调pH值，继续反应时间20min，形成氢氧化铌沉淀；过滤氢氧化铌，用温度15℃水淋洗滤饼，滤饼与水的质量比为1:1，滤液与淋洗液合并后得到草酸铵母液，分析草酸铵母液浓度，此时，母液中草酸钠浓度≤25g/L，返回，作为配制含铌母液用水，循环使用，草酸铵母液经多次富集后，分析草酸铵母液25.2g/L，过滤草酸铵母液后，滤液浓缩蒸发后，草酸铵浓度为50g/L、冷却至30℃，结晶为草酸铵晶体，分析草酸铵纯度99.1％；
(2)将用水淋洗后的氢氧化铌滤饼置于恒温干燥箱内，在80℃下，干燥脱水后，氢氧化铌含水0.09％，将氢氧化铌研磨成粉末，用80目筛筛分，将筛下物氢氧化铌粉末置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量50L/h，启动电炉加热，升温曲线为10～120℃，升温0.5h，在120℃下恒温6h，120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温8h；继续在240～600℃升温2.0h，600℃恒温1.0h，在600～800℃升温2.0h，在800℃恒温1.0h，停炉冷却至30℃，取出五氧化二铌粉末；
(3)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中，气源为氮气，气体流量10m3/h，气体压力1.0MPa，粉碎时间10min，收集粉末后，制得五氧化二铌纳米粉体。
实施例3
(1)将500g草酸铌铵溶于温度为70℃的2000mL水中，搅拌配制成含铌母液，控制搅拌转速900r/min，加入浓度为10％柠檬酸三铵，浓度为10％柠檬酸三铵与含铌母液体积比为1:10，向含铌母液中不断加入质量浓度8％氨水，当含铌母液pH值5.5，通过换热器，对含铌母液快速降温至8℃，降温时间4min，继续用8％氨水调节含铌母液pH值8.0，调pH值，继续反应时间10min，形成氢氧化铌沉淀；过滤氢氧化铌，用温度10℃水淋洗滤饼，滤饼与水的质量比为1:2，滤液与淋洗液合并后得到草酸铵母液，分析草酸铵母液浓度，此时，母液中草酸钠浓度≤25g/L，返回，作为配制含铌母液用水，循环使用，草酸铵母液经多次富集后，草酸铵母液浓度达到27.8g/L，过滤，滤液浓缩蒸发后，草酸铵浓度为44g/L，冷却至26℃，结晶为草酸铵晶体，分析草酸铵纯度99.4％；
(2)将用水淋洗后的氢氧化铌滤饼置于恒温干燥箱内，在70℃下，干燥脱水后，氢氧化铌含水0.08％，将氢氧化铌研磨成粉末，用80目筛筛分，将筛下物氢氧化铌粉末置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量30L/h，启动电炉加热，升温曲线为10～120℃，升温0.5h，在120℃下恒温5h，120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温6h；继续在240～600℃升温2.0h，600℃恒温1.0h，在600～800℃升温2h，在800℃恒温2.0h，停炉冷却至48℃，取出五氧化二铌粉末；
(3)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中，气源为氮气，气体流量6m3/h，气体压力0.8MPa，粉碎时间20min，收集粉末后，制得五氧化二铌纳米粉体。
实施例4
(1)将500g草酸铌铵溶于温度为88℃的1250mL水中，搅拌配制成含铌母液，控制搅拌转速600r/min，加入乙醇+乙二醇+10％柠檬酸三铵混合液，其体积比为1:1:1，混合液与含铌母液体积比为1:15，向含铌母液中不断加入质量浓度15％氨水，当含铌母液pH值5.2，通过换热器，对含铌母液快速降温至10℃，降温时间2min，继续用15％氨水调节含铌母液pH值8.2，调pH值，继续反应时间15min，形成氢氧化铌沉淀；过滤氢氧化铌，用温度12℃水淋洗滤饼，滤饼与水的质量比为1:3，滤液与淋洗液合并后得到草酸铵母液，分析草酸铵母液浓度，此时，母液中草酸钠浓度≤25g/L，返回，作为配制草酸铌铵用水，循环使用，草酸铵母液经多次富集后，草酸铵母液浓度达到26.5g/L，过滤，滤液浓缩蒸发后，草酸铵42g/L、冷却至26℃，结晶为草酸铵晶体，分析草酸铵纯度99.1％；
