一種溼法生產三氧化二銻時降低砷、鉛的方法
2023-07-16 23:34:16
專利名稱：一種溼法生產三氧化二銻時降低砷、鉛的方法
技術領域：
本發明屬於溼法冶金領域，涉及氯化-水解法處理硫化銻精礦生產高純三氧化二 銻時除砷降鉛的方法。
背景技術：
金屬銻很少單獨使用，銻的各種化合物及銻與鉛、錫、銅等金屬的合金則有著廣 泛的用途。阻燃劑工業是當今世界上最大的耗銻領域，銻消耗量約佔世界銻消費總量的 70%-75%。氧化銻是一種優良的阻燃協效劑，與滷化物共同作用可產生很好的阻燃自熄效 果。銻系阻燃劑廣泛用於塑料、電氣元件和化纖紡織品中。隨著高分子合成材料的廣泛來用和現代社會對防火要求越來越高，阻燃劑以及氧 化銻的用量亦隨之不斷增加。我國主要以出口精銻、粗氧化銻、甚至銻礦砂為主，而銻價受 主要消費國歐美控制，每年甚至每個月之間的變化都很大，因此國內呼籲拓寬金屬銻的研 究領域，加大氧化銻生產，走深加工再出口，同時國家對這些環保銻產品從各方面給予鼓 勵。目前國內生產三氧化二銻的工藝主要分為火法和溼法兩種。火法生產三氧化二銻 原料為銻錠，迫於國內外環保要求的提高，其火法生產銻錠過程產生的低濃度二氧化硫和 砷鹼渣給環境處理帶來了很大的壓力。溼法生產三氧化二銻避開了這個環保問題，而且生 產出來的三氧化二銻產品的砷、鉛等化學指標都明顯低於火法，完全滿足國家現環保要求。
發明內容
本發明的目的是在原有溼法氯化-水解法生產三氧化二銻的基礎上，進一步降低 產品中砷、鉛化學指標的含量，生產一種砷、鉛含量均在IOppm以內的高純三氧化二銻產品。以滿足國內外環保要求，此方法已經在工業上得到應用且確實可行。本發明的目的是通過下述方式實現的一種溼法生產三氧化二銻時降低砷、鉛的方法，包括以下步驟1) 一次還原硫化銻精礦的氯化浸出液加入硫化銻精礦進行一次還原；2)硫代硫酸鈉除雜一次還原液加入硫代硫酸鈉除雜，過濾，濾液沉澱不少於2小時；3)氧化步驟幻沉澱後的溶液過濾，濾液中通入氯氣氧化，反應至有單質硫析出且溶液呈 亮紅棕色，過濾，沉澱不少於2小時，過濾，冷卻至10 40°C ；4) 二次還原步驟幻冷卻後的溶液過濾，濾液加入精銻粉進行二次還原；通過加入精銻粉進行二次還原；將溶液中過量的Sb5+還原成Sb3+(也包括還原其它高價金屬離子)，其主要反應方程式為3Sb5++2Sb = 5Sb3+確保SbCl3溶液中含Sb3+濃度達到99%以上，二次還原反應時間為3小時左右。 進行再次還原的目的即利用Sb3+在較低酸度下，可水解成為氯氧銻而其它金屬離子進入液 相中。5)水解、除雜、中和二次還原後水解，水解後的產物氯氧銻通過加入Sb3+總投入質量的0. 03 0. 15 倍的乙二胺四乙酸二鈉除雜3 5小時，加氨水中和，所得產品洗滌烘乾即可。步驟2)所述的硫代硫酸鈉的加入質量為一次還原液中砷質量含量的0. 8 1. 4 倍；反應2 5小時。步驟3)所述的濾液中通入過量氯氣氧化；氧化反應溫度50 90°C。步驟5)所述的水解過程中，二次還原之後的濾液與加入的水體積比為1 10; 攪拌20 100分鐘，沉澱20 90min後過濾，即得水解後的產物氯氧銻，再採用純水洗滌 20 60min。洗滌之後的氯氧銻加水中和，氯氧銻與水的體積比1 3 5。所述的步驟5)中除雜後，加入質量濃度17%的氨水，氨水加入量與氯氧銻質量之 比為1 3，終點pH值控制在8 10，過濾後用純水洗滌甩幹20-60min，烘乾即可。本發明的原理及優勢1、溶液中的砷以游離的三價砷離子存在，硫代硫酸鈉加入，其多硫酸根離子與溶 液中的砷產生絡合反應，形成紅棕色的沉澱進入渣相中，從而達到降低液相中砷含量的目 的；反應後溶液內懸浮濾渣為紅棕色；濾液沉澱後，溶液中砷含量可降低至30ppm以內。