Способ получения сульфида сурьмы (У) Советский патент 1991 года по МПК C01G30/00 

Изобретение относится к гидрометаллургии сурьмы и может быть использовано в гидрометаялургическом производстве сульЛида cypiмы (V).

Цепь изобретения - упреете процесса и повышение содержания основного вещества в продукте.

На чертеже предстанчена схемЗ| реализующая предлагаемый способ.

Приме р. Приготовленный рлгт- вор соли Шлиппз объемом 500 см с содержанием сурьму 20 г/дм заливают в стеклянную трубу 1, укрепленную на штативе 2. Трубку закрывают резиновой пробкой 3 со вставленными в ней стеклянными трубками 4 и 5 соответственно для подачи углекислого газа в раствор и непогруженная в раствор для отвода образующегося сероводорода и остатков углекислого газа.

Трубку 4 соединяют резиновым шлангом 6 с сосудом 7 постен иного давления, предварительно заполненным углекис лым газом из ю а 8 через кран 9. Через трубку 5 и резиновый шланг 6 отходящий газ поступает для утилизации в стеклянный согуд 10, содержащий «50 см 25%-ного раствора гидроксида натрия.

Затем после фиксиро лния времени начала эксперимента кран 11 открыва- 1 ют и углекислый газ начинает поступать из сосуда 7 постоянного давления в трубу 1 с раствором со скоростью О,1 дмэ/мин при расходе на осаждение 167% от стехиометрического.

Через 30 мин после начала подачи углекислого газа через сливной кран 12, имеющийся на ко1 це стеклянной трубы 1, пульпу сливают, затем деФ

tsD

СО СО

о

каптируют пасту сульфида сурьин (V), трехкратно промывают 500 см горячей водой () сушат L сушильном шкафу при 80°Г и анализируют на содержание сульфида сурьмы (V) и сульфида сурьмы (III).

Результаты анализа: Содержание сульфида сурьмы (V) в осадке 95%, содержание сульфида сурьмы (III) 4%. Раствор после удаления из него сульфида сурьмы (V) анализируют на сурьму фотометрическим способом.

Результаты анализа: остаточная ,,

концентрация сурьмы з растэоре 7 г/дм , jc извлечения сурьмы в осадок от темпе-W

извлечение сурьмы в осадок 65,5%.

Оптимальная концентрация сурьмы в растворе соли Шлиппе составляет 10-20 г/дм3 (см. тебя. 1) . Более низкая концентрация нерациональна, так как реакция карбонизации не идет до конца, устанавливается равновесие:

2HaiSbS +3COi+3HzOi Sb4Ss.+3Na2.C03+ + 3H2S()

или

2Na1SbS4.+3COf+3H70 Sb2S5.+3NaHC03+ + 3NaHS,(2)

6NaHS + Sb,,SbS4 +3H4S (3)

Поэтому низкая концентрация сурьмы дает и невысокое количество осажденного сульфида сурьмы (V).

В табл.1 представлена зависимость извлечения сурьмы в осадок от концентрации сурьмы в исходном растворе соли Шлиппе, t 25еС; Ј 1ч; V, 0,1 дм /мин.

Несмотря на то, что более высокая чем-20 г/дм концентрация сурьмы благоприятно влияет на экономику процесса, увеличивая массу осажденного за один цикл сульфида сурьмы (V) и снижая удельный расход углекислого газа, повышение концентрации ведет к потемнению осадка и ухудшению его качества что вызвано видимо сильным восстанавливающим воздействием больших избыточных 1 оличеств образующегося сероводорода. Кроме того, падает общее извлечение сурьмы в осадок.

Оптимальной для процесса является комнатная температура 20-25|7С. Более высокая температура ведет к резкому уменьшению растворимости углекислого газа в растворе и, следовательно, падению скорости реакции, переводу ее в диффузионный режим. Более низкая температура также неблагоприятно влияет на скорость реакции по кинетическим причинам.

20

25

30

35

40

45

50

55

t

.5°С

ратуры и продолжительности осаждения Cosb - 20,3 VCQ2 0,1 дм /мин.