(2)将用水淋洗后的氢氧化铌滤饼置于恒温干燥箱内，在80℃下，干燥脱水后，氢氧化铌含水0.02％，将氢氧化铌研磨成粉末，用80目筛筛分，将筛下物氢氧化铌粉末置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量50L/h，启动电炉加热，升温曲线为10～120℃，升温0.5h，在120℃下恒温6h，120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温7h；继续在240～600℃升温2.0h，600℃恒温1.0h，在600～800℃升温2h，在800℃恒温3.0h，停炉冷却至66℃，取出五氧化二铌粉末；
(3)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中，气源为氮气，气体流量8m3/h，气体压力0.7MPa，粉碎时间18min，收集粉末后，制得五氧化二铌纳米粉体。
对比例1
(1)将500g草酸铌铵溶于温度为60℃的3000mL水中，搅拌配制成含铌母液，控制搅拌转速1000r/min，加入乙醇，乙醇与含铌母液体积比为1:5，向含铌母液中不断加入质量浓度5％氨水，当含铌母液pH值5.0，通过换热器，使含铌母液2min快速降温至15℃，继续调节含铌母液pH值10.2，调pH值，继续反应时间5min，形成氢氧化铌沉淀；过滤保留滤饼，用温度5℃水淋洗滤饼，滤饼与水的质量比为1:3，得到氢氧化铌；
(2)将用水淋洗后的氢氧化铌置于恒温干燥箱内，在50℃下，干燥脱水后，氢氧化铌含水0.02％，将氢氧化铌研磨成粉末，用80目筛筛分，将筛下物氢氧化铌粉末置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量20L/h，启动电炉加热，升温曲线为10～120℃，升温0.5h，在120℃下恒温2h，120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温4h；继续在240～600℃升温2.0h，600℃恒温1.0h，在600～800℃升温2.0h，在800℃恒温3.0h，停炉冷却至60℃，取出五氧化二铌粉末；
(3)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中，气源为氮气，气体流量2m3/h，气体压力0.6MPa，粉碎时间30min，收集粉末后，制得五氧化二铌粉体。该五氧化二铌纳米粉体的SEM图如图2所示，由图2可以看出，制备的五氧化二铌，颗粒较大，微米级，颗粒大小不等，多数颗粒达到2-3微米。
对比例2
(1)将500g草酸铌铵溶于温度为60℃的3000mL水中，搅拌配制成含铌母液，控制搅拌转速1000r/min，加入乙醇，乙醇与含铌母液体积比为1:5，向含铌母液中不断加入质量浓度5％氨水，不降温直接在60℃调节含铌母液pH值7.0，调pH值，继续反应时间5min，形成氢氧化铌沉淀；过滤保留滤饼，用温度5℃水淋洗滤饼，滤饼与水的质量比为1:3，得到氢氧化铌；(2)将用水淋洗后的氢氧化铌置于恒温干燥箱内，在50℃下，干燥脱水后，氢氧化铌含水0.02％，将氢氧化铌研磨成粉末，用80目筛筛分，将筛下物氢氧化铌粉末置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量20L/h，启动电炉加热，升温曲线为10～120℃，升温0.5h，在120℃下恒温2h，120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温4h；继续在240～600℃升温2.0h，600℃恒温1.0h，在600～800℃升温2.0h，在800℃恒温3.0h，停炉冷却至60℃，取出五氧化二铌粉末；
