專利名稱：一種濕法生產(chǎn)三氧化二銻時(shí)降低砷、鉛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于濕法冶金領(lǐng)域，涉及氯化-水解法處理硫化銻精礦生產(chǎn)高純?nèi)趸?銻時(shí)除砷降鉛的方法。
背景技術(shù)：
金屬銻很少單獨(dú)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(yè)是當(dāng)今世界上最大的耗銻領(lǐng)域，銻消耗量約占世界銻消費(fèi)總量的 70%-75%。氧化銻是一種優(yōu)良的阻燃協(xié)效劑，與鹵化物共同作用可產(chǎn)生很好的阻燃自熄效 果。銻系阻燃劑廣泛用于塑料、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(xiàn)代社會(huì)對(duì)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(guó)主要以出口精銻、粗氧化銻、甚至銻礦砂為主，而銻價(jià)受 主要消費(fèi)國(guó)歐美控制，每年甚至每個(gè)月之間的變化都很大，因此國(guó)內(nèi)呼吁拓寬金屬銻的研 究領(lǐng)域，加大氧化銻生產(chǎn)，走深加工再出口，同時(shí)國(guó)家對(duì)這些環(huán)保銻產(chǎn)品從各方面給予鼓 勵(lì)。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)三氧化二銻的工藝主要分為火法和濕法兩種。火法生產(chǎn)三氧化二銻 原料為銻錠，迫于國(guó)內(nèi)外環(huán)保要求的提高，其火法生產(chǎn)銻錠過程產(chǎn)生的低濃度二氧化硫和 砷堿渣給環(huán)境處理帶來了很大的壓力。濕法生產(chǎn)三氧化二銻避開了這個(gè)環(huán)保問題，而且生 產(chǎn)出來的三氧化二銻產(chǎn)品的砷、鉛等化學(xué)指標(biāo)都明顯低于火法，完全滿足國(guó)家現(xiàn)環(huán)保要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在原有濕法氯化-水解法生產(chǎn)三氧化二銻的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低 產(chǎn)品中砷、鉛化學(xué)指標(biāo)的含量，生產(chǎn)一種砷、鉛含量均在IOppm以內(nèi)的高純?nèi)趸R產(chǎn)品。以滿足國(guó)內(nèi)外環(huán)保要求，此方法已經(jīng)在工業(yè)上得到應(yīng)用且確實(shí)可行。本發(fā)明的目的是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的一種濕法生產(chǎn)三氧化二銻時(shí)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(jìn)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，濾液沉淀不少于2小時(shí)；3)氧化步驟幻沉淀后的溶液過濾，濾液中通入氯氣氧化，反應(yīng)至有單質(zhì)硫析出且溶液呈 亮紅棕色，過濾，沉淀不少于2小時(shí)，過濾，冷卻至10 40°C ；4) 二次還原步驟幻冷卻后的溶液過濾，濾液加入精銻粉進(jìn)行二次還原；通過加入精銻粉進(jìn)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(jià)金屬離子)，其主要反應(yīng)方程式為3Sb5++2Sb = 5Sb3+確保SbCl3溶液中含Sb3+濃度達(dá)到99%以上，二次還原反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)左右。 進(jìn)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(jìn)入液 相中。5)水解、除雜、中和二次還原后水解，水解后的產(chǎn)物氯氧銻通過加入Sb3+總投入質(zhì)量的0. 03 0. 15 倍的乙二胺四乙酸二鈉除雜3 5小時(shí)，加氨水中和，所得產(chǎn)品洗滌烘干即可。步驟2)所述的硫代硫酸鈉的加入質(zhì)量為一次還原液中砷質(zhì)量含量的0. 8 1. 4 倍；反應(yīng)2 5小時(shí)。步驟3)所述的濾液中通入過量氯氣氧化；氧化反應(yīng)溫度50 90°C。步驟5)所述的水解過程中，二次還原之后的濾液與加入的水體積比為1 10; 攪拌20 100分鐘，沉淀20 90min后過濾，即得水解后的產(chǎn)物氯氧銻，再采用純水洗滌 20 60min。洗滌之后的氯氧銻加水中和，氯氧銻與水的體積比1 3 5。所述的步驟5)中除雜后，加入質(zhì)量濃度17%的氨水，氨水加入量與氯氧銻質(zhì)量之 比為1 3，終點(diǎn)pH值控制在8 10，過濾后用純水洗滌甩干20-60min，烘干即可。