СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХСЕРНИСТОЙ СУРЬМЫ Советский патент 1936 года по МПК C01G30/00 

Трехсернистая сурьма, применяемая до последнего времени в качестве красителя для резины, в большинстве случаев может содержать в себе значительные количества пятисернистой сурьмы и серы, которые являются в той или иной мере неизбежными по условиям ее получения. Согласно требованиям резиновой промышленности продукт должен содержать не менее 90% Sb₂S₃, примесей серы около 2% и Sb₂S₅, 4-5%.

В литературе описаны различные методы получения трехсернистой сурьмы, причем получающийся продукт имеет содержание Sb₂S₅ и серы, варьирующее в широких пределах до 15%.

В большинстве методов исходным сырьем служит Ant. Crudum, металлическая сурьма, которую разлагают соляной кислотой, применяя различные варианты, что приводит к получению раствора треххлористой сурьмы.

Из этих растворов трехсернистая сурьма может быть выделена различными способами, например, действием сульфидов щелочных металлов или сероводородом, или гипосульфитом натрия или кальция, причем оба последние реагенты приводят к получению продукта так называемой "сурьмяной киновари".

К числу общих недостатков существующих методов можно отнести еле дующие:

Применяемая в качестве сырья Ant. Crudum очень трудно поддается разложению соляной кислотой, причем выделяется большое количество сероводорода.

Для избежания этих неудобств при разложении практикуют пропускание хлора или сурьму прокаливают в присутствии водяного пара и превращают ее в окись сурьмы.

Оба эти пути неудобны, в частности, работа с хлором, кроме вреда, неизбежно ведет к повышенному содержанию в получаемых растворах окисленной сурьмы, а также часто получаются растворы, содержащие муть, что может понизить в дальнейшем качество продукта.

Как правило, в получаемых растворах треххлористой сурьмы всегда содержится некоторое количество пятихлористой сурьмы и нигде не указывается, как вести процесс, чтобы избежать наличия окисленной сурьмы.

Настоящий новый способ получения красителя для резины имеет целью получение высокого качества продукта и его стабильность.

Согласно новому способу, исходным сырьем служит окись сурьмы, полученная путем возгонки, главным образом, из бедных руд (в противоположность Ant. Crudum, которая получается лишь из высокопроцентных сурьмяных концентратов).

Эту окись сурьмы обрабатывают соляной кислотой, взятой в избытке против теории (25-40%), при слабом нагревании или доже на холоду. В полученный раствор треххлористой сурьмы, который, как правило, всегда содержит окисленную сурьму, пропускают сернистый газ до полного восстановления.

Полученный таким образом раствор треххлористой сурьмы содержит свободную соляную кислоту (точное определение которой представляет большую трудность и которая должна быть по возможности нейтрализована щелочью).

Рекомендуется количество щелочи определять титрованием отдельной пробы раствора до появления мути, причем количество щелочи (NaOH-20%-й раствор) берут на 20-25% меньше, чем это следует из результатов титрования. Как правило, получаемые растворы прозрачны и устойчивы (в смысле появления продуктов гидролиза).

Раствор треххлористой сурьмы немедленно вливают в 10%-й раствор гипосульфита натрия, предварительно нагретого до 35+40°, при непрерывном перемешивании.

Нейтрализация раствора треххлористой сурьмы может производиться или до осаждения или же щелочь прибавляют одновременно с раствором треххлористой сурьмы к гипосульфиту (если нейтрализация производилась до осаждения, то нужно избегать большего перерыва между осаждением и нейтрализацией).

После того, как влит весь раствор хлорида сурьмы, перемешивание продолжают (при медленном нагревании массы) до появления нужного оттенка. Температура реакции не должна превышать 60°.

При окончании процесса нагревание прекращают и дают массе отстаиваться. Промывают декантацией несколько раз, а затем на фильтре до удаления натриевых солей. Продукт сушат в вакуум-сушилке при температуре 60-75°.

Полученный в этих условиях продукт содержит около 95% Sb₂S₃, при содержании серы около 0,1% и малом содержании Sb₂,S₅. Он обладает хорошей устойчивостью при 160° и удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым рези новой промышленностью к этому красителю.

Способ получения трехсернистой сурьмы - сурьмяной киновари путем перевода окиси сурьмы обработкой соляной кислотой в треххлористую сурьму, с последующим переводом последней в трехсернистую, отличающийся тем, что после перевода окиси сурьмы в треххлористую в раствор последней впускают сернистый ангидрид до полного или близкого к полному восстановлению пятивалентных соединений сурьмы, после чего переводят сурьму в сернистое ее соединение.