本發(fā)明屬于高錸酸鈉合成，尤其是涉及一種高錸酸鈉的快速制備方法。

背景技術(shù)：

1、高錸酸鈉是一種含re(ⅶ)的特殊鈉鹽，易溶于水(20℃時，其溶解度為1100g/l)，可用作氮化錸的前驅(qū)體、氨合成和加氫脫氮的催化劑。目前，高錸酸鈉固體主要是通過高錸酸銨或高錸酸與氫氧化鈉混合溶液，在高溫下蒸發(fā)結(jié)晶合成的。該傳統(tǒng)工藝存在高能耗、排放刺激性nh3氣體、高錸酸鈉結(jié)晶性差及蒸發(fā)大量水份導(dǎo)致耗時長等缺點。

2、目前，有研究人員通過在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上添加乙醇誘導(dǎo)結(jié)晶的方法，從nareo4-h2o-c2h5oh溶液中得到結(jié)晶性好的高錸酸鈉，其純度也得到提高。盡管該改進(jìn)工藝提高了高錸酸鈉的純度和結(jié)晶性，但必須通過傳統(tǒng)工藝制得粗級高錸酸鈉后才能在常溫下進(jìn)行乙醇誘導(dǎo)結(jié)晶。可見，目前高錸酸鈉的合成仍然依靠傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶工藝，這種工藝成本高、操作時間長，導(dǎo)致高錸酸鈉試劑價格昂貴，因此需要一種成本低、制備周期短的高錸酸鈉制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高錸酸鈉的快速制備方法。該制備方法通過將高錸酸鹽中的nh4+或k+與h+型陽離子樹脂中的h+進(jìn)行交換反應(yīng)得到高錸酸溶液，再通過添加硼氫化鈉與高錸酸發(fā)生沉淀反應(yīng)得到高錸酸鈉固體，解決了現(xiàn)有技術(shù)中制備高錸酸鈉依靠蒸發(fā)結(jié)晶工藝導(dǎo)致制備成本高、周期長的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高錸酸鈉的快速制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：

3、步驟一、將高錸酸鹽溶解于去離子水中，得到高錸酸鹽溶液，然后使高錸酸鹽溶液流經(jīng)裝有h+型陽離子樹脂的交換柱，得到高錸酸溶液；所述高錸酸鹽為高錸酸銨或高錸酸鉀，所述h+型陽離子樹脂為h+型大孔型c160樹脂、h+型大孔型d072樹脂及h+型凝膠型001×7樹脂中的一種；

4、步驟二、在步驟一中得到的高錸酸溶液中添加硼氫化鈉后進(jìn)行攪拌，然后進(jìn)行離心過濾及烘干，得到高錸酸鈉固體。

5、本發(fā)明通過利用h+型陽離子樹脂磺酸官能團的h+與高錸酸銨或高錸酸鉀中的nh4+或k+發(fā)生離子交換反應(yīng)，反應(yīng)式如下：

6、[matrix-so3－·h+]+nh4reo4＝[matrix-so3－·nh4+]+hreo4或[matrix-so3－·h+]+kreo4＝[matrix-so3－·k+]+hreo4；

7、其中，matrix為h+型陽離子樹脂的基體；

8、通過將高錸酸銨和高錸酸鉀中的nh4+和k+脫除，得到純凈的高錸酸溶液，避免后續(xù)合成的高錸酸鈉固體中殘留nh4+和k+；再通過添加硼氫化鈉與高錸酸進(jìn)行沉錸反應(yīng)，反應(yīng)式如下：

9、hreo4(aq)+nabh4(s)+3h2o＝nareo4(s)+h3bo3(aq)+4h2(g)；

10、無需蒸發(fā)結(jié)晶即可直接得到高錸酸鈉沉淀，最后通過離心過濾得到結(jié)晶性好的高錸酸鈉固體。

11、上述的一種高錸酸鈉的快速制備方法，其特征在于，步驟一中所述高錸酸銨溶解于去離子水中的質(zhì)量濃度為25g/l～50g/l，所述高錸酸鉀溶解于去離子水中的質(zhì)量濃度為5g/l～10g/l。

12、本發(fā)明通過控制高錸酸鹽溶液的質(zhì)量濃度，使高錸酸鹽溶液接近飽和狀態(tài)，有利于合成高濃度的高錸酸溶液，從而促進(jìn)硼氫化鈉沉錸反應(yīng)向右進(jìn)行，獲得高錸酸鈉。

