Способ получения сульфида сурьмы (у)

Способ получения сульфида сурьмы (у)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области гидрометаллургии сурьмы и может быть использовано в гидрометаллургическом производстве сульфида сурьмы (V). Способ обеспечивает извлечение сурьмы в осадок 90% при содержании в нем чистого продукта 95%. Это достигается тем, что процесс ведут добавкой в раствор (исходный) соли Шлиппе, содержащий 25-30 сурьмы, кристаллов солей аммония, например.хлорида аммония, в количестве 100-120% от гтсхиометрического при кипячении в течение 5-10 мин с последующим разделением Лаз фильтрацией . Операцию кипячения жидкой фазы в течение 5-10 мин с последующим разделением фаз фильтрацией повторяют еще 3 раза. I J.п. ф-лы, 1 ил, 4 табл. с Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С О! С 30/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° c

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П<НТ СССР (21) 4669823/26 (22) 01.02.89 (46) 30.01,91. Бюл. 11 4 (71) Ташкентский политехнический институт им, А.P.Бируни (72) С.А.Баев, Т.Артыкбаев, C,Àáäóрахманов, А,М.!Чуклин и А.Ф.Полковников (53) 661,886.511.15 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 199115, кл, С О! Г 30/02, 1967 ° (54) СПОСОБ ПОЛУЧББИЯ СУЛЬФИДА СУРЬ1111 (V ) (57) Изобретение относится к области гидрометаллургии сурьмы и может быть использовано в гидрометаллургиИзобретение относитс я к гидрометаллургии сурьмы и может быть использовано в производстве сульфида сурьмы (Ч) .

Цель изобретения — повышение содержания основного вещества в продукте, П р ь м е р, Приготовленный раствор соли Шлиппе объемом 100 мл с соя держанием сурьмы 30,2 г/дм заливают в стеклянный сосуд, который устанавливают на электроплитку. Сосуд закрывают резиновой пробкой со вставленной в иее стеклянной трубкой для отвода выделяющегося аммиака с утилиsàöèåé его в сосуде, наполненном раствором 10Х-ной соляной кислоты.

После включения электроплитки в сеть и закипания раствора пробку

„„SU„, 1 23959 А 1

2 ческоч произв z;стае сульфида сурьмы (V). Способ обеспечивает извлечение сурьмы в осадок 90Х при содержании в нем чистого продукта 95Х, Это достигается тем, что процесс ведут добавкой в раствор (исходный) соли

Шлиппе, содержащий 25-30 г/дм

3 сурьмы, кристаллов солей аммония, например. хлорида аммония, и количестве 1ОО-120Х от стехиаметрического при кипячении в течение 5-10 мин с последующим разделением фаз фильтрацией. Оп< рацию кипянс нин жидкой фазы п течение 5-)0 мип с последующим разделением Фаз Фильтрацией повторяют еще 3 раза..1 з ° и, ф-лы, 1 ил

4 табл. открывают и в сосуд засыпают 6,10 г хлорида аммония, затем пробку закрывают и фиксируют время начала процесса осаждения. Через 10 мин электроплитку отключают и после 15-минутного отстоя образовавшуюся пульпу сливают и разделяют на фазы фильтрацией.

Фильтрат далее заливают в сосуд, и операции кипячения жидкой фазы в течение 10 мин с последующим разделением фаэ повторяют еще Э раза °

После каждой стадии осадок несколько раэ (3 раза) промывают горячей водой (объем 30;1 мл, температура 50ОС), сушат при 80 Г в течение 2-3 ч, и анализируют на содержание сульфида сурьмы (Ч). Фильтрат после каждой стадии анализируют на остаточное

1623959 содержание сурьмы. Результаты анализов приведены в табл.1.

Оптимальная концентрация сурьмы в растворе соли Шлиппе составляет

25-30 г/дм». Волее низкая концентрация сурьмы нерациональна: невысоко количество осажденного сульфида сурьмы (Ч), низко абсолютное извлечение сурьмы в осадок эа одну стадию.

Осаждение сульфида сурьмы (Ч) из раствора соли Шлип е с участием хлорида аммония протекает по реакции:

2Na>SbS4 + 6NH4C1 Sb

3(ИН 5 (1) 10

И табл,2 представлена зависимость извлечения сурьмы в осадок от концент- } рации сурьмы в растворе и от расхода хлорида аммония,,c = 10 мин, л

lO0 С; осаждение - одностадийное.

