CN102220496B

CN102220496B - 从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法

Info

Publication number: CN102220496B
Application number: CN2011101556872A
Authority: CN
Inventors: 杨仲苗; 郑苏云; 姜志田; 吴奕
Original assignee: Juhua Group Corp
Current assignee: Fluoro-Chemial Co., Ltd., Quzhou, Zhejiang Prov
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: CN102220496A

Abstract

本发明公开了一种从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法，A、萃取，用萃取剂对废氟化催化剂五氯化锑萃取，得到含锑离子的无机相萃取物；B、氧化，用氧化剂对无机相萃取物进行氧化，得到锑氧化液；C、水解，采用将锑氧化液直接在搅拌下加入水或将锑氧化液与铝盐混合后再在搅拌下加入水这两种方式使锑氧化液水解，过滤并用水洗涤得到五氧化二锑，本方法工艺简单、成本低、三废排放少，得到的五氧化二锑可用于五氧化二锑胶体或锑盐的制备。

Description

从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法

技术领域

本发明涉及一种从废催化剂回收有用物质的方法，尤其是涉及一种从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法。

背景技术

在氟化工生产中，经典的氟化工艺为液相催化氟化法，其所用的五氯化锑催化剂在生产过程中会失活而成为废催化剂外排。外排的废催化剂成分复杂，主要由卤化锑、卤代烃、氯化氢、氢氟酸组成，对环境影响大，属危险废物，必须妥善处置或综合利用。

废氟化催化剂含有高浓度的锑，，而锑在自然界贮量较少，因而资源化价值高。中国专利CN101205571及CN1733612公开了从废氟化催化剂五氯化锑中回收单质锑和三氧化二锑的方法，CN101205571采用盐酸萃取、铝或锌还原、洗涤、过滤干燥得到金属锑，虽然工艺简单，但因在强酸性体系中还原，金属消耗量大，同时由于置换产生的金属锑活性大，无法得到纯度高的单质锑，产品中存在部分氧化锑，因而应用范围受到限制；CN1733612采用减压蒸馏、无机物萃取、有机物萃取、铁粉还原、中和、过滤、洗涤干燥工艺，工艺较为复杂，铁消耗量大，得到的产品三氧化二锑白度不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、消耗低、三废排放少的从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法，包括以下步骤：

A、萃取，用萃取剂对废氟化催化剂五氯化锑萃取，得到含锑离子的无机相萃取物；

B、氧化，用氧化剂对无机相萃取物进行氧化，得到锑氧化液；

C、水解，采用将锑氧化液直接在搅拌下加入水或将锑氧化液与铝盐混合后再在搅拌下加入水这两种方式使锑氧化液水解，过滤并用水洗涤得到含水五氧化二锑。

所述的萃取剂与废氟化催化剂五氯化锑的体积比0.5∶1～2∶1。

所述的萃取剂为工业水或五氧化二锑洗涤水。

所述的氧化剂用量为理论用量的1～2倍。

所述的氧化剂为双氧水。

所述的铝盐用量为锑氧化液的0～2％。

所述的铝盐为三氯化铝或硫酸铝。

所述水解时的水量以重量计为锑氧化液的1～10倍。

水解步骤得到的五氧化二锑洗涤水，可作为萃取剂循环使用。

本方法主要涉及的反应有：

氧化步骤：Sb³⁺+H₂O₂+2H⁺＝Sb⁵⁺+2H₂O

水解步骤：2Sb⁵⁺+5H₂O＝Sb₂O₅+10H⁺

与现有技术相比，本发明的优点在于工艺简单、物耗小、成本低及三废排放少，锑的萃取率大于99％；使用双氧水作氧化剂，不带入杂质，氧化率高；在水解中加入少量铝盐，减轻了氧化液中氟离子对水解的影响，在优选的条件下水解率大于94％。本方法产生的废水仅带入少量的三价铝，对比现有技术带入的金属离子要少得多，不增加其他新的污染因子。本方法得到的五氧化二锑可用于五氧化二锑胶体或锑盐的制备。

