一种三氯化锑的精馏方法与流程

本发明涉及化工，具体是一种三氯化锑的精馏方法。

背景技术：

1、三氯化锑是一种无机化合物，化学式sbcl3，熔点73℃，沸点223.5℃，常温常压下为无色固体，易潮解。在空气中发烟，腐蚀性极强。三氯化锑有广泛的用途，其中以高纯的三氯化锑还原制备锑产品是一种广泛的高纯锑制备方法。三氯化锑主要以精馏的方式进行提纯，由于三氯化锑沸点较高(223.5℃)，在空气中会放出强腐蚀性氯化氢气体，对设备由着强烈的腐蚀性，导致精馏提纯的设备材质选型比较少，大多是使用石英材质、高硼硅玻璃材质或者哈式合金材质。精馏塔的设计两段或三段柱体，用法兰连接，为保证三氯化锑不泄露，一般需要配垫片进行密封，但是常规的垫片或四氟垫片耐温最高不超过200℃，选用其他垫片要么是密封不好，要么成本较高。由于垫片的耐温问题，将会导致大量氯化物泄漏，就三氯化锑而言，其为剧毒物质，一旦发生泄漏，将存在极大的安环隐患。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种三氯化锑的精馏方法，本发明提供的精馏方法能够在低精馏体系温度下采出三氯化锑产品，避免了高温下三氯化锑泄露的风险，并且提高了采出的三氯化锑产品的纯度。

2、本发明提供了一种三氯化锑的精馏方法，包括以下步骤：

3、将三氯化锑粗品送入精馏工艺，进行全回流在顶部采出低沸点杂质后，在侧线依次采出轻馏分和三氯化锑产品；

4、所述精馏工艺的体系压力为3～10kpa；

5、所述精馏工艺的顶部冷凝温度为80～110℃。

6、本申请发明人创造性地发现，针对三氯化锑粗品的精馏提纯，精馏系统增加负压控制，将精馏工艺的体系压力控制在特定的范围内，降低了三氯化锑和各氯化物的沸点，降低了能耗，同时降低了整个精馏体系的温度，减少了因密封问题导致三氯化锑泄露的安全隐患，同时还能够提高所采出三氯化锑产品的纯度。本发明所述精馏工艺的体系压力为3～10kpa，所述体系压力的变化率不超过-0.2～0.2kpa/min。本发明所述三氯化锑产品的纯度为6n以上，且所述三氯化锑产品中的as和bi的含量均小于10ppb。

7、本发明首先将三氯化锑粗品送入精馏工艺，进行全回流在顶部采出低沸点杂质。具体而言，本发明将精馏工艺的体系压力控制为3～10kpa后，将三氯化锑粗品送入精馏工艺的底部进行加热蒸发，所述加热蒸发得到的物料在精馏工艺的顶部以80～110℃的冷凝温度进行全回流，在所述全回流的过程中，所述加热蒸发得到的物料中的低沸点杂质会作为前馏分在精馏工艺的顶部被采出。更具体而言，本发明所述精馏工艺在精馏塔内进行，本发明将精馏塔的体系压力控制为3～10kpa后，将三氯化锑粗品送入精馏塔的底部进行加热精馏，所述加热精馏得到的物料在精馏塔顶部以80～110℃的冷凝温度进行全回流，所述加热蒸发得到的物料中的低沸点杂质会作为前馏分在精馏塔的顶部被采出。本发明所述全回流的时间为5～10h，优选为8h。本发明所述精馏工艺的底部加热精馏温度为130～180℃。本发明所述低沸点杂质以50～80℃的冷凝温度被采出，其作为前馏分会被采出至前馏分收集瓶中。由于低沸点杂质精馏时从塔顶排出，负压精馏有利于低沸点杂质的去除，而不能够影响高沸点杂质，因此增加了三氯化锑的纯度，减少了精馏提纯的次数，从而降低成本，减少劳动强度。

8、本发明进行全回流在顶部采出低沸点杂质后，在侧线依次采出轻馏分和三氯化锑产品。本发明所述侧线指的是在精馏工艺的精馏塔塔顶之前的塔柱侧面引出的管线，用于采出部分精馏塔中的物料；本发明所述轻馏分也属于前馏分的一种。具体而言，本发明在侧线以(4～6)：1的回流比采出轻馏分，优选回流比为5：1；所述轻馏分的采出量为所述三氯化锑粗品总量体积分数的10～20％。本发明在侧线以(1～3)：1的回流比进行采出三氯化锑产品；所述三氯化锑产品的采出量为所述三氯化锑粗品总量体积分数的60～70％。本发明在侧线采出轻馏分和三氯化锑产品后，余下物料当重馏分处理。

9、本发明所述精馏工艺在保护气体氛围下进行；所述保护气体选自氮气、氦气、氖气或氩气中的至少一种。在本发明的某些实施例中，通过向精馏工艺的体系中输入氮气置换空气实现所述精馏工艺在保护气体氛围下进行。