Повышение концентрации сурьмы вы- 25 ше 30 г/дм ведет. к потемнению осад» ка и ухудшению его качества, что видимо вызвано протеканием реакции гидролиза сульфида аммония с обраэованиеи сероводорода. С другой стороны, работа с высокой концентрацией соли Шлиппа в растворе приводит к более интенсивному выделению сероводорода: (NH4)л5 + Н O NH4ОН + NH4HS, (2)

NH HS + Н O NH OH + HS (3)

В табл.3 представлена зависимость извлечения сурьмы в осадок от температуры и продолжительности одностадийного осаждения, Со > 30,2 г/дм, 40

3 расход NH Cl 1GOX от стехиометри"

4 ческого.

Оптимальной является температура кипения раствора 100-102 С. Это вызвало тем, что образующийся сульфид аммония — нестойкое соединение и при нагревании степень его гидролиэа резко возрастает (реакции 2 ° 3)) °

Удаление аммиака иэ системы при ки- 0 пячении раствора способствует интенсивному осаждению сульфида сурьмы (Ч) вследствие смещения равновесия в реакции (1) вправо. Более низкаятемпература замедляет процесс и снижает извлечение сурьмы в осадок.

Оптимальной является продолжительность кипячения 5-10 мин. Меньшая продолжительность не позволяет достичь приемлемого извлечения сурьмы в осадок, большая продолжительность не дает увеличения извлечения и ухудшает качество осадка в результате выделения сероводорода по реакции (3), которая начинает протекать через определенное время °

Как видно иэ табл.2 оптимальной дозой является расход солей аммония

100-120Х от стехиометрического. Меньший расход значительно снижает извлечение, больший не ведет к его повышению вследствие обратного растворения сульфнда сурьмы (V) по реакции:

5Ь 5 + 6КН4Н5-+2(ЕН }з SbSg +311 $ ° (4)

В табл,4 приведена зависимость обmего извлечения сурьмы в осадок от количества стадий осаждения и его о продолжительности, t = 100 С; расход

ИН4С1 — l OOX; Со ь - 30, 2 r/дм

При одностадийном осаждении не удается достичь полного извлечения сурьмы в осадок (табл ° 4), так как образующийся сульфид сурьмы (V} начинает вновь растворяться н гидросульфиде аммония (его гидролиз протек,"ет медленно} — хорошем растворителе соединений сурьмы — по реакции (5).

Это обстоятельство позволяет испольэовать отработанный маточный раствор в обороте без сбрасывания его.

Проведены эксперименты по многостадийному осаждению сульфида сурьмы (V) с удалением последнего фильтрацией после каждой стадии (табл.4).

Как видно из табл.4, оптимальным является 4-стадийное осаждение.

Поглощение выделяющегося аммиака можно проводить 10Х-ным раствором соляной кислоты с контролем эа кислотностью раствора, с улавливанием

NH до рН 7-8 чистого раствора хло» рида аммония. Кроме того, можно вести поглощение аммиака и маточными растворами после осаждения сульфида сурьмы (Ч) и промывными водами после промывки осадка после их упарки:

14Н4ОН + NaC1 NaOH + NH4C1. (5)

После каждой стадии пульпа фильтруется, Кек идет на промывку и сушку.

Промывные воды поступают на упаривание. Конденсат после упаривания идет вновь на промывку кека, а концентрированный раствор, содержащий хлорид натрия, тиоантимонат натрия, гидро5 !6 3959 ь сульфид аммония поступает на утили- Формула и з о б р е т е н и я зацию аммиака после осаждения Sb Б ), Способ получения сульфида сурь вместе. с частью маточного раствора мы (U) из водного раствора тиоантипосле 4 стадии осаждения. Другая часть этого маточного раствора по5 моната разложением его в присутствии добавок отличающийся