附图说明

图1为本发明方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

按附图所示的工艺流程，从100ml废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑。

实施例1

A)萃取。量取100ml水于500ml烧瓶中，在搅拌下缓慢加入100ml废氟化催化剂，产生的废气用水吸收。加料完毕继续搅拌10min后，停搅拌，将溶液移至分液漏斗中静置30min上下层分离，下层为有机相，上层为水相，分离得到含锑离子的水溶液共193.4g，其中Sb³⁺3.61％、Sb⁵⁺16.90％；

B)氧化。称取含锑离子的水溶液100g，按化学反应式：Sb³⁺+H₂O₂+2H⁺＝Sb⁵⁺+2H₂O计算出所需30％双氧水的理论用量后，按理论用量的1.2倍加入30％双氧水，反应30min即将三价锑氧化成五价锑，得锑氧化液104.2g；

C)水解。在上述锑氧化液中加入2.5ml 200g/L三氯化铝溶液，在搅拌下加入300g水使氧化液水解，加水结束后再继续搅拌60min，过滤并用水洗涤三次得到五氧化二锑。经测定滤液含Sb⁵⁺0.25％，产品含五氧化二锑38.2％，三价锑0.019％。

实施例2

A)萃取。量取75ml水于500ml烧瓶中，在搅拌下缓慢加入100ml废氟化催化剂，产生的废气用水吸收。加料完毕再搅拌10min，停搅拌，将溶液移至分液漏斗中静置30min上下层分离，下层为有机相，上层为水相，分离得到含锑离子的水溶液共162.4g，其中Sb³⁺4.10％、Sb⁵⁺19.45％；

B)氧化。称取含锑离子的水溶液100g，按化学反应式：Sb³⁺+H₂O₂+2H⁺＝Sb⁵⁺+2H₂O计算出所需30％双氧水的理论用量后，按理论用量的1.1倍加入30％双氧水，反应30min即将三价锑氧化成五价锑，得锑氧化液104.3g；

C)水解。在上述锑氧化液加入10.0ml 200g/L硫酸铝溶液，在搅拌下加入500g水使氧化液水解，加水结束后再继续搅拌60min，过滤并用水洗涤三次得到五氧化二锑。经测定滤液含Sb⁵⁺0.11％，产品含五氧化二锑38.18％，三价锑0.035％。

实施例3

A)萃取。量取150ml五氧化二锑洗涤水于500ml烧瓶中，在搅拌下缓慢加入100ml废氟化催化剂，产生的废气用水吸收。加料完毕再搅拌10min，停搅拌，将溶液移至分液漏斗中静置30min上下层分离，下层为有机相，上层为水相，分离得到含锑离子的水溶液共240.3g，其中Sb³⁺2.83％、13.33％；

B)氧化。称取含锑离子的水溶液100g，按化学反应式：Sb³⁺+H₂O₂+2H⁺＝Sb⁵⁺+2H₂O计算出所需30％双氧水的理论用量后，按理论用量的1.5倍加入30％双氧水，反应30min即将三价锑氧化成五价锑，得锑氧化液104.1g；

C)水解。在上述锑氧化液加入5.0ml 200g/L三氯化铝溶液，在搅拌下加入200g水使氧化液水解，加水结束后再继续搅拌60min，过滤并用水洗涤三次得到五氧化二锑。经测定滤液含Sb⁵⁺0.45％，产品含五氧化二锑36.10％，三价锑0.014％。

实施例4

A)萃取。量取50ml水于500ml烧瓶中，在搅拌下缓慢加入100ml废氟化催化剂，产生的废气用水吸收。加料完毕再搅拌10min，停搅拌，将溶液移至分液漏斗中静置30min上下层分离，下层为水相，上层为有机相，分离得到含锑离子的水溶液共131.0g，其中Sb³⁺4.87％、Sb⁵⁺22.47％；

B)氧化。称取含锑离子的水溶液100g，按化学反应式：Sb³⁺+H₂O₂+2H⁺＝Sb⁵⁺+2H₂O计算出所需30％双氧水的理论用量后，按理论用量的1.0倍加入30％双氧水，反应30min即将三价锑氧化成五价锑，得锑氧化液104.6g；

C)水解。在上述锑氧化液加入5.0ml 200g/L三氯化铝溶液，在搅拌下加入1000g水使氧化液水解，加水结束后再继续搅拌60min，过滤并用水洗涤三次得到五氧化二锑。经测定滤液含Sb⁵⁺0.16％，产品含五氧化二锑38.48％，三价锑0.041％。

