Способ получения азотнокислого висмута Советский патент 1982 года по МПК C01G29/00 B01J41/00 

С54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТНОКИСЛОГО ВИСМУТА

12

Изобретение относится к способам получения содей висмута, в частное-i ти азотнокислого висмута, и может быть использовано при переработке различного висмутсодержащего сырья.

Известен способ получения азотнокислого висмута из медно-висмутовых концентратов, включающий выще- лачивание их соляйой кислотой, цементацию висмута из- растворов на железных пластийках с последующим растворением цементного кека в азотной кислоте и выделением основной соли висмута Cl3.

Недостатками этого способа являются значительные потери металла из-за неполного его выделения из растворов в процесс§ цементации и обратного растворения цементного висмута, а также значительное загрязнение конечного продукта примесями, присутствующими в растворах и имеющими потенциал более злектроположитель.йый, чем висмут, что привоДИ.Т к необходимости предварительной очистки растворов от примесей.

Известен также способ получения i ;азотнокислого висмута из висмутсодержащих растворов экстракцией солями четвертичных аммониевых основаГ

ний, например раствором нитрата триапкилбензиламмония с последующей резкстракцией вясмута азотной кислотой 2..

Однако известный экстракционный способ выделения висмута недостаточно эффективен при концентрации erjo в растворе менее 1 г/л, связан с потерями экстрагента в процессе эксплуатации и загрязнением сбросных водв.связи с чем необходима их очистка.;

Наиболее близкимк предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения азотнокислого висмута из хлоридных и сульфатно-хлоридных растворов, включающий пропускание растворов через анионит на основе винил20пиридина, последующую элюацию висму та азотной кислотой и осаждение из 5 элюатов азотнокислого висмута СЗ L

Недостатком данного способа является низкое качество азотнокислого висмута из-за повышенного содержания в нем хлора.Сболее 0,3%)„ Для/удаления хлора образующую соль вновь растворяют в азотной кислоте и проводят:- повторное осаждение, в слу30чае необходимости эту операцию повторяют несколько раз, что значитель но усложняет технологию переработки элюатов и приводит к непроизводител ным расходам реагентов. Целью изобретения является повышение чистоты целевого продукта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения азотнокислого висмуту из хлоридных и сульфатно-хлоридньк растворов, включающему пропускание растворов:Ч рез анионит на, основе винилпиридина и последующую элюацию висмут а азотной кислотой, перед элюацией вйсму.та анионит обрабатывают раствором щелочи. Сущность способа заключается в том, что при щелочной обрае5отке, например, раствором едкого натра, насьвценного анионита основная масса хлора удаляется из анионита с промводами в виде хлорида щелочного металла, например хлористого натрия в соответствии с реакцией (RH)nBiCIn, + Cm-1)NaOH- (К°) + + BiOCI + (m-l)NaCI + HgO, где R - функциональная группа низко ОСНОВНОГ.О анионита, подчеркнута фаза ионига. В результате такой обработки содержание хлор-ионов в получаемых; элюатах значительно снижает ся, что позволяет непосредственно п лучать из них азотнокислы1й висмут с содержанием хлора не более 0,01% Описываемый способ может быть использован для получения азотнокис лого висмута из хлоридных или сульфатно-хлоридных растворов, образукяц после вищелачивания различного висмутсодержащего сырья, например, мед но-висмутовых, мрлибдено-висмутовых и др. концентратов и промпродУктов. Пример. Исходный продукт медно-висмутовый концентрат следующего состава, %: Си 14,30; Bi 0,30j Fe 40,80; S 34,45; CaO 1,60,- MgO 1,27,- As 0,12 подвергают выщелачива нию растворами соляной кислоты с до бавлением окислителей и полученные растворы, содержащие, г/л: Bi 0,61,2; Си 0,14-0,18,- Fe 22,1-30,5; СГ28,5-38,9; NOj 3,6-5,8, пропускают через.низкоосновные пиридинсоДержащие аниониты АН-25 и АН-23 гелеврй или пористой структуры. Обменная емкость ионитов составляет 415-450 мг/г. Смолы после насьацения промывают водой, а затем 0,5-1,0 н. раствором едкого натра, после чего проводят элюгщию висмута 4,0 н. азотной кислотой . При щелочной обработке насыщенного анионита, 7-10 объемами - 1,0 н. раствора едкого натра на 1 объем смолы степень удаления хлора из ионита составляет 83,7%. При этом значительно возрастает концентрация йисмУта в товарных фракЦиях элйата. Степень десорбции висмута при пропускании 10-12 объемов азотной кислоты на 1 объем смолы в колонне составляет 99,5-99,8%. Co-i держание хлора в трварных фракциях элюата на порядок ниже, чем в случае десорбции висмута без предварительной обработки насыщенного анионита едким натром, а в получаемом из элюата нитрате висмута не превышает 0,01%. По известному способу содержание, хлора в .элюатах достигает 11,6415,9 г/л, а в получаемом из этих элюатов нитрате висмута даже после двухкратного переосаждения содержание хлора составляет 0,3-0,32%, что в 30-35 раз превышает допускаемую норму согласно ГОСТу 10217-62 на основной нитрат висмута марок ч и ч.д.а. Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить чистоту целевого продукта и обеспечивает получение азотнокислого висмута с содержанием хлора, соответствующим требованиям ГОСТа..Йредлагаемый способ является более простым и экономичным, так как позволяет исключить операции очистки азотнокислого висмута путем многократного переосаждения, значительно увеличить концентрацию висмута в товарных фракциях элюата и сократить их объем, поступающий на переработку, и, как следствие, снизить расход реагентов в процессе элюации и при осаждении нитрата висмута. Ожидаемый экономический эффект при получении азотнокислого висмута из продуктов одцного из предприятий составляет 3|40 тыс. руб. в год. Формула изобретения Способ получения азотнокислого висмута из хлоридных и сульфатнохлоридных растворов, включающий пропускание растворов через анионит на основе винилпиридина и последующую элюацию висмута азотной кисльтой, отличающийся тем, что, с целью повьацения чистоты целевогопродукта, перед элюацией висмута анионит. обрабатывают раствором щелочи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 179289, кл. С 01 G 29/00, 1966. 5 2. Автррское свидетельство СССР 440340, кл. С 01 G 29/00, 1975. 3. Шиврин Г.Н., Киселева С.П., Кротова В.И. Применение ионного 981229.6 ,обмена для получения солей висмута.Тезисы докладов конференции Синтез ионообменных материалов и их применение в химии и цветной металлургии. Свердловск, 1980, с. 15.