(3)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中，气源为氮气，气体流量2m3/h，气体压力0.6MPa，粉碎时间30min，收集粉末后，制得五氧化二铌粉体。
对比例3
(1)将500g草酸铌铵溶于温度为60℃的3000mL水中，搅拌配制成含铌母液，控制搅拌转速1000r/min，加入乙醇，乙醇与含铌母液体积比为1:5，向含铌母液中不断加入质量浓度5％氨水，当含铌母液pH值5.0，通过换热器，使含铌母液2min快速降温至15℃，继续调节含铌母液pH值7.0，调pH值，继续反应时间180min，形成氢氧化铌沉淀；过滤保留滤饼，用温度5℃水淋洗滤饼，滤饼与水的质量比为1:3，得到氢氧化铌；
(2)将用水淋洗后的氢氧化铌置于恒温干燥箱内，在50℃下，干燥脱水后，氢氧化铌含水0.02％，将氢氧化铌研磨成粉末，用80目筛筛分，将筛下物氢氧化铌粉末置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量20L/h，启动电炉加热，升温曲线为10～120℃，升温0.5h，在120℃下恒温2h，120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温4h；继续在240～600℃升温2.0h，600℃恒温1.0h，在600～800℃升温2.0h，在800℃恒温3.0h，停炉冷却至60℃，取出五氧化二铌粉末；
(3)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中，气源为氮气，气体流量2m3/h，气体压力0.6MPa，粉碎时间30min，收集粉末后，制得五氧化二铌粉体。
对比例4
(1)将500g草酸铌铵溶于温度为60℃的3000mL水中，搅拌配制成含铌母液，控制搅拌转速1000r/min，向含铌母液中不断加入质量浓度为5％氨水，当含铌母液pH值5.0，通过换热器，使含铌母液2min快速降温至15℃，继续调节含铌母液pH值7.0，调pH值，继续反应时间5min，形成氢氧化铌沉淀；过滤保留滤饼，用温度5℃水淋洗滤饼，滤饼与水的质量比为1:3，得到氢氧化铌；
(2)将用水淋洗后的氢氧化铌置于恒温干燥箱内，在50℃下，干燥脱水后，氢氧化铌含水0.02％，将氢氧化铌研磨成粉末，用80目筛筛分，将筛下物氢氧化铌粉末置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量20L/h，启动电炉加热，升温曲线为10～120℃，升温0.5h，在120℃下恒温2h，120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温4h；继续在240～600℃升温2.0h，600℃恒温1.0h，在600～800℃升温2.0h，在800℃恒温3.0h，停炉冷却至60℃，取出五氧化二铌粉末；
(3)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中，气源为氮气，气体流量2m3/h，气体压力0.6MPa，粉碎时间30min，收集粉末后，制得五氧化二铌粉体。
对比例5
(1)将500g草酸铌铵溶于温度为60℃的3000mL水中，搅拌配制成含铌母液，控制搅拌转速1000r/min，加入乙醇，乙醇与含铌母液体积比为1:5，向含铌母液中不断加入质量浓度为5％氨水，当含铌母液pH值5.0，通过换热器，使含铌母液2min快速降温至15℃，继续用5％氨水调节含铌母液pH值7.0，调pH值，继续反应时间5min，形成氢氧化铌沉淀；过滤，保留滤饼氢氧化铌，用温度5℃水淋洗滤饼，滤饼与水的质量比为1:3，得到氢氧化铌；
(2)将用水淋洗后的氢氧化铌置于恒温干燥箱内，在50℃下，干燥脱水后，氢氧化铌含水0.02％，将氢氧化铌研磨成粉末，用80目筛筛分，将筛下物氢氧化铌置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量50L/h，启动电炉加热，升温曲线为10～800℃，升温9.5h，在800℃下恒温3.0h；停炉冷却至60℃，取出五氧化二铌粉末；
