[发明专利]碱式碳酸铋的制备方法

权利要求书

1.从工业碳酸钠和工业硝酸铋制备碱式碳酸铋的方法，该方法包括：

(A)、原料纯化处理：

a1)将工业碳酸钠溶解在去离子水中达到2-30wt%的浓度，用活性炭脱色、除杂质，过滤获得滤液1；任选地，然后在所获得的滤液1中添加改性的聚丙烯酰胺-co-苯乙烯-co-丙烯酸共聚物作为吸附材料，通过吸附去除重金属；再次过滤，获得含碳酸钠的纯化滤液1’；

a2)将工业硝酸铋溶解在稀硝酸溶液中达到2-30wt%的浓度，用活性炭脱色、初步除杂质，过滤获得滤液；然后在滤液中添加改性的聚丙烯酰胺-co-苯乙烯-co-丙烯酸共聚物作为吸附材料，通过吸附去除重金属；再次过滤，获得含硝酸铋的纯化滤液2；

(B)、碱式碳酸铋的合成：

按照碳酸钠与硝酸铋的摩尔比为6:1至3:2，将滤液1或滤液1’与滤液2加入到反应器中，在升温或不升温的情况下，在7.5-12(优选8-11.5，更优选9-11)的pH范围内进行搅拌和反应，形成含沉淀物的混合物；

(C)、后处理：

对含沉淀物的混合物进行漂洗，干燥，粉碎，获得碱式碳酸铋(BiO)₂CO₃·1/2H₂O固体产物；

其中，在步骤(A)的子步骤a1)或a2)中所使用的改性共聚物是通过用甲醛和二甲基胺以及任选的含巯基的C2-C4有机胺对聚丙烯酰胺-co-苯乙烯-co-丙烯酸共聚物原料进行改性，在共聚物的侧链上引入羟甲基(-CH₂-OH)和胺甲基(-CH₂-N(CH₃)₂)，并且任选地在共聚物的侧链上引入或不引入巯基(-SH)或硫基(-S-)，而获得的。

2.根据权利要求1的方法，其中，在步骤(C)中进行多次漂洗，使洗涤水的pH值在7.5-11之间(优选在8-10之间，例如8.5)为止。

3.根据权利要求1或2的方法，其中改性的聚丙烯酰胺-co-苯乙烯-co-丙烯酸共聚物的三种单体的重量比，即丙烯酰胺:苯乙烯:丙烯酸，为：70-90:7-22:1-5。

4.根据权利要求1-3中任何一项的方法，其中改性共聚物中含有0.5-15wt%的羟甲基(-CH₂-OH)和0.5-15wt%的胺甲基(-CH₂-N(CH₃)₂)，和任选的，0%或0.5-6wt%的巯基(-SH)或硫基-S-，基于共聚物的总重量。

5.根据权利要求1-4中任何一项的方法，其中改性共聚物中还含有或负载了0.2-5wt%的Fe₃O₄，MnO₂和/或ZrO₂。

6.根据权利要求1-5中任何一项的方法，其中在步骤(B)中按照碳酸钠与硝酸铋的摩尔比为5:1至3.5:2，更优选4:1至2:1。

7.根据权利要求1-6中任何一项的方法，其中改性共聚物的重均分子量是在5－40万道尔顿的范围内。

8.根据权利要求1-7中任何一项的方法，其中在子步骤(a1)中当添加改性共聚物时，改性共聚物的添加量是相当于工业碳酸钠总用量的1-20wt%。

9.根据权利要求1-8中任何一项的方法，其中在子步骤(a2)中改性共聚物的添加量是相当于工业硝酸铋总用量的1-40wt%。