2、通入氯氣進行氧化，反應終點為溶液為亮紅棕色且有明顯可見單質硫析出。液 相中的鉛通過與氯離子反應，生成氯化鉛的化合物，在高溫時氯化鉛呈游離狀態，沉澱後， 降低溶液中的溫度，氯化鉛則逐漸轉變為沉澱的形式進入渣相中析出。濾液沉澱後，鉛含量 低於900g/m3。冷卻過程其目的主要是使溶液中砷、鉛、硫等雜質更徹底的析出，溫度越低， 越利於雜質的析出。3、除雜劑乙二胺四乙酸二鈉加入溶液中，因為鈉離子金屬性強，在液相中呈游離 狀態，使得溶液中的鉛離子與乙二胺四乙酸根離子發生螯合反應，形成穩定的游離化合物， 在洗滌過程中得以除去。
圖1為本發明的具體工藝流程圖。
具體實施例方式以下結合實施例旨在進一步說明本發明，而非限制本發明。本發明工業化生產的流程如下表1某一礦源主要成份含量
權利要求
1.一種溼法生產三氧化二銻時降低砷、鉛的方法，其特徵在於，包括以下步驟1)一次還原硫化銻精礦的氯化浸出液加入硫化銻精礦進行一次還原；2)硫代硫酸鈉除雜一次還原液加入硫代硫酸鈉除雜，過濾，濾液沉澱不少於2小時；3)氧化步驟幻沉澱後的溶液過濾，濾液中通入氯氣氧化，反應至有單質硫析出且溶液呈亮紅 棕色，過濾，沉澱不少於2小時，過濾，冷卻至10 40°C ；4)二次還原步驟幻冷卻後的溶液過濾，濾液加入精銻粉進行二次還原；5)水解、除雜、中和二次還原後水解，水解後的產物氯氧銻通過加入Sb3+總投入質量的0. 03 0. 15倍的 乙二胺四乙酸二鈉除雜3 5小時，加氨水中和，所得產品洗滌烘乾即可。
2.根據權利要求1所述的一種溼法生產三氧化二銻時降低砷、鉛的方法，其特徵在於， 步驟2、所述的硫代硫酸鈉的加入質量為一次還原液中砷質量含量的0. 8 1. 4倍；反應 2 5小時。
3.根據權利要求1所述的一種溼法生產三氧化二銻時降低砷、鉛的方法，其特徵在於， 步驟幻所述的濾液中通入過量氯氣氧化；氧化反應溫度50 90°C。
4.根據權利要求1所述的一種溼法生產三氧化二銻時降低砷、鉛的方法，其特徵在於， 步驟5)所述的水解過程中，二次還原之後的濾液與加入的水體積比為1 10;攪拌20 100分鐘，沉澱20 90min後過濾，即得水解後的產物氯氧銻，再採用純水洗滌20 60min。
5.根據權利要求4所述的一種溼法生產三氧化二銻時降低砷、鉛的方法，其特徵在於， 洗滌之後的氯氧銻加水中和，氯氧銻與水的體積比1 3 5。
6.根據權利要求1所述的一種溼法生產三氧化二銻時降低砷、鉛的方法，其特徵在 於，所述的步驟幻中除雜後，加入質量濃度17%的氨水，氨水加入量與氯氧銻質量之比為 1 3，終點pH值控制在8 10，過濾後用純水洗滌甩幹20-60min，烘乾即可。
全文摘要
本發明公開了一種處理硫化銻精礦生產高純三氧化二銻，降低產品砷、鉛含量的方法。將經過浸出和一次還原後的溶液，加入硫代硫酸鈉進行降砷，沉澱至少2小時後，其液中砷含量控制在30ppm以內；硫化濾液通過升溫至50-90℃，通入氯氣氧化，然後沉澱至少2h，溶液冷卻使液相中鉛含量降低至900g/m3。之後進行二次還原、水解，中和過程，通過加入乙二胺四乙酸二鈉進行除鉛，然後烘乾，即可製得鉛、砷都在10ppm以內的高純氧化銻產品。
文檔編號C01G30/00GK102139919SQ20111004171
公開日2011年8月3日 申請日期2011年2月21日 優先權日2011年2月21日
發明者瀋吉峰, 王國輝, 王晶, 許霞 申請人:湖南辰州礦業股份有限公司