一种制备金黄锑的方法与流程

文档序号:31130065发布日期:2022-08-13 05:16阅读:110来源:国知局

1.本发明涉及有色金属深加工领域,具体涉及一种制备金黄锑的方法。


背景技术:

2.金黄锑又称五硫化锑,为金黄色粉末,其用途为橡胶工业和兽医药物。橡胶生产中常需要含有有一定量的游离硫的特殊硫化锑,既能作硬化剂,又是红色颜料,这种金黄锑的化学组成为:sb2s3.2s。
3.工业上,多采用硫酸或盐酸与硫代锑酸钠作用,生产sb2s5(sb2s3.2s),主要反应式如下:
4.2na3sbs4+3h2so4=sb2s5+3na2so4+3h2s
5.2na3sbs4+6hcl=sb2s5+6nacl+3h2s
6.但该方法在生产过程中,容易产生大量的硫化氢气体,造成如下不利的效果,其一是,硫化氢气体剧毒,恶化操作环境;其二是,硫化氢气体具有强还原性,会将生成的部分五硫化锑还原成三硫化锑,降低五硫化锑的含量。
7.cn102259912a公开了一种高纯度五硫化二锑的制备方法,该方法以五氧化二锑、浓盐酸、酒石酸和硫化铵为原料,经过溶解原料、过滤、沉淀、洗涤、分离、干燥,得到桔红色或棕红色五硫化二锑。该方法存在的不足之处为,其一,采用价格较贵的五氧化二锑为原料;其二是,五氧化二锑在盐酸溶液中的溶解性不佳,即使采用浓盐酸,也有部分五氧化二锑溶解不了,造成硫化氢不沉淀物高;其三是,用浓盐酸挥发性高,恶化环境。


技术实现要素:

8.本发明要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种使用的原料便宜,操作简便,生产成本低且环保的制备金黄锑的方法。
9.本发明解决其技术问题采用的技术方案是,一种制备金黄锑的方法,包括以下步骤:
10.(1)含锑碱液的制备
11.将硫化钠和硫磺粉加入至水中,加热,然后加入锑精矿,继续升温至溶液沸腾,保温反应,得含锑碱液;
12.(2)三氯化锑溶液的制备
13.将盐酸加入到水中,加热,然后加入锑白和氯化钠,保温反应,得三氯化锑溶液;
14.(3)金黄锑的制备
15.将步骤(2)所得的三氯化锑溶液加入到步骤(1)所得含锑碱液中,得沉淀,将所述沉淀陈化,固液分离,取固体洗涤,干燥,即得金黄锑产品。
16.进一步,步骤(1)中,所述硫磺粉、硫化钠、锑精矿与水的质量比为1:12~13:4.9~5.2:46~50。
17.进一步,步骤(1)中,所述加热的温度为50~100℃;所述保温反应的时间为30~90
分钟。
18.进一步,步骤(1)中,保温反应后静置2~6小时,然后固液分离,所得液体为含锑碱液,所得固体为含锑渣,将含锑渣返回锑冶炼厂进行回收。
19.进一步,步骤(2)中,所述盐酸、锑白、氯化钠和水的质量比为3.3~3.5:1.3~1.5:1:1.0~1.2。
20.进一步,步骤(2)中,所述保温反应的温度为60~100℃;所述保温反应的时间为60~120分钟。
21.进一步,步骤(2)中,产生的盐酸废气用氢氧化钠溶液吸收,吸收液能代替步骤(1)中的部分水。
22.进一步,步骤(3)中,所述含锑碱液与三氯化锑溶液的质量比为1:1.86~1.95。控制好含锑碱液与三氯化锑溶液的用量,确保混合液在中性或弱碱性的范围内,让反应过程不产生硫化氢气体。
23.进一步,步骤(3)中,所述陈化的时间为4~10小时;所述洗涤的终点为洗涤后的溶液中的氯离子含量≤1g/l。
24.进一步,步骤(3)中,所述固液分离后的母液和洗涤后的洗涤液,通过蒸发冷凝得到氯化钠和冷凝水,冷凝水返回步骤(1)循环使用,氯化钠返回步骤(2)使用或作为副产品出售。
25.进一步,步骤(3)中,所述干燥为采用木质盘子盛装到30~60mm厚,放在60~80℃的空气温度的环境中脱水,干燥终点为产品中的sb≦65%、总s≦28%、游离s≦3.0%、水分≧1.50%、cl≧0.8%,外观为金黄色粉末。
26.进一步,步骤(1)中,所述硫化钠为工业级,主成分≥60%;所述硫磺粉为工业级,主成分≥99.80%,粉状;所述锑精矿中的锑含量≥50%,粒度≥200目。
27.进一步,步骤(2)中,所述盐酸为工业级,主成分≥30%;所述氯化钠为工业级,主成分≥99%,粉状;所述锑白(三氧化二锑)的锑含量≥83.3%,为工业级。
28.进一步,步骤(3)中,所述金黄锑产品的质量为:sb≥65%、总s≥28%、cl≤0.8%、游离s≤3%、h2o≤1.5%,产品外观为:金黄色粉末。
29.本发明涉及的主要化学反应如下:
30.步骤(1)中:
31.na2s+sb2s3=2nasbs232.na2s+s=na2s233.2nasbs2+na2s2=na3sbs434.步骤(2)中:
35.sb2o3+6hcl=2sbcl3+3h2o
36.步骤(3)中:
37.na3sbs4+sbcl3=sb2s3.s+3nacl
38.na3sbs4+3hcl=h3sbs4+3nacl
39.3na2s2+2sbcl3=sb2s3.2s+6nacl+s
40.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
41.(1)本发明采用廉价易得的原料制备金黄锑,制备过程简单、稳定易控制,产品质
量得到充分保证;
42.(2)本发明整个过程没有产生废渣、废水;
43.(3)本发明有少量的盐酸和硫化氢气体产生,通过吸收塔碱液吸收,消除了废气的影响,吸收液返回系统。
具体实施方式
44.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
45.实施例1
46.本实施例制备金黄锑的方法,包括以下步骤:
47.(1)含锑碱液的制备
48.将1000g水搅拌升温至100℃,向其中慢慢加入240.00g硫化钠、20.00g硫磺粉和锑精矿150.77g(含锑98.00g),然后加热至微沸,保温反应30min,静置2h,过滤,得滤液为含锑碱液1139.03g(sb8.43%),滤渣130.67g(sb1.50%),收集滤渣,集中送锑冶炼厂回收;
49.(2)三氯化锑溶液的制备
50.在搅拌情况下向165.00g水中加入544.50g盐酸(浓度30%),升温到100℃,再加入214.50g锑白和165.0g氯化钠,保温100℃,继续反应30min,得到含锑的酸溶液(称为三氯化锑溶液)925.65g(sb19.30%),盐酸废气用氢氧化钠溶液吸收,所得吸收液返回至步骤(1),代替步骤(1)中的部分水;
51.(3)金黄锑的制备
52.将步骤(2)所得的三氯化锑溶液925.65g慢慢加入到步骤(1)所得含锑碱液1139.03g中,搅拌下,得到金黄锑沉淀即sb2s3.2s(酸液中的锑重量/碱液中的锑重量=1.86),陈化4h后,过滤,得到母液2064.68g和湿金黄锑,将湿金黄锑反复洗涤到终点cl等于0.95g/l后,过滤,得到湿滤饼(湿金黄锑)547.98g和洗水6164.75g,过程中少量的硫化氢气体用碱液吸收,返回步骤(1)使用;
53.(4)干燥、粉碎
54.将步骤(3)所得的湿金黄锑加入木盘中,控制干燥温度为60℃,当湿金黄锑的含水量为1.49%时,粉碎,包装得到金黄锑产品410.98g(sb 66.51%、总s 28.12%、游离s 2.78%、h2o 1.49%、cl 0.78%),该样品符合用户要求;
55.5)母液洗水处理
56.将步骤(3)所得的母液和洗涤液通过蒸发得到氯化钠426.10g,将氯化钠返回步骤(2)中使用。
57.实施例2
58.本实施例制备金黄锑的方法,包括以下步骤:
59.(1)含锑碱液的制备
