Способ получения сульфида сурьмы (у)
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