(3)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中，气源为氮气，气体流量2m3/h，气体压力0.6MPa，粉碎时间30min，收集粉末后，制得五氧化二铌粉体。该五氧化二铌纳米粉体的SEM图如图3所示，由图3可以看出，制备的五氧化二铌，颗粒非常大，微米级，粒径在十几微米，颗粒粘连团聚较多，最大颗粒接近40微米，形态较差。
表2本发明实施例与对比例中五氧化二铌粉体检测结果
Figure BDA0003903368470000081
由表2可见，当草酸铌铵溶于水中，控制含铌母液温度、控制加氨水反应最终pH值，控制氢氧化铌沉淀反应时间，同时按照升温曲线，在电炉中梯度升温，控制温度区间及分解时间(见实施例1-实施例4)，制备的五氧化二铌粉体为纳米级，80nm以下，且产品纯度高，五氧化二铌纯度99.90％以上。
反之，含铌母液加氨水，控制反应最终pH值10.2(见对比例1)，5％氨水加入过多，破坏反应平衡，反应向氢氧化铌颗粒长大方向加速发展，最终得到五氧化二铌颗粒D501.13μm；含铌母液加氨水控制温度60℃(见对比例2)，溶液温度较本发明溶液温度升高，溶液离子之间布朗运动加剧，氢氧化铌反应速度过快，使氢氧化铌颗粒过快，颗粒较大，最终得到五氧化二铌颗粒D50 6.65μm；含铌母液加氨水控制反应180min(见对比例3)，反应时间延长，氢氧化铌颗粒逐渐长大及团聚为较大颗粒，最终得到五氧化二铌颗粒D50 9.09μm；含铌母液不加钝化剂(见对比例4)，氢氧化铌颗粒之间没有受到均匀分散及钝化抑制反应活性，合成氢氧化铌颗粒达到微米级，最终得到五氧化二铌颗粒D50 9.49μm；氢氧化铌置于电炉中未按照梯度升温，控制恒温温度800℃，时间3.0h(见对比例5)，氢氧化铌分解温度区间较高，氢氧化铌及五氧化二铌颗粒形成烧结物，较致密，夹带铵盐杂质不能有效去除，通过气流粉碎机不能将烧结物粉碎、打散，最终得到五氧化二铌颗粒D50 10.38μm；因此上述条件下，分别制得的五氧化二铌全部为微米级粉体，粒度2～50μm，不能得到本发明五氧化二铌纳米级粉体。
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纳米五氧化二铌的制备方法，其特征是：
具体步骤如下：
(1)将草酸铌铵溶于水中，温度控制60～90℃，得到含铌母液，所述草酸铌铵与水的质量比为1:2～1:6，继续维持温度在60～90℃，在搅拌转速300～1000r/min下加入钝化剂，所述钝化剂为乙醇、乙二醇、质量浓度为10％柠檬酸三铵溶液中的至少一种，钝化剂与含铌母液体积比为1:5～1:20，向含铌母液中加入质量浓度为5～25％氨水，使含铌母液pH值至5.0～6.0，通过换热器，对含铌母液快速降温至5～15℃，降温时间≤5min，在5～15℃下，继续用质量浓度为5～25％氨水调节含铌母液pH值至7.0～8.5，继续反应5～20min，形成氢氧化铌沉淀；
(2)将步骤(1)获得的氢氧化铌沉淀进行过滤，保留滤饼氢氧化铌，用温度5～15℃的水淋洗氢氧化铌滤饼；
(3)将经淋洗的氢氧化铌置于恒温干燥箱内，在50～80℃下，干燥脱水后，使氢氧化铌含水≤0.1％；
(4)将经干燥的氢氧化铌研磨成粉末，过80目筛，保留筛下物，将氢氧化铌粉末置于电炉中，向电炉内通入空气，气体流量20～50L/h，启动电炉加热，首先，10～120℃升温0.5h，在120℃下恒温2～6h；然后，在120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温4～8h；之后，在240～600℃继续升温2.0h，600℃恒温1.0h，最后，600～800℃升温2.0h，800℃恒温1.0～3.0h，停炉冷却至温度≤80℃，取出五氧化二铌粉末；
(5)将五氧化二铌粉末置于气流粉碎机中气流粉碎，收集粉末，得到五氧化二铌纳米粉体。
