一种三氯化钼的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种制备三氯化钼的工艺，包括以下过程：

【技术实现步骤摘要】
一种三氯化钼的合成方法


[0001]本专利技术涉及一种三氯化钼的合成方法，特别是一种低成本同时合成三氯化钼和四氯化锡的方法，属于稀有金属材料合成领域。

技术介绍

[0002]三氯化钼，暗红色单斜晶体，升华点低于400℃，高于375℃，是目前制氨工艺中用于固氮的钼系催化剂的重要前驱体，因钼系催化剂能够固定更多的氮用于催化氮气制氨，而氨是制氮肥的重要原料，因此三氯化钼拥有较大的应用前景。五氯化钼沸点268℃，四氯化锡熔点
‑
33℃，沸点114.15℃，氯化亚锡熔点247℃，沸点623℃。利用它们沸点的差异性，氯化亚锡是潜在的还原剂，且其还原产物四氯化锡的沸点较低，易于与反应物和产物分离。
[0003]目前三氯化钼的合成方法主要为氢气还原五氯化钼制备三氯化钼，该方法容易过还原或者还原力度不够而生成二氯化钼、四氯化钼等副产物，需要增加较多的分离步骤，由于副产物的沸点与三氯化钼较为接近，造成三氯化钼的收率非常低，且纯度最多不超过98%。还有尝试采用铝、钠等还原剂还原五氯化钼制备三氯化钼，也存在上述还原力度难以控制导致副产物过多，三氯化钼收率低，且获得的三氯化钼难以与副产物分离，影响三氯化钼纯度。上述三氯化钼的合成都不可避免的存在三氯化钼纯度不理想的问题，因此进行三氯化钼合成方法的创新很有必要。

