從銻酸鈉制備硫代銻酸銻的工藝研究.pdf

1、本文針對我國對銻深加工產(chǎn)品硫代銻酸銻的需求,研究了用銻酸鈉合成硫代銻酸銻的新工藝。新工藝采用硫化鈉浸取銻酸鈉制取硫代銻酸鈉(五價銻),用含鹽酸的氯化鈉飽和溶液浸取銻白,制取三氯化銻(三價銻)之后,在HCL+NaCl+H2O的反應(yīng)體系中合成硫代銻酸銻。該工藝有效解決了傳統(tǒng)工藝存在的三價銻水解、硫?qū)Ξa(chǎn)品的污染以及反應(yīng)后液對環(huán)境的污染等問題,同時具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　 研究了硫化鈉浸取銻酸鈉制取硫代銻酸鈉的實(shí)驗(yàn)條件,確定了溫度、硫

2、化鈉用量、浸出時間等條件對銻酸鈉浸出率的影響。硫化鈉用量為理論量的1.08倍時,銻的浸出率達(dá)到最高,當(dāng)硫化鈉用量超過理論量的1.08倍后,銻浸出率略有下降；銻的浸出率隨溫度升高和浸出時間的延長,銻的浸出率也隨之增加；浸出濾液采取緩慢冷卻,溫度冷卻至18～20℃,硫代銻酸鈉即大部分結(jié)晶析出。得到了最佳實(shí)驗(yàn)條件:溫度95℃、浸出時間3h、攪拌速度300r/min、硫化鈉與銻的質(zhì)量比為2.8時,銻的浸出率為97.42％,所得浸出液經(jīng)過濾、緩冷

3、結(jié)晶可得硫代銻酸鈉產(chǎn)品,該產(chǎn)品既可做進(jìn)一步生產(chǎn)硫代銻酸銻的原料,又可以作為產(chǎn)品銷售。
　　 同時,研究了pH、NaCl濃度對三氯化銻水解的影響。結(jié)果表明,加入的總銻離子濃度一定時,隨著pH的增大,達(dá)到平衡時溶液中的銻離子濃度都是急劇減??；隨著總氯離子濃度的增加,溶液中的銻離子濃度顯著增加,并且三氯化銻水解產(chǎn)物由易到難順序依次為Sb4O5Cl2、SbOCl、Sb2O3、Sb(OH)3。在加入的總氯離子濃度為6mol/L時,其與銻離

4、子的配合導(dǎo)致平衡時溶液中所含銻離子濃度也顯著增加；在總銻離子濃度一定時,隨著pH的增加,平衡時溶液中所含銻離子濃度減少。
　　 探索了合成硫代銻酸銻的反應(yīng)體系,以及pH值、氯化鈉濃度、溫度、反應(yīng)時間、洗滌等條件對合成硫代銻酸銻的影響。為避免三價銻水解,設(shè)計(jì)了HCl+NaCl+H2O的反應(yīng)體系,體系中,NaCl飽和,將Sb(V)和Sb(Ⅲ)以1:1的摩爾比緩慢滴加到反應(yīng)體系中,過程不斷攪拌,反應(yīng)過程中以HCI和NaOH調(diào)整體系環(huán)境

5、,維持pH值在2左右,并控制反應(yīng)在室溫下進(jìn)行,將合成產(chǎn)物過濾后,用pH值為2的去離子水洗滌,在75℃左右烘干24h,得到了含銻總量為65.1％,含硫總量為34.2％的化學(xué)產(chǎn)品。
　　 半工業(yè)試驗(yàn)表明,產(chǎn)品的直收率為98.2％,其中銻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64.1％,S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.8％,接近于理論含銻、硫總量65.55％、34.45％,達(dá)到了較好的產(chǎn)品質(zhì)量。研磨后經(jīng)差熱、XRD譜圖分析確定此紅棕色產(chǎn)品為不是Sb2S3或Sb2S5和S的