Более высокая чем 0,1-0,15 дм /мин скорость подачи углекислого газа ведет к холостому его расходу вслед+f ствие того, что он не успевает усваиваться раствором.

Колее низкая скорость подачи углекислого газа повышает продолжительность процесса вследствие слабого и долгого подкислення раствора, снижает извлечение сурьмы в осадок (см. табл.3).

В табл.З представлена зависимость извлечения сурьмы я осадок от скорости подачи углекислого газа; 30 мин; Cogt 20,3 t

Для возврата в оборот отработанного раствор а его вместе с раствором, утилизирующим с-ероводород, необходимо подвергнуть каустификации по мере накопления в них карбоната натрия:

КагС(-К:а(ОН)2- СаС03- -2ЫаОН (5)

После отфильтровывания осадка карбоната кальция раствор (NaOH + + NaHS) можно использовать как для растворения новых порций соли Шлиппе, так и для выщелачивания сурьмосодер- жащих продуктов.

Предлагаемый способ позволяет упростить процесс за счет его осуществления при комнатной температуре вместо 7-10°С по прототипу, за счет исключения .необходимости введения дополнительных реагентов, загрязняющих целевой продукт, а также повысить содержание готовом про- от 82 до 93-95%.

Формула изобретения 1.Способ получения сульфида сурьмы (V) из водного раствора тиоантимо- ната натрия разложением его, о т - л и ч а ю щ и Р с я тем, что, с

С течением времени в первые тридцать минут наблюдается рост извлечения сурьмы в осадок, однако затем извлечение падает, что объясняется тем, что образующийся сульфид сурьмы (V) растворяется в растворе гидросульфида натрия по реакции (3). Кроме того, с дальнейшей подачей углекислого газа идет реакция

С0г + НгО + Na2C03-#2NaHC03,- (4) что сдвигает равновесие в реакции (2) в левую сторону.

В табл.2 представлена зависимость

0

5

0

5

0

5

0

5

t

.5°С.

ратуры и продолжительности осаждения Cosb - 20,3 VCQ2 0,1 дм /мин.

Более высокая чем 0,1-0,15 дм /мин скорость подачи углекислого газа ведет к холостому его расходу вслед+f ствие того, что он не успевает усваиваться раствором.

Колее низкая скорость подачи углекислого газа повышает продолжительность процесса вследствие слабого и долгого подкислення раствора, снижает извлечение сурьмы в осадок (см. табл.3).

В табл.З представлена зависимость извлечения сурьмы я осадок от скорости подачи углекислого газа; 30 мин; Cogt 20,3 t

Для возврата в оборот отработанного раствор а его вместе с раствором, утилизирующим с-ероводород, необходимо подвергнуть каустификации по мере накопления в них карбоната натрия:

КагС(-К:а(ОН)2- СаС03- -2ЫаОН (5)

После отфильтровывания осадка карбоната кальция раствор (NaOH + + NaHS) можно использовать как для растворения новых порций соли Шлиппе, так и для выщелачивания сурьмосодер- жащих продуктов.

Предлагаемый способ позволяет упростить процесс за счет его осуществления при комнатной температуре вместо 7-10°С по прототипу, за счет исключения .необходимости введения дополнительных реагентов, загрязняющих целевой продукт, а также повысить содержание готовом про- от 82 до 93-95%.

Формула изобретения 1.Способ получения сульфида сурьмы (V) из водного раствора тиоантимо- ната натрия разложением его, о т - л и ч а ю щ и Р с я тем, что, с

5

целью упрощения процесса и пояышения содержания основного вещества в продукте, разложение тиоантимоната натрия ведут продувкой углекислым газом.

2, Спогсб по п.), отп и чающий с я тем, что, с целью повыI 6

I 623960

тения выхода продукта, исходный раствор берут с содержанием сурьмы 9,2-20,3 г/дм и процесс ведут при комнатной температуре в течение 25- 30 мин при скорости подачи углекислого газа 0.1-0,15 дм /мин и расходе его 160-170% от стехиометрии.

Таблица 1

Та«лица2

ТаблицаЗ

г

8