RU2774508C1 - Способ получения металлического висмута с получением висмута нитрата основного - Google Patents
Способ получения металлического висмута с получением висмута нитрата основного Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774508C1 RU2774508C1 RU2021124540A RU2021124540A RU2774508C1 RU 2774508 C1 RU2774508 C1 RU 2774508C1 RU 2021124540 A RU2021124540 A RU 2021124540A RU 2021124540 A RU2021124540 A RU 2021124540A RU 2774508 C1 RU2774508 C1 RU 2774508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bismuth
- solution
- nitrate
- basic
- precipitate
- Prior art date
Links
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 104
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 104
- VGCWJEOSAJKNRP-UHFFFAOYSA-N bismuth;oxygen(2-);nitrate Chemical compound [O-2].[Bi+3].[O-][N+]([O-])=O VGCWJEOSAJKNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 31
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O Ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 20
- PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N Ammonium carbonate Chemical compound N.N.OC(O)=O PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- PPNKDDZCLDMRHS-UHFFFAOYSA-N dinitrooxybismuthanyl nitrate Chemical compound [Bi+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PPNKDDZCLDMRHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000003301 hydrolyzing Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- -1 equal to 1.5-3.5 Chemical compound 0.000 claims description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide Substances O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 28
- 229910052813 nitrogen oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000011133 lead Substances 0.000 abstract description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 9
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 abstract description 8
- 230000002588 toxic Effects 0.000 abstract description 7
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 7
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 57
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N Bismuth(III) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M NaHCO3 Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 4
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 4
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- HWSISDHAHRVNMT-UHFFFAOYSA-N Bismuth subnitrate Chemical compound O[NH+]([O-])O[Bi](O[N+]([O-])=O)O[N+]([O-])=O HWSISDHAHRVNMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960001482 bismuth subnitrate Drugs 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000247 postprecipitation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002730 additional Effects 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001622 bismuth compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013533 rum Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, а именно к переработке висмутсодержащих материалов с получением висмута нитрата основного. Металлический висмут растворяют в азотной кислоте с концентрацией 7-8 моль/л при температуре 60-70°С в присутствии нитрата аммония при молярном отношении нитрата аммония к висмуту 1,5-3,5. Гидролитическую очистку висмута от примесных металлов проводят добавлением раствора азотнокислого висмута в воду 50-80°С при объемном отношении воды и висмутсодержащего раствора 7-9:1. Висмут нитрат основной получают в результате последовательного гидролиза сначала водой, а затем раствором карбоната аммония. Осадок промывают водой при 15-40°С и сушат при 80-120°С. Маточный и промывные растворы после фильтрации объединяют и добавляют карбонат аммония при температуре 50-60°С и рН смеси 1,0. Полученный висмутсодержащий раствор фильтруют. Маточный и промывные растворы объединяют и проводят доосаждение висмута путем добавления в упомянутый объединенный раствор карбоната аммония до рН 3,0 при температуре 50-60°С. Осадок висмута нитрата основного фильтруют и направляют на стадию растворения металлического висмута. Раствор, полученный после фильтрации, очищают от примесных металлов раствором карбоната аммония до рН 8,0. Способ обеспечивает получение висмута нитрата основного с содержанием основных примесных металлов - свинца, меди, серебра - не более 1⋅10-5% при полном использовании висмута и раствора нитрата аммония, при этом устраняются выделения в газовую фазу токсичных оксидов азота. 1 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, а конкретно - к способу переработки висмутсодержащих материалов с получением соединений висмута.
Известен способ получения висмута нитрата основного путем растворения металлического висмута в 67%-ной (14,9 моль/л) азотной кислоте с последующим гидролизом висмута добавлением раствора бикарбоната натрия с концентрацией 1 моль/л до рН пульпы 3,5-5,0, промывкой осадка водой и его сушкой при 50 °С (Pat. Rum. 68.413 МКИ С01G 29/00. Субнитрат висмута. Рыхлый твердый субнитрат висмута. Dragulesccy C., Nimara A., Nemes A., Jonescu V. - Заявлено 1.04.73; Опубликовано 20.10.79 (СА 1981, V. 94, N 26, 214615).
Недостатками данного способа являются высокий расход азотной кислоты на стадии растворения висмута, связанный с выделением в атмосферу токсичных оксидов азота, низкая степень очистки висмута от свинца и железа, загрязнение продукта оксокарбонатом висмута вследствие местного перещелачивания висмутсодержащего раствора при добавлении к нему раствора бикарбоната натрия, а также продолжительность процесса его сушки.
Известен способ получения висмута нитрата основного из металлического висмута путем его растворения в азотной кислоте с концентрацией 7,44 моль/л (смесь HNO3, пл. 1,40 и воды 1:1) при температуре 60-70 °С с последующим гидролизом висмута при добавлении к раствору аммиака до рН пульпы 1,5-2,0, промывкой осадка водой и его сушкой при температуре не выше 40-45 °С (Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. - М.: Химия, 1974. С. 80-81).