I ступает на растворение новых порций тем, что, с целью повышения содержасоли 1Плиппе, Маточный раствор после ния основного вещества, в качестве промежутечньгх стадий осаждения пол- добавки используют хлорид аммония ностью поступает вновь на осаждение 10 в количестве 100-1207. от стехиометрии и процесс ведут при кипячении с последующим разделением Ьаз, Таким образом, данньп способ по- 2. Гпособ по п.1, о т л и ч а ю— лучения сульфида сурьмы (U) обеспе- шийся тем, что, с целью повышечивает полную замкнутость техиоло- 15 ния выхода продукта, исходный растгйи, что исключает наличие сточных вор берут с содержанием сурьмы 25вод, а кроме того, повьш ает содержа- 30 г/дм и жидкую фазУ, полУченную

3 иие основного вещества в продукте от после разделения фаз, подвергают

82 до 94-96Х. 3-кратному кипячению в течение 5—

10 мин с промежуточным отделением осадка, t

Таблица 1

Результаты 4-стадийного осаждения сульфида сурьмы С 30 20 г/дм расход NH Ñ1 — 100Х от стехиометрио . n ческого; t = 100-102 C> о4ной ста4ии

10 мин

Стадии КонцентИзвлечение

Sb в осадок, Х

Годержанне

Sbz" 5 в

Х рация

Sh. в растворе, г /дм

30,46

56, 29

76,72

90,07

96,31

95,15

94,35

94,20

95, 00

2

4

Среднее

21,0

13,2

7,1

3,0

Таблнца2

22,7!

24,31

27,17

36,98

30,43

41 IS

42,03

42,51

95,88

96,12

96 11

95, 5

96, 41

90,13

88,47

88,35

23, 13

24, 38

26 ° 15

26, 18

Эп,83

33 )6

40,29

40,93

95 ° 3)

96,52

95,02

96,05

96,31

91,15

90 09

85 43

21 ° 15

22 ° 46

22,93

25, 13

30,46

35 12

41,)6

40 43

90,1!

98,!2

89,02

83,05

84,71

82 ° 02

81,46

80е19

10В2

15 0

20,!

25,2

30,2

40,0

60;01 . 80,3 г

95,15

96e3I

97,07

96, 00

95,02

9I,09

90,Э1

89,45

l I ° I ф

12,42

12 ° !3

L3 ° 46 .

21,73

25 41

26Э 81

29,73

1623959

Таблиц а 3 о

Температура осаждения> t С ин

70

100

c1b в С Ь5 в садок, Х осадке, 5Ъ|5к осадке, Х

drab в ос,адок, Х

С%Ь 5 B осадке, 5Ь в садок, 7

Таблица 4 колич во ст сть одиоЯ стадии, мин

15 20 т СЭЬ> б к вь в осадке, ос в . С9Ькак едок, в осад"

I ке,I аЬ садок, I еь>в ослдк

96,41

95,52

95,05

94, 49

92,07

91 ° 12

94 ° 18

93,63

92,51

90,15

87,16

82,00

30 91

57,11

77,13

86,87

87,81

-88,12

30,47

57,21

77,41

89> I 3

89,41

89,45

30,46

56,90

76,62

90,07

9i,32

91,98

95 13

94,41

93,12

92,61

89,1Э

83.17

96 31

95, 15

94,Э5

94,?О

9 i, 4!

90,07

Ф

Процентное содержание чистого суль4>нда сурьмы (V) в осадках даетса для осадка только соответствувщеЯ стадии;., - иввлечение сурьмы в осадок даетса общее аа все предыдущие стадии в I от исходного содержания сурьмы в растворе °

Составитель Л,Темирова

Редактор С.Лисина Техред М.Дидык Корректор С.Черни

1аказ 166 Тираж Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

5

6о

10,12

12,81 ! 5,17

16,02 !

6,37

I6,З1

l5,37 !

5,29

)4,65 !

4,4!

29 ° 4 1+В

53,47

71 74

86, 16

87,63

89,02

97,!3

96,29

96,41

96,37

96, 55

96,61

92,11

91,38

89,91

89,89

15,16

21,19

5>7

26,02

26,09

26,19

24,!3

24,01

24>0

23,93

96,41

96,19

96,91

95,31

95,88

95,29

91,!Э

90,07

89,24

89,15

21, 13

29,4!

ЗО, 45

30,47

30, 91

30,15

29, 01

28,76

26,13

26, 02

96

96,41

96, 3!

95,13

94,18

91,41

90,17

89,51

89,14

88,69