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錸是一種極其稀缺及分散的金屬元素,其在地殼中的含量比所有的稀土元素都小,平均含量約為1ppb。目前主要用于國防、航空航天工業、催化劑、電子工業等,制取金屬錸主要原料為純度>99.99%的高錸酸銨,高錸酸銨又名過錸酸銨,俗稱錸酸銨。其外觀呈白色六方系立方雙錐體晶體,是錸元素形成眾多鹽類化合物中的一種,也是工業應用最為廣泛的錸化合物。目前,貴冶生產的錸酸銨為合格品等級,雜質含量高,無法達到制取高純金屬錸的原料要求。本文以錸酸銨合格品(純度99%)為原料制取高純錸酸銨進行試驗,最終得到>99.99的高純錸酸銨產品。
方法1:高純錸酸銨的制備方法:
步驟一、將14.4g錸酸銨溶解于1000mL純水中得到錸酸銨溶液,然后將錸酸銨溶液的pH調節至7,并加入10mL雙氧水氧化反應20min,再加入0.17g聚合硫酸鐵沉淀反應10min,經離心后得到不含Tl的錸酸銨溶液;所述錸酸銨中Tl的質量含量為0.1%;
步驟二、將步驟一中得到的不含Tl的錸酸銨溶液進行濃縮結晶,得到錸酸銨晶體,然后將錸酸銨晶體置于密閉管式爐中,加熱至400℃并通入氧氣進行氧化揮發,再用純水吸收揮發的氣體得到高錸酸溶液;
步驟三、采用C160型陽離子交換樹脂對步驟二中得到的高錸酸溶液進行交換除雜;所述交換除雜的速度為1BVs/h;所述C160型陽離子交換樹脂交換除雜后采用質量濃度為30%的HNO3溶液進行再生;
步驟四、將20mL優級純氨水加入步驟三中經吸附除雜后的高錸酸溶液中,然后進行濃縮結晶,得到質量純度為99.995%的高純錸酸銨;所述優級純氨水的質量濃度為25%。
方法2:一種從含錸酸銨的溶液中提取高純錸酸銨的方法,包含以下步驟:
a、將含錸酸銨的溶液通入帶有夾套的反應釜內,然后夾套內通入蒸汽對含錸酸銨的溶液進行間接加熱,使含錸酸銨的溶液保持在80℃條件下濃縮,濃縮后溶液的體積為濃縮前溶液體積的1/2,按照濃縮后的溶液與質量分數為60%的過氧化氫溶液兩者體積比為6︰1的要求加入質量分數為60%的過氧化氫溶液進行提純;攪拌15分鐘并去除混合溶液表面泡沫,80℃下過濾,濾布為800目;
b、將步驟a中得到的濾液自然冷卻至環境溫度后,再放置于冷卻裝置中,在?1℃條件下冷卻90分鐘,?1℃條件下過濾,濾布為800目,取出結晶物質并進行離心脫水處理后,再放置于烘箱中,在70℃條件下均勻干燥70分鐘,即得到純度大于99.995%的錸酸銨產品;
c、將步驟b所得到的濾液與含錸酸銨的溶液混合,重復步驟a和b制備高純度錸酸銨。
[1] 高純錸酸銨制取工藝研究
[2] CN201810362738.0一種高純錸酸銨的制備方法
[3] CN201310063517.0一種從含錸酸銨的溶液中提取高純錸酸銨的方法