60.将1840.00kg水搅拌升温至50℃,向其中慢慢加入520.00kg硫化钠、40.00kg硫磺粉和锑精矿305.88kg(含锑208.00kg),然后加热至微沸,保温反应90min,静置6h,过滤,得滤液为含锑碱液2352.09kg(sb8.75%),滤渣183.20kg(sb2.50%),收集滤渣,集中送锑冶炼厂回收;
61.(2)三氯化锑溶液的制备
62.在搅拌情况下向386.40kg水中加入1127.00kg盐酸(浓度30%),升温到50℃,再加入483.00kg锑白和322.00kg氯化钠,保温50℃,继续反应90min,得到含锑的酸溶液(称为三氯化锑溶液)1970.64kg(sb20.42%),盐酸废气用氢氧化钠溶液吸收,所得吸收液返回至步骤(1),代替步骤(1)中的部分水;
63.(3)金黄锑的制备
64.将步骤(2)所得的三氯化锑溶液1970.64kg慢慢加入到步骤(1)所得含锑碱液2352.09kg中,搅拌下,得到金黄锑沉淀即sb2s3.2s(酸液中的锑重量/碱液中的锑重量=1.95),陈化6h后,过滤,得到母液4322.73kg和湿金黄锑,将湿金黄锑反复洗涤到终点cl等于0.93g/l后,过滤,得到湿滤饼(湿金黄锑)1197.86kg和洗水13655.63kg,过程中少量的硫化氢气体用碱液吸收,返回步骤(1)使用;
65.(4)干燥、粉碎
66.将步骤(3)所得的湿金黄锑加入木盘中,控制干燥温度为65℃,当湿金黄锑的含水量为1.32%时,粉碎,包装得到金黄锑产品910.38kg(sb66.48%、总s 28.56%、游离s 2.46%、h2o 1.32%、cl 0.72%),该样品符合用户要求;
67.5)母液洗水处理
68.将步骤(3)所得的母液和洗涤液通过蒸发得到氯化钠863.89kg,将氯化钠返回步骤(2)中使用,多余部分集中收集,用作它用;回收冷凝水15403kg,循环使用。
69.实施例3
70.本实施例制备金黄锑的方法,包括以下步骤:
71.(1)含锑碱液的制备
72.将2640.00kg水搅拌升温至80℃,向其中慢慢加入687.50kg硫化钠、55.00kg硫磺粉和锑精矿398.55kg(含锑275.00kg),然后加热至微沸,保温反应80min,静置5h,过滤,得滤液为含锑碱液3206.52kg(sb8.45%),滤渣196.43kg(sb2.10%),收集滤渣,集中送锑冶炼厂回收;
73.(2)三氯化锑溶液的制备
74.在搅拌情况下向495.00kg水中加入1530.00kg盐酸(浓度30%),升温到80℃,再加入630.00kg锑白和450.00kg氯化钠,保温80℃,继续反应80min,得到含锑的酸溶液(称为三氯化锑溶液)2639.25kg(sb19.88%),盐酸废气用氢氧化钠溶液吸收,所得吸收液返回至步骤(1),代替步骤(1)中的部分水;
75.(3)金黄锑的制备
76.将步骤(2)所得的三氯化锑溶液2639.25kg慢慢加入到步骤(1)所得含锑碱液3206.52kg中,搅拌下,得到金黄锑沉淀即sb2s3.2s(酸液中的锑重量/碱液中的锑重量=1.94),陈化8h后,过滤,得到母液5845.77kg和湿金黄锑,将湿金黄锑反复洗涤到终点cl等于0.89g/l后,过滤,得到湿滤饼(湿金黄锑)1624.18kg和洗水18028.39kg,过程中少量的硫化氢气体用碱液吸收,返回步骤(1)使用;
77.(4)干燥、粉碎
78.将步骤(3)所得的湿金黄锑加入木盘中,控制干燥温度为70℃,当湿金黄锑的含水量为1.48%时,粉碎,包装得到金黄锑产品1201.89kg(sb65.87%、总s 29.11%、游离s 2.89%、h2o 1.48%、cl 0.69%),该样品符合用户要求;
79.5)母液洗水处理
80.将步骤(3)所得的母液和洗涤液通过蒸发得到氯化钠1185.66kg,将氯化钠返回步骤(2)中使用,多余部分集中收集,用作它用;回收冷凝水20420kg,返回使用。
81.实施例4
82.本实施例制备金黄锑的方法,包括以下步骤:
83.(1)含锑碱液的制备
84.将2940.00kg水搅拌升温至70℃,向其中慢慢加入768.00kg硫化钠、60.00kg硫磺粉和锑精矿463.64kg(含锑306.00kg),然后加热至微沸,保温反应60min,静置4h,过滤,得滤液为含锑碱液3635.52kg(sb8.31%),滤渣3635.52kg(sb8.31%),收集滤渣,集中送锑冶炼厂回收;
85.(2)三氯化锑溶液的制备
86.在搅拌情况下向575.00kg水中加入1680.00kg盐酸(浓度30%),升温到70℃,再加入690.00kg锑白和500.00kg氯化钠,保温70℃,继续反应60min,得到含锑的酸溶液(称为三氯化锑溶液)2928.25kg(sb19.63%),盐酸废气用氢氧化钠溶液吸收,所得吸收液返回至步骤(1),代替步骤(1)中的部分水;
87.(3)金黄锑的制备
88.将步骤(2)所得的三氯化锑溶液2928.25kg慢慢加入到步骤(1)所得含锑碱液3635.52kg中,搅拌下,得到金黄锑沉淀即sb2s3.2s(酸液中的锑重量/碱液中的锑重量=1.90),陈化10h后,过滤,得到母液6563.77kg和湿金黄锑,将湿金黄锑反复洗涤到终点cl等于0.78g/l后,过滤,得到湿滤饼(湿金黄锑)1695.17kg和洗水19833.47kg,过程中少量的硫化氢气体用碱液吸收,返回步骤(1)使用;
89.(4)干燥、粉碎
90.将步骤(3)所得的湿金黄锑加入木盘中,控制干燥温度为80℃,当湿金黄锑的含水量为1.34%时,粉碎,包装得到金黄锑产品1322.23kg(sb65.98%、总s 28.78%、游离s 2.58%、h2o 1.34%、cl 0.75%),该样品符合用户要求;
91.5)母液洗水处理
92.将步骤(3)所得的母液和洗涤液通过蒸发得到氯化钠1307.78kg,将氯化钠返回步骤(2)中使用,多余部分集中收集,用作它用;回收冷凝水22581kg,循环使用。
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