10、在本发明的某些实施例中，本发明所述精馏工艺在如图1所示的精馏装置进行，图1为本发明所述三氯化锑精馏方法的装置示意图，其中1为精馏球瓶；2为四氟塔节；3为塔柱1；4为填料；5为挡板；6为塔柱2；7为分馏阀；8为塔顶冷凝器；9为塔侧冷凝器；10为前馏分收集瓶；11为产品收集瓶；12为真空系统。具体而言，本发明首先向精馏工艺的体系内输入氮气置换控制，置换时间为20～30min，氮气流量为3～5l/min；然后对精馏球瓶1进行预热至70～100℃后，将三氯化锑粗品送入精馏球瓶1中加至所述精馏球瓶1容量的2/3，通过设置塔顶冷凝器8的温度来控制精馏工艺的顶部冷凝温度，通过设置塔侧冷凝器9的温度来控制采出前馏分时的冷凝温度，通过真空系统中的真空泵控制精馏工艺的体系压力，通过真空系统12中的真空稳压装置控制体系压力的变化率，通过加热程序将精馏球瓶1的温度控制为精馏工艺的底部加热精馏温度，开始加热精馏；当塔顶温冷凝器8出现大量回流液体时，开始进行全回流，全回流控制时间为5～10h，全回流结束后开始采出轻馏分和三氯化锑产品；通过分馏阀7上的电磁自动控制阀设置分流比，，采出轻馏分的回流比控制在(4～6):1，轻馏分去除量为精馏总量的10～20％；采出三氯化锑产品的回流比控制在(1～3):1，采出三氯化锑产品量控制在精馏总量的60～70％；剩下产品当重馏分处理；精馏工艺结束后，关闭真空系统12中的真空泵，向精馏工艺体系中充入氮气，在氮气保护下自然降温至70～100℃，常压。

11、本发明提供了一种三氯化锑的精馏方法。本发明提供的三氯化锑的精馏方法，包括以下步骤：将三氯化锑粗品送入精馏工艺，进行全回流在顶部采出低沸点杂质后，在侧线依次采出轻馏分和三氯化锑产品；所述精馏工艺的体系压力为3～10kpa；所述精馏工艺的顶部冷凝温度为80～110℃。本发明提供的精馏方法，针对三氯化锑粗品的精馏提纯，精馏系统增加负压控制，将精馏工艺的体系压力控制在特定的范围内，通过压力调节装置，保持整个精馏系统压力稳定，降低了三氯化锑和各氯化物的沸点，控制压力下三氯化锑沸点为130～180℃，降低了能耗，同时降低了整个精馏体系的温度，四氟垫片能够保持设备密封，减少了因密封问题导致三氯化锑泄露的安全隐患，同时还能够提高所采出三氯化锑产品的纯度。实验表明，本发明成功在低精馏体系温度下采出产品纯度高且各个杂质元素含量超低的三氯化锑产品。

技术特征：

1.一种三氯化锑的精馏方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的精馏方法，其特征在于，所述体系压力的变化率不超过-0.2～0.2kpa/min。

3.根据权利要求1所述的精馏方法，其特征在于，所述三氯化锑产品的纯度为6n以上，且所述三氯化锑产品中的as和bi的含量均小于10ppb。

4.根据权利要求1所述的精馏方法，其特征在于，所述全回流的时间为5～10h。

5.根据权利要求1所述的精馏方法，其特征在于，在侧线以(4～6)：1的回流比采出轻馏分。

6.根据权利要求5所述的精馏方法，其特征在于，所述轻馏分的采出量为所述三氯化锑粗品总量体积分数的10～20％。

7.根据权利要求1所述的精馏方法，其特征在于，在侧线以(1～3)：1的回流比采出三氯化锑产品。

8.根据权利要求7所述的精馏方法，其特征在于，所述三氯化锑产品的采出量为所述三氯化锑粗品总量体积分数的60～70％。

9.根据权利要求1所述的精馏方法，其特征在于，所述精馏工艺的底部加热精馏温度为130～180℃。

10.根据权利要求1所述的精馏方法，其特征在于，所述低沸点杂质以50～80℃的冷凝温度被采出。

技术总结
本发明涉及化工技术领域，具体是一种三氯化锑的精馏方法。本发明提供的精馏方法，包括以下步骤：将三氯化锑粗品送入精馏工艺，进行全回流在顶部采出低沸点杂质后，在侧线依次采出轻馏分和三氯化锑产品；所述精馏工艺的体系压力为3～10kPa；所述精馏工艺的顶部冷凝温度为80～110℃。本发明针对三氯化锑粗品的精馏提纯，将精馏工艺的体系压力控制在特定的范围内，降低了三氯化锑和各氯化物的沸点，降低了能耗，同时降低了整个精馏体系的温度，减少了因密封问题导致三氯化锑泄露的安全隐患，同时还能够提高所采出三氯化锑产品的纯度。实验表明，本发明成功在低精馏体系温度下采出产品纯度高且各个杂质元素含量超低的三氯化锑产品。

技术研发人员：乐卫华,向树清,黎昌松,徐成
受保护的技术使用者：广东先导微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12