13、上述的一種高錸酸鈉的快速制備方法，其特征在于，步驟一中所述高錸酸鹽溶液流經(jīng)裝有h+型陽離子樹脂的交換柱的流速為3bvs/h～5bvs/h，所述高錸酸鹽溶液與所述h+型陽離子樹脂的體積比為10:1～20:1。

14、本發(fā)明通過控制交換流速和溶液與樹脂體積比，保證了樹脂能完全脫除nh4+和k+，有利于合成純度高的高錸酸溶液，消除nh4+和k+對合成高錸酸鈉的不利影響。

15、上述的一種高錸酸鈉的快速制備方法，其特征在于，步驟二中所述硼氫化鈉與步驟一中所述高錸酸鹽的質(zhì)量比為1:1～2.5:1。

16、本發(fā)明通過控制硼氫化鈉用量，能夠保證沉錸效果且避免試劑浪費。

17、上述的一種高錸酸鈉的快速制備方法，其特征在于，步驟二中所述攪拌的時長為1h～4h，所述攪拌的溫度為15℃～30℃。

18、本發(fā)明通過控制沉錸反應(yīng)的時間和溫度，能夠保證溶液中的錸完全沉淀，通過控制反應(yīng)溫度能夠抑制硼氫化鈉的快速分解，避免冒槽。

19、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

20、1、本發(fā)明通過將高錸酸鹽中的nh4+或k+與h+型陽離子樹脂中的h+進(jìn)行交換反應(yīng)得到高錸酸溶液，再通過添加硼氫化鈉與高錸酸發(fā)生沉淀反應(yīng)得到高錸酸鈉固體，與傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶工藝相比，具有低能耗、耗時短、無刺激性nh3氣體排放及高錸酸鈉結(jié)晶性好等優(yōu)點，有效降低了高錸酸鈉的生產(chǎn)成本和制備周期，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

21、2、本發(fā)明能夠采用高錸酸銨或高錸酸鉀為原材料制備高錸酸鈉，相比傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶工藝，增加了高錸酸鉀為原材料，避免原材料來源單一。

22、3、本發(fā)明通過控制制備過程中原料用量、反應(yīng)時間及反應(yīng)溫度等參數(shù)，有利于促進(jìn)離子交換反應(yīng)和沉錸反應(yīng)進(jìn)行完全，進(jìn)而提高高錸酸鈉的產(chǎn)量和純度。

23、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種高錸酸鈉的快速制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高錸酸鈉的快速制備方法，其特征在于，步驟一中所述高錸酸銨溶解于去離子水中的質(zhì)量濃度為25g/l～50g/l，所述高錸酸鉀溶解于去離子水中的質(zhì)量濃度為5g/l～10g/l。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高錸酸鈉的快速制備方法，其特征在于，步驟一中所述高錸酸鹽溶液流經(jīng)裝有h+型陽離子樹脂的交換柱的流速為3bvs/h～5bvs/h，所述高錸酸鹽溶液與h+型陽離子樹脂的體積比為10:1～20:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高錸酸鈉的快速制備方法，其特征在于，步驟二中所述硼氫化鈉與步驟一中所述高錸酸鹽的質(zhì)量比為1:1～2.5:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高錸酸鈉的快速制備方法，其特征在于，步驟二中所述攪拌的時長為1h～4h，所述攪拌的溫度為15℃～30℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高錸酸鈉的快速制備方法，該制備方法包括以下步驟：步驟一、將高錸酸鹽溶解于去離子水中，得到高錸酸鹽溶液，然后使高錸酸鹽溶液流經(jīng)裝有H<supgt;+</supgt;型陽離子樹脂的交換柱，得到高錸酸溶液；所述高錸酸鹽為高錸酸銨或高錸酸鉀；步驟二、在步驟一中得到的高錸酸溶液中添加硼氫化鈉后進(jìn)行攪拌，然后進(jìn)行離心過濾及烘干，得到高錸酸鈉固體。本發(fā)明的制備方法通過將高錸酸鹽中的NH<subgt;4</subgt;<supgt;+</supgt;或K<supgt;+</supgt;與H<supgt;+</supgt;型陽離子樹脂中的H<supgt;+</supgt;進(jìn)行交換反應(yīng)得到高錸酸溶液，再通過添加硼氫化鈉與高錸酸發(fā)生沉淀反應(yīng)得到高錸酸鈉固體，有效減少了高錸酸鈉的制備成本和制備周期，適用于高錸酸鈉合成技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：陳昆昆,陳云飛,孟晗琪,楊陽,郭俊秋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西北有色金屬研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9