CN1228462C - 用催化氧化法从锑矿制取焦锑酸钠的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用催化氧化法从锑矿制取焦锑酸钠的方法，向锑浸出液加入高效催化剂再鼓入空气或氧气使可溶的锑化合物氧化为焦锑酸钠。催化剂可以是蒽醌或其衍生物。用本发明的方法从锑矿中制取焦锑酸钠，对锑矿原料品质要求低，氧化过程可在常规的反应器中进行，氧化反应时间短，氧化效率高，生产成本低。

Description

用催化氧化法从锑矿制取焦锑酸钠的方法
                                技术领域
本发明属采用催化氧化法从锑矿制取焦锑酸钠的方法领域。
                                背景技术
到目前为止，制取焦锑酸钠的方法有多种，根据使用的起始原料，可以把这些方法分成两类：
第一类以三氧化二锑(包括锑白和锑氧粉)为原料制取焦锑酸钠。与此相关的技术有：中国专利申请<氯(盐)氧化物生产焦锑酸钠>(申请号90105558)公开了一种以粗锑粉为原料、经盐酸溶解、氯气或氯酸盐氧化、水解、中和等氯(盐)氧化法生产焦锑酸钠的工艺。中国专利<一种制取焦锑酸钠的湿法工艺>(专利号85102490)和中国专利申请<一种制备细粒状焦锑酸钠的生产方法>(申请号87102082)公开了以锑白为原料、采用双氧水氧化直接制取焦锑酸钠的工艺；专利申请<水合锑酸钠法工业生产工艺>(申请号96118121)公开了以锑氧粉为原料、采用氢氧化钾氧化制取的水合锑酸钠钾法工业生产工艺。这些方法采用的原料都是火法冶炼锑过程中的中间产品或成品，对原料的质量要求较高，同时要消耗大量氧化剂，因此造成生产成本偏高，在市场中缺乏竞争力，正逐步被陶汰。
第二类是以精锑矿或高铅锑矿为原料经硫化钠浸取、空气氧化制取焦锑酸钠的湿法工艺。专利申请<锑精矿制取焦锑酸钠的湿法工艺>(申请号86101108)公开了一种锑精矿制取焦锑酸钠的方法，该法采取的催化剂是二价铜盐和苯二酚的复合物。由于使用了含有重金属的铜盐，在反应过程中不可避免地部分沉淀进入焦锑酸钠产品中，使产品外观及内在质量难达到国内外标准。因此，在工业上难以实施运用。
专利申请<硫化锑矿制取焦锑酸钠的方法和设备>(申请号94115380)公开了一种硫化锑矿制取焦锑酸钠的方法及特制设备，采用空气氧化，不加催化剂。从公开的内容可知，该方法较第一类制取焦锑酸钠的方法先进。它的不足是需要特制的反应设备，且设备高度要求在25米左右，造成制造成本偏高；另一方面它的反应时间偏长，在40小时左右，压力偏高，造成能耗增加，因此增加了生产成本。
                                发明内容
本发明要解决的技术问题是降低可溶性锑化物在浸出液中氧化时对工艺条件和设备的要求，加速氧化速度，降低焦锑酸钠的生产成本。
本发明用催化氧化法从锑矿制取焦锑酸钠的方法以如下技术方案解决上述技术问题：在含有可溶性锑化合物的锑矿浸出液中，加入少量高效催化剂，再鼓入空气或氧气将可溶的锑化合物氧化为难溶的焦锑酸钠。催化剂可以是蒽醌或其衍生物，如1.5-二蒽醌磺酸钠、2.6(2.7)-二蒽醌磺酸钠等。催化剂的添加重量可以是锑矿重量的万分之一至百分之一。
使用本发明的方法从锑矿中制取焦锑酸钠，对锑矿原料品质要求低，氧化过程可在常规的反应器中进行，氧化反应时间短，氧化效率高，生产成本低，而且分离了焦锑酸钠产品后的母液经浓缩、结晶可进一步加工为五水硫代硫酸钠，不会产生有害废水污染环境。
                            具体实施方式
用本发明的方法制取焦锑酸钠按以下步骤进行：
一、将锑矿或浮选锑矿经粉碎后，加入硫化钠溶液或硫化钠与氢氧化钠的混合溶液，在50～130℃温度下，搅拌反应0.1～5小时，使锑矿中的锑与硫化钠和氢氧化钠反应生成可溶于水的锑化合物，将溶液与废渣进行固液分离。分离后所得的可溶的锑化合物溶液用于下一步反应。
在浸锑矿的硫化钠或其混合溶液中，硫化钠的浓度为50～300g/L，氢氧化钠的浓度为0～30g/L。硫化钠的加入量为每吨锑加入0.64～1.50吨。
可溶的锑化合物主要是Na3SbS3和Na3SbO3，反应过程较复杂，主要反应原理之一为：
                
