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酸沉条件对氧化钼粒度分布的影响 唐军利 (金堆城钼业公司技术中心西安710608) 摘要：一种功能材料用超细氧化钼的制备方法。采用正交实验法考察加料次序、反应温度、加 料速度与分散剂这4种因素对制备的氧化钼颗粒大小及粒度分布的影响。找出了功能材料用超细氧化 钼制备的较佳条件：快速反加料、反应温度60。C、添加分散剂。 关键词：氧化钼；超细粉体；正交实验法；粒度分布 ． 作为功能材料用氧化钼，具有光致变色、电致变色特性，并具有阻燃抑烟、催化作用，是一种很 有潜力的无机材料。在这些领域，除了对纯度有一定的要求外，对粒子平均粒径及粒度分布等有较高 的要求，大多要求粒径在微米和亚微米级。物理指标与其制备方法、制备条件及后处理均有关系。氧 化钼的制备方法有多种n1，本文采用湿法先制得前驱物，然后将前驱物焙烧制成氧化钼，在各道工序 中，前驱物合成条件是影响粒度分布的宽窄、颗粒间的分散状况最主要的因素Ⅲ。 1、实验 1．1仪器与试剂 Malvem激光粒度仪、日本日立S-570型扫描电子显微镜、上海PHS．3C型精密酸度计、WGZ．800 散式浊度仪、干燥箱、马弗炉等。钼酸铵、酸化剂(用有机酸与去离子水按比例混合，放置待用)、 乙醇。 表1正交实验因素位级表 1．2实验方案 实验方案刚引，经焙烧后制得氧化钼。确定因素位级表，见表1。实验设计了L6(31x23)正交实 验，见表2，表2中还列出了实验结果。 1．3加料方式 正加：在烧杯中放进100mL钼酸铵溶液，将50％的酸化剂以快速(100mL／min)或慢速(10mL／min) 滴加到钼酸铵溶液中。 反加：在烧杯中放进50％的酸化剂溶液，将lOOmL钼酸铵溶液以快速(100mL／min)或慢速 (10mL／min)滴加到酸化剂溶液中。 并流：在烧杯中放进100 mL去离子水，将上述钼酸铵溶液和酸化剂溶液同时以相应的速度滴入 烧杯中。 加分散剂：在烧杯中放进lOOmL分散剂水溶液，以正加、反加或并流某一方式加入上述钼酸铵 溶液和酸化剂溶液。 1．4测定方法 ?．分别按表2中的6个实验方案，用Malvem激光粒度仪进行测定，进样器：Hydro 2000MU(A)， 分散剂：水，分散剂折射率：1．330。透光度用浊度仪测定。 2、结果与讨论 2．1结果 图1为第3号实验所得样品的实时测定曲线(样品的透光度随时间的变化曲线)。图2为该样品 的Malvem激光粒度分布实测曲线。将6个方案所得样品的Do．1和主粒度Do．5，列于表2。 透 光 度 时间 图1第4号样品实时测定曲线 图2第4号样Malvern分布曲线 从表2的正交实验结果来看，第4号实验所得样品颗粒小，粒度分布窄。再从正交实验的结果来 看，影响颗粒大小的主要因素是加料次序和是否加入分散剂。一种可能好的配合为：快速反加料、反 应温度60℃、加分散剂。 2．2讨论 2．2．1加料次序 钼酸铵酸化沉淀与pH值有很大关系‘31，根据最精密的电位滴定，钼酸根离子的酸化反应示意图 如图1所示。 203 盹喇i。‘4 naO’黼n‘，}驴 』I№o’_M瞄’喁O 畔芎黜蕊：篇 胛+M寸t小时 ．”二}(帆)zM叫01． ^I№扣I口’，碣。盎洲bq矗·n吣bD f墙o)·啦0_ 图1钼酸根离子的酸化反应示意图 当Ph一3．5时易析出沉淀，但由于钼酸盐具有两性，当pH一2时，沉淀溶解，所以采用反加法， 直接创造一个适宜的酸性环境使钼酸铵沉淀。 2．2．2分散剂 对～个分散系统而言，分散度愈高，其表面积就愈大，表面吉布斯函数也愈大，．从热力学角度来 看，这不是一个稳定状态，它有降低分散度，以降低表面吉布斯函数而达到稳定状态的倾向，为了降 低比表面吉布斯函数粒子必须进一步长大。加入的分散剂可以定向排列在沉淀颗粒的表面，使沉淀颗 粒的表面张力大大降低，而使系统的表面吉布斯函数变小，故能得到分散度较高、颗粒较小的沉淀。 2．2．3加料速度与反应温度 沉淀形成的初始速度与新相分离之前沉淀的过饱和程度有关，据冯．韦曼经验公式，沉淀生成的 初始速度与溶液的相对过饱和度成正比： V=K(Q—s)／s (式中：V为沉淀形成的初始速度；Q为刚开始沉淀时的构晶离子浓度；s为该沉淀的溶解度；K为 系数，与沉淀的性质、实验温度、介质有关) v越大，则形成的晶核数目越多，沉淀的颗粒越小，为了得到细的沉淀颗粒，应在过饱和度大的 溶液中进行，加料速度快则过饱和度大，所以在本实验中，采用快速反应可得到较细颗粒。此外，成 核与温度有关，高温有利于形成核，所以采用60C温度组合得到较细颗粒。并流与其它另外两种加 料方式相比，相对过饱和度较小，故得到的沉淀颗粒较大。 影响粒度分布的因素是多方面的，如沉淀的洗涤、脱水干燥、焙烧工艺等，这些有待于今后进一 步探索。 3、结论 通过正交实验法对加料次