[发明专利]一种由辉锑矿生产三氧化二锑的方法

说明书

本发明是一种湿法制取三氧化二锑的方法，特别是利用酸转运-循环由辉锑矿（或锑精矿）生产纯度高、细度高、光稳定性好的三氧化二锑的工业化方法。产品三氧化二锑可作为阻燃剂、催化剂等。

由辉锑矿（主要成分Sb₂S₃）生产三氧化二锑的方法主要有“火法”、“湿法”两种。“火法”工艺落后，产量、质量均低，且浪费资源，污染环境。目前，国内外广泛采用“湿法”生产，湿法涉及氧化一还原反应、复分解反应、水解反应几种不同反应类型。通过氧化一还原反应制取三氧化二锑，要使用氯气、硝酸、锑粉、铁粉等氧化还原剂，反应生成的硫不易回收，于是要用多种无机、有机溶剂作萃取剂并使用电渗法等工艺，结果导致工艺流程冗长，对设备要求高，设备造价高，产品纯度低。有关参考文献，如比利时专利846412用氯气和无机酸浸出锑矿，然后用有机溶剂萃取，转变为氯氧锑后用碱中和得到三氧化二锑，美国专利3883635，西德专利2207181和比利时专利778804都是采用无机溶剂浸出锑后再用硝酸使之氧化为氧化锑或锑酸。通过复分解反应和水解制取三氧化二锑，是将辉锑矿和工业酸（表达式以HCl为例）反应，生成物包括以三氯化锑为主含多种杂质的反应液和硫化氢气体，反应液再经水解，得到三氧化二锑沉淀和含多种杂质（挥发性硫化物、砷、铅、铁、钙、硅等）的盐酸及未完全水解的氯氧锑。对于含杂质的盐酸，无法回收利用，只好用大量的碱中和，然后作废液排放，其中有毒的杂质会造成环境污染。由于氯氧锑可溶且不稳定，因此它随废液排放，不仅浪费原料，而且加重污染。为了减少排放液中的氯氧锑，现实中用吸附剂吸附或大量加水，造成工艺复杂、成本高、排放量大。总之，现有湿法工艺浪费原料，产品纯度、细度不够，污染较严重。有关参考文献如下：

1.《无机制备化学手册》上册，何泽人译，化学工业出版社出版291页三氯化锑SbCl₃

P.Hensgen：Recueil    Trav    Chim    Pay-Bas    9，301（1890）

主要发表了用硫化锑（辉锑矿）和浓盐酸制备三氯化锑的反应。

293页三氧化二锑Sb₂O₃

L.Vanino：Handb.d.praep    chem.，Ⅱ.Aufl    Stuffgart    1925，S.229。

主要发表了将三氯化锑用水稀释成溶液，再以水多次洗涤，用稀氨水煮数次以制备三氧化二锑。

2.欧洲专利EP0016872    79，04，04

该专利叙述了用各种弱碱性试剂如氧化钙、碳酸钠、三乙醇胺中和三氯化锑制备三氧化二锑的方法。

3.德国专利DE3041631    Al82.5.13

该专利发表了由辉锑矿和盐酸、氯气作用生成氯氧锑再经大量水处理，在60℃下搅拌并加入50%浓度的氢氧化钠中和以制备三氧化二锑的方法。

本发明的目的是克服上述方法中的缺点，给出一种由辉锑矿（或锑精矿）生产纯度高、细度高的三氧化二锑的湿式新方法。

本发明采取的方法，从整体上说，仍然属于复分解和水解的湿法，即辉锑矿先与工业酸（表达式以HCl为例，下同）反应，生成三氯化锑再进行水解，生成三氧化二锑沉淀，经处理得到纯净产品。其主要步骤为：矿石粉碎、酸解、过滤、水解、过滤、干燥、粉碎、包装，其特征是：（1）对过滤后的酸解液（锑化合物溶液）在不超过150℃的条件下分级减压蒸馏，依次除去其中的挥发性硫化物、砷、铁、铅、钙、硅等杂质，得到纯净的锑化合物溶液（三氯化锑），用于水解;（2）确定水解时三氯化锑与水的合适配比及合适的反应温度，以保证彻底水解，防止氯氧锑流失，本发明将除杂后的锑化合物溶液比重调整为1.5～2.5，投入6～16倍体积5～30℃的水中，进行水解;（3）由于水解液中含杂质很少，将过滤后的水解液（稀盐酸）浓缩成浓盐酸，直接收回，再投料循环使用。

本发明所涉及的化学反应表达式如下：