2.根据权利要求1所述的纳米五氧化二铌的制备方法，其特征是：步骤(5)制得的五氧化二铌纳米粉体检测激光粒度D50在10～80nm，五氧化二铌纯度≥99.9％。
3.根据权利要求1所述的纳米五氧化二铌的制备方法，其特征是：步骤(1)中所述草酸铌铵与水质量比为1:2.5～1:4，向含铌母液中加入氨水质量浓度为8～15％。
4.根据权利要求1所述的纳米五氧化二铌的制备方法，其特征是：步骤(1)中所述搅拌转速为600～900r/min。
5.根据权利要求1所述的纳米五氧化二铌的制备方法，其特征是：步骤(1)中所述钝化剂是体积比为1:1:1的乙醇、乙二醇和质量浓度为10％柠檬酸三铵混合液。
6.根据权利要求1所述的纳米五氧化二铌的制备方法，其特征是：步骤(4)中第一阶段：在10～120℃升温0.5h，在120℃下恒温5～6h；在120～240℃升温1.0h，在240℃下恒温6～7h。
7.根据权利要求1所述的纳米五氧化二铌的制备方法，其特征是：步骤(2)淋洗时，氢氧化铌滤饼与水质量比为1:1～1:3，步骤(2)过滤获得的滤液与淋洗获得的淋洗液合并后得到草酸铵母液。
8.根据权利要求7所述的纳米五氧化二铌的制备方法，其特征是：分析草酸铵母液，母液含草酸铵＜25g/L时，返回步骤(1)，作为配制含铌母液的水溶液，循环使用；母液含草酸铵≥25g/L时，将母液过滤去除杂质后，滤液浓缩蒸发使草酸铵浓度为40～50g/L后，冷却至20～30℃，结晶为草酸铵晶体，制得草酸铵纯度≥99％。
9.根据权利要求1所述的纳米五氧化二铌的制备方法，其特征是：气流粉碎时，气源为氮气，气体流量2～10m3/h，气体压力0.6～1.0MPa，粉碎时间10～30min。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007204354A (ja) * 2005-09-22 2007-08-16 Sony Corp 金属酸化物ナノ粒子及びその製造方法、並びに、発光素子組立体及び光学材料
CN101700910A (zh) * 2009-11-24 2010-05-05 北京有色金属研究总院 一种球形纳米级五氧化二铌粉体的制备方法
CN102897836A (zh) * 2012-10-23 2013-01-30 九江有色金属冶炼有限公司 超细氧化铌的制备方法
WO2022036427A1 (pt) * 2020-08-17 2022-02-24 Fras-Le S.A. Preparado de nanopartículas de nióbio, uso e processo para sua obtenção

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007204354A (ja) * 2005-09-22 2007-08-16 Sony Corp 金属酸化物ナノ粒子及びその製造方法、並びに、発光素子組立体及び光学材料
CN101700910A (zh) * 2009-11-24 2010-05-05 北京有色金属研究总院 一种球形纳米级五氧化二铌粉体的制备方法
CN102897836A (zh) * 2012-10-23 2013-01-30 九江有色金属冶炼有限公司 超细氧化铌的制备方法
WO2022036427A1 (pt) * 2020-08-17 2022-02-24 Fras-Le S.A. Preparado de nanopartículas de nióbio, uso e processo para sua obtenção

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘迪;蔡卫滨;韩雪;李奕;王永刚;: "直接沉淀法制备五氧化二铌超细粉体", 无机盐工业, no. 07, pages 48 - 53 *

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