实施例5

A)萃取。量取200ml水于500ml烧瓶中，在搅拌下缓慢加入100ml废氟化催化剂，产生的废气用水吸收。加料完毕再搅拌10min，停搅拌，将溶液移至分液漏斗中静置30min上下层分离，下层为有机相，上层为水相，分离得到含锑离子的水溶液共291.5g，其中Sb³⁺2.13％、Sb⁵⁺10.63％；

B)氧化。称取含锑离子的水溶液100g，按化学反应式：Sb³⁺+H₂O₂+2H⁺＝Sb⁵⁺+2H₂O计算出所需30％双氧水的理论用量后，按理论用量的1.2倍加入30％双氧水，反应30min即将三价锑氧化成五价锑，得锑氧化液102.4g；

C)水解。在上述锑氧化液加入2.5ml 200g/L三氯化铝溶液，在搅拌下加入300g水使氧化液水解，加水结束后再继续搅拌60min，过滤并用水洗涤三次得到五氧化二锑。经测定滤液含Sb⁵⁺0.23％，产品含五氧化二锑37.25％，三价锑0.018％。

实施例6

A)萃取。量取100ml水于500ml烧瓶中，在搅拌下缓慢加入100ml废氟化催化剂，产生的废气用水吸收。加料完毕再搅拌10min，停搅拌，将溶液移至分液漏斗中静置30min上下层分离，下层为有机相，上层为水相，分离得到含锑离子的水溶液共192.4g，其中Sb³⁺3.65％、Sb⁵⁺16.80％；

B)氧化。称取含锑离子的水溶液100g，按化学反应式：Sb³⁺+H₂O₂+2H⁺＝Sb⁵⁺+2H₂O计算出所需30％双氧水的理论用量后，按理论用量的2.0倍加入30％双氧水，反应30min即将三价锑氧化成五价锑，得锑氧化液107.0g；

C)水解。在上述氧化液中搅拌下加入500g水使氧化液水解，加水结束后再继续搅拌60min，过滤并用水洗涤三次得到五氧化二锑。经测定滤液含Sb⁵⁺0.40％，产品含五氧化二锑38.22％，三价锑0.012％。

实施例7

A)萃取。量取125ml工业水于500ml烧瓶中，在搅拌下缓慢加入100ml废氟化催化剂，产生的废气用水吸收。加料完毕再搅拌10min，停搅拌，将溶液移至分液漏斗中静置30min上下层分离，下层为有机相，上层为水相，分离得到含锑离子的水溶液共218.4g，其中Sb³⁺3.01％、Sb⁵⁺13.4％；

B)氧化。称取含锑离子的水溶液100g，按化学反应式：Sb³⁺+H₂O₂+2H⁺＝Sb⁵⁺+2H₂O计算出所需30％双氧水的理论用量后，按理论用量的1.0倍加入30％双氧水，反应30min即将三价锑氧化成五价锑，得锑氧化液103.0g；

C)水解。在上述锑氧化液加入5.0ml 200g/L硫酸铝溶液，在搅拌下加入400g水使氧化液水解，加水结束后再继续搅拌60min，过滤并用水洗涤三次得到五氧化二锑。经测定滤液含Sb⁵⁺0.22％，产品含五氧化二锑36.52％，三价锑0.040％。

Claims

1.一种从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法，其特征在于包括以下步骤：

A、萃取，用水或五氧化二锑洗涤水作为萃取剂对废氟化催化剂五氯化锑萃取，所述萃取剂与废氟化催化剂五氯化锑的体积比为0.5∶1～2∶1，得到含锑离子的无机相萃取物；

C、水解，将锑氧化液与三氯化铝混合，三氯化铝用量为锑氧化液用量的0.48%～0.96%，再在搅拌下加入水使锑氧化液水解，过滤并用水洗涤得到五氧化二锑。

2.根据权利要求1所述的一种从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法，其特征在于步骤B中所述的氧化剂用量为理论用量的1～2倍。

3.根据权利要求1或2所述的一种从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法，其特征在于所述的氧化剂为双氧水。

4.根据权利要求1所述的一种从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法，其特征在于所述水解时的水量以重量计为锑氧化液的1～10倍。