本發(fā)明的原理及優(yōu)勢(shì)1、溶液中的砷以游離的三價(jià)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(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)，形成紅棕色的沉淀進(jìn)入渣相中，從而達(dá)到降低液相中砷含量的目 的；反應(yīng)后溶液內(nèi)懸浮濾渣為紅棕色；濾液沉淀后，溶液中砷含量可降低至30ppm以內(nèi)。2、通入氯氣進(jìn)行氧化，反應(yīng)終點(diǎn)為溶液為亮紅棕色且有明顯可見單質(zhì)硫析出。液 相中的鉛通過與氯離子反應(yīng)，生成氯化鉛的化合物，在高溫時(shí)氯化鉛呈游離狀態(tài)，沉淀后， 降低溶液中的溫度，氯化鉛則逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋淼男问竭M(jìn)入渣相中析出。濾液沉淀后，鉛含量 低于900g/m3。冷卻過程其目的主要是使溶液中砷、鉛、硫等雜質(zhì)更徹底的析出，溫度越低， 越利于雜質(zhì)的析出。3、除雜劑乙二胺四乙酸二鈉加入溶液中，因?yàn)殁c離子金屬性強(qiáng)，在液相中呈游離 狀態(tài)，使得溶液中的鉛離子與乙二胺四乙酸根離子發(fā)生螯合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的游離化合物， 在洗滌過程中得以除去。


圖1為本發(fā)明的具體工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例旨在進(jìn)一步說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。本發(fā)明工業(yè)化生產(chǎn)的流程如下表1某一礦源主要成份含量
權(quán)利要求
1.一種濕法生產(chǎn)三氧化二銻時(shí)降低砷、鉛的方法，其特征在于，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(jìn)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，濾液沉淀不少于2小時(shí)；3)氧化步驟幻沉淀后的溶液過濾，濾液中通入氯氣氧化，反應(yīng)至有單質(zhì)硫析出且溶液呈亮紅 棕色，過濾，沉淀不少于2小時(shí)，過濾，冷卻至10 40°C ；4)二次還原步驟幻冷卻后的溶液過濾，濾液加入精銻粉進(jìn)行二次還原；5)水解、除雜、中和二次還原后水解，水解后的產(chǎn)物氯氧銻通過加入Sb3+總投入質(zhì)量的0. 03 0. 15倍的 乙二胺四乙酸二鈉除雜3 5小時(shí)，加氨水中和，所得產(chǎn)品洗滌烘干即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕法生產(chǎn)三氧化二銻時(shí)降低砷、鉛的方法，其特征在于， 步驟2、所述的硫代硫酸鈉的加入質(zhì)量為一次還原液中砷質(zhì)量含量的0. 8 1. 4倍；反應(yīng) 2 5小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕法生產(chǎn)三氧化二銻時(shí)降低砷、鉛的方法，其特征在于， 步驟幻所述的濾液中通入過量氯氣氧化；氧化反應(yīng)溫度50 90°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕法生產(chǎn)三氧化二銻時(shí)降低砷、鉛的方法，其特征在于， 步驟5)所述的水解過程中，二次還原之后的濾液與加入的水體積比為1 10;攪拌20 100分鐘，沉淀20 90min后過濾，即得水解后的產(chǎn)物氯氧銻，再采用純水洗滌20 60min。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種濕法生產(chǎn)三氧化二銻時(shí)降低砷、鉛的方法，其特征在于， 洗滌之后的氯氧銻加水中和，氯氧銻與水的體積比1 3 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕法生產(chǎn)三氧化二銻時(shí)降低砷、鉛的方法，其特征在 于，所述的步驟幻中除雜后，加入質(zhì)量濃度17%的氨水，氨水加入量與氯氧銻質(zhì)量之比為 1 3，終點(diǎn)pH值控制在8 10，過濾后用純水洗滌甩干20-60min，烘干即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理硫化銻精礦生產(chǎn)高純?nèi)趸R，降低產(chǎn)品砷、鉛含量的方法。將經(jīng)過浸出和一次還原后的溶液，加入硫代硫酸鈉進(jìn)行降砷，沉淀至少2小時(shí)后，其液中砷含量控制在30ppm以內(nèi)；硫化濾液通過升溫至50-90℃，通入氯氣氧化，然后沉淀至少2h，溶液冷卻使液相中鉛含量降低至900g/m3。之后進(jìn)行二次還原、水解，中和過程，通過加入乙二胺四乙酸二鈉進(jìn)行除鉛，然后烘干，即可制得鉛、砷都在10ppm以內(nèi)的高純氧化銻產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C01G30/00GK102139919SQ20111004171
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者沈吉峰, 王國(guó)輝, 王晶, 許霞 申請(qǐng)人:湖南辰州礦業(yè)股份有限公司