技术实现思路

[0004]针对以上问题，本专利技术的目的是在于提供一种成本低廉、原料利用率高、三氯化钼产品纯度较高的方法；本专利技术有效克服了现有技术存在原料利用率不够、三氯化钼品质低的现状，实现了五氯化钼通过氯化亚锡还原获得纯度较高的三氯化钼，五氯化钼的钼资源完全利用，氯化亚锡的还原产物四氯化锡也能够作为合格产品利用。
[0005]本专利技术提出的三氯化钼的合成方法，具体步骤如下：1）将过量五氯化钼和氯化亚锡粉末混合，得到混合物料；2）将步骤1）获得的混合物料放入反应器，在保护气氛下反应，生成的四氯化锡气化离开反应器进入冷却系统收料冷却获得四氯化锡液体。
[0006]3）步骤2）反应完成后，反应器加热，并将冷却系统切换入五氯化钼收料器，将多余的五氯化钼气化进入五氯化钼收料器。
[0007]4）步骤3）完成后，反应器冷却后出料获得三氯化钼产品。
[0008]5）由步骤2）获得的四氯化锡液体通过密闭过滤获得四氯化锡产品和五氯化钼滤渣，五氯化钼滤渣和步骤3）收集的五氯化钼作为反应原料循环利用。
[0009]本专利技术技术方案在制备三氯化钼的过程中，关键是在于，将过量五氯化钼与氯化亚锡混合，氯化亚锡完全氧化为四氯化锡，对应量的五氯化钼还原为三氯化钼，四氯化锡的沸点低，能够在反应温度范围内从反应体系中脱离，这样反应体系里主要存在三氯化钼和相对低沸点的五氯化钼，反应完成后，通过升温将多余的五氯化钼蒸出，这样反应体系内最
后剩余的就是三氯化钼作为一个优选的方案，所述的五氯化钼和氯化亚锡的摩尔比为1.01
‑
5:1。
[0010]作为一个优选的方案，所述的保护气体为氦气、氩气、氮气的一种或多种气体组合。
[0011]作为一个优选的方案，所述步骤2）的反应温度为115
‑
200℃。
[0012]作为一个优选的方案，所述步骤3）的加热温度为250
‑
375℃。
[0013]作为一个优选的方案，所述步骤5）的固液分离方法为离心、过滤、倾析和重力沉降的一种或多种方法组合。
[0014]本专利技术相对现有技术的优势及带来的有益技术效果：本专利技术技术上的优势：1）三氯化钼的品质提升，纯度达到99%以上。
[0015]2）五氯化钼的钼元素能够完全转化为三氯化钼，该体系在反应过程中基本无二氯化钼、四氯化钼等钼氯副产物形成，多余的五氯化钼也能够循环利用最终完全转化为三氯化钼。
[0016]3）含氯废气大幅度降低，每分子五氯化钼在氧化为三氯化钼过程中丢失的2个氯原子基本都被氯化亚锡固定形成四氯化锡，从根本上减少了含氯废气的排放。
[0017]4）副产物也具有高价值，技术极具竞争性，氯化亚锡氧化形成的四氯化锡纯度超过99%，满足四氯化锡产品标准。
[0018]本专利技术的有益技术效果：基于本专利技术在技术上的优势，相对现有技术带来了突出的技术效果，实现了三氯化钼的品质升级、原料的完全利用、废气的减排和变废为宝（五氯化钼氧化为三氯化钼丢失的氯作为了四氯化锡合成的原料）。该方法一方面克服了传统三氯化钼纯度低、钼源难以高效利用的问题，五氯化钼还原为三氯化钼的选择性高，五氯化钼能够循环利用。另一方面也为三氯化钼和四氯化锡的协同制备开创了新方法，该方法刚好将五氯化钼丢失的氯用于四氯化锡的合成。综上所述，本专利技术的方案操作简单、原料利用率高、产品纯度提升、对环境友好，有利于资源的最大化利用，满足工业发展的需要。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的工艺流程图。
具体实施例
[0020]以下实施例旨在对本
技术实现思路
进一步说明，并不限制本专利技术权利要求的保护范围。
[0021]实施例1五氯化钼与氯化亚锡的摩尔比为1.2﹕1，称取2.4 mol五氯化钼和2 mol的氯化亚锡，混合后装入置换反应器，氩气置换后，置换后反应器保温120℃，反应器后端冷却收集四氯化锡液体，反应4h后，从五氯化钼冷却收料器排气，升温至250℃，保温4h后，反应器降温收料，获得三氯化钼1.95 mol，纯度99.1%，冷却收集的五氯化钼100g，四氯化锡液体过滤获得四氯化锡1.98 mol，纯度99.4%，滤渣1g，固液分离方法为离心或过滤，五氯化钼和滤渣可以作为原料回用。
[0022]实施例2五氯化钼与氯化亚锡的摩尔比为2﹕1，称取4 mol五氯化钼和2 mol的氯化亚锡，混合后装入置换反应器，氩气与氮气体积比1﹕1，置换后，置换后反应器保温140℃，反应器后端冷却收集四氯化锡液体，反应4h后，从五氯化钼冷却收料器排气，升温至280℃，保温4h后，反应器降温收料，获得三氯化钼1.98 mol，纯度99.3%，冷却收集的五氯化钼540g，四氯化锡液体离心获得四氯化锡1.99 mol，纯度99.6%，离心渣1.3g，固液分离方法为倾析和重力沉降的组合，五氯化钼和离心渣可以作为原料回用。
[0023]实施例3五氯化钼与氯化亚锡的摩尔比为3﹕1，称取6 mol五氯化钼和2 mol的氯化亚锡，混合后装入置换反应器，氩气置换后，置换后反应器保温160℃，反应器后端冷却收集四氯化锡液体，反应4h后，从五氯化钼冷却收料器排气，升温至320℃，保温4h后，反应器降温收料，获得三氯化钼1.96 mol，纯度99.5%，冷却收集的五氯化钼1100g，四氯化锡液体重力沉降1天后，抽取上清液，底部悬浊液过滤，共获得四氯化锡1.99 mol，纯度99.5%，滤渣3g，固液分离方法为过滤，五氯化钼和滤渣可以作为原料回用。
[0024]实施例4五氯化钼与氯化亚锡的摩尔比为4﹕1，称取8 mol五氯化钼和2 mol的氯化亚锡，混合后装入置换反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三氯化钼的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将过量五氯化钼和氯化亚锡粉末混合，得到混合物料；2）将步骤1）获得的混合物料放入反应器，在保护气氛下反应，生成的四氯化锡气化离开反应器进入冷却系统收料冷却获得四氯化锡液体；3）步骤2）反应完成后，加热反应器，同时将冷却系统切换入五氯化钼收料器，将多余的五氯化钼气化进入五氯化钼收料器；4）步骤3）完成后，反应器冷却后出料获得三氯化钼产品；5）由步骤2）获得的四氯化锡液体通过固液分离获得四氯化锡产品和五氯化钼渣，五氯化钼滤渣和步骤3）收集的五氯化钼作为反应原料循环利用。2.根据权利要求1所述的一种三氯化钼的合成方法，其特征在于，步骤1）所述的五氯化钼和氯化亚锡...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焌源，王一舟，黎静，田吉英，向小绢，任改梅，吴尔京，
申请(专利权)人：湖南省华京粉体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：