二、将第一步所得的锑化合物溶液置于普通反应器中，加入少量高效催化剂，温度控制在60～120℃，在常压或低压下，鼓入空气或氧气，使可溶的锑化合物氧化为难溶的焦锑酸钠，经固液分离、洗涤、干燥可得焦锑酸钠成品。
普通反应器在试验室中可以是玻璃管或钢管，在工业生产中可以是常规反应器；加热方式采用电加热，蒸汽加热或其它形式均可。
氧化时采用的高效催化剂是可溶于水的蒽醌或其衍生物。比如1.5一二蒽醌磺酸钠，2.6(2.7)一二蒽醌磺酸钠，或是它们中的多种混合物。
催化剂的添加量，一般为锑矿重量的万分之一至百分之一。
反应时间一般在4～10小时。
第二步反应过程更为复杂，其主要反应原理之一为：
实施例1：
在450g含锑27.5％、含铅28.5％的高铅锑矿中，加入含硫化钠120g/L，氢氧化钠12g/L的溶液1.2L，在100℃温度下搅拌反应1.5小时，过滤，在滤液中加入2.6-二蒽醌磺酸钠0.4g，然后将该溶液移入长2米、直径50mm的钢管中，鼓入空气或氧气，控制温度在95℃左右，反应6.5小时后，沉锑率达99.5％，过滤、洗涤、干燥得焦锑酸钠产品205克。产品质量分析结果为：含锑49.15％，氧化钠12.80％，铅0.0011％，砷0.005％，铁0.0056％，铜0.001％。
实施例2：
在220g含锑55％的硫化锑精矿中，加入含硫化钠120g/L，氢氧化钠12g/L的溶液1.2L，在100℃温度下搅拌反应50分钟，过滤，在滤液中加入2.6-二蒽醌磺酸钠0.4g，然后移入长2米、直径50mm的钢管中，鼓入空气或氧气，控制温度在95℃左右，反应7小时后，溶液沉锑率达99.5％，过滤、洗涤、干燥得焦锑酸钠产品210克。产品质量分析结果为：含锑49.10％，氧化钠12.70％，铅0.0014％，砷0.003％，铁0.0047％，铜0.001％。

Claims (1)

1.一种用催化氧化法从锑矿制取焦锑酸钠的方法，向锑矿粉中加入硫化钠溶液或硫化钠与氢氧化钠的混合溶液浸取，锑矿中的锑生成可溶于水的锑化合物，再向固液分离后所得锑浸出液鼓入空气或氧气，使可溶的锑化合物氧化为难溶的焦锑酸钠，经固液分离、洗涤、干燥后得焦锑酸钠成品，其特征是在向含有可溶性锑化合物的锑矿浸出液鼓入空气或氧气将锑化合物氧化为焦锑酸钠前，加入可溶于水的催化剂1.5-二蒽醌磺酸钠或2.6-二蒽醌磺酸钠或2.7-二蒽醌磺酸钠，催化剂的添加量是锑矿重量的万分之一至百分之一。
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