Недостатками способа являются высокий расход азотной кислоты на стадии растворения висмута, связанный с выделением в атмосферу токсичных оксидов азота, а также низкая степень очистки висмута от основных примесных металлов (свинца, цинка, железа, меди) при гидролитической переработке висмутсодержащего азотнокислого раствора.
В обоих способах реакция растворения металлического висмута в азотной кислоте протекает по реакции:
Bi+6HNO3 → Bi(NO3)3+3NO2↑+3H2O.
При этом имеет место повышенный расход азотной кислоты (до 50%) вследствие ее выделения в газовую фазу в виде токсичных оксидов азота.
Известен способ получения висмута нитрата основного путем предварительного окисления металлического висмута при температуре 320-730 °С введением в его расплав при перемешивании 15-30 вес. % оксида висмута, растворении полученного оксида в азотной кислоте с последующей гидролитической очисткой висмута добавлением раствора едкого натра или воды при рН 0,5-1,4 и температуре 40-90 °С, промывкой осадка водой при 60 °С и сушкой продукта при 80-120 °С (Пат. РФ №2125020 МКИ С 01 G 29/00. Способ получения висмута нитрата основного. Юхин Ю.М., Архипов С.М., Даминова Т.В., Трубицын М.Ю. - Заявлено 11.11.97; Опубликовано 20.01.99.).
Недостатками способа являются низкая степень извлечения висмута в конечный продукт (83%), а также низкая степень очистки висмута от примесных металлов.
Наиболее близким по сущности и достигаемому эффекту к предполагаемому изобретению является способ переработки металлического висмута с получением висмута нитрата основного путем растворения металлического висмута в азотной кислоте с концентрацией 8,0 моль/л, гидролитической очистки висмута от примесей добавлением раствора азотнокислого висмута в нагретую до 50-80 °С воду при объемном отношении воды и висмутсодержащего раствора 7-9:1 с последующим доведением рН смеси водным раствором аммиака до 0,5-1,4 и промывкой осадка водой при температуре 15-40 °С (Пат. РФ №2657673 МПК С01G 29/00, С22В 30/06, С22В 3/44. Способ получения висмута нитрата основного. Даминов А.С., Юхин Ю.М., Даминов Д.С.- Заявлено 09.08.17; Опубликовано 14.06.18.).
Недостатками способа являются низкая степень очистки висмута от примесных металлов, а также выделение в атмосферу токсичных оксидов азота при растворении висмута в азотной кислоте.
Известно (Терещенко А.Б., Позина М.Б., Башлачева Н.Н. Взаимодействие окислов азота с растворами нитрата аммония // Журн. прикл. хим. 1969. Т. 42. Вып.12. С.2678-2683), что взаимодействие оксидов азота с растворами нитрата аммония в азотной кислоте протекает с дефиксацией связанного азота по реакции:
2NO2+NH4NO3 → 2HNO3+N2↑+H2O.
В связи с этим появляется возможность устранять выделение в газовую фазу токсичных оксидов азота в результате растворения металлического висмута в азотной кислоте в присутствии нитрата аммония по реакции:
10Bi+28HNO3+20NH4NO3 (10Bi(NO3)3+19N2↑+54H2O.
Задача, решаемая заявляемым техническим решением, заключается в повышении степени очистки висмута от примесных металлов и улучшении санитарно-гигиенических условий труда.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения висмута нитрата основного, включающем растворение металлического висмута в азотной кислоте с концентрацией 7-8 моль/л при температуре 60-70 °С, гидролитическую очистку висмута от примесных металлов добавлением раствора азотнокислого висмута в нагретую до 50-80 °С воду при объемном отношении воды и висмутсодержащего раствора 7-9:1, промывку осадка водой при температуре 15-40 °С и сушку при температуре 80-120 °С, металлический висмут растворяют в азотной кислоте в присутствии нитрата аммония при молярном отношении нитрата аммония к висмуту, равном 1,5-3,5, получают висмут нитрат основной в результате последовательного гидролиза сначала водой, а затем раствором карбоната аммония, причем после водного гидролиза маточный висмутсодержащий раствор отделяют от осадка фильтрацией, промытый осадок висмута нитрата основного сушат, а маточный и промывные растворы после фильтрации объединяют и добавляют карбонат аммония при температуре 50-60 °С и рН смеси 1,0, полученный висмутсодержащий раствор отделяют от осадка фильтрацией, после чего маточный и промывные растворы объединяют и проводят доосаждение висмута путем добавления в упомянутый объединенный раствор карбоната аммония до рН 3,0 при температуре 50-60 °С, осадок висмута нитрата основного фильтруют и направляют на стадию растворения металлического висмута, после чего проводят очистку полученного после фильтрации раствора от примесных металлов путем добавления в него раствора карбоната аммония до рН 8,0, проводят фильтрацию с получением осадка, содержащего примесные металлы и раствора нитрата аммония, который направляют на стадию растворения металлического висмута.
Новым является растворение металлического висмута в азотной кислоте в присутствии нитрата аммония при молярном отношении нитрата аммония к висмуту, равном 1,5-3,5; получение висмута нитрата основного в результате последовательного гидролиза висмута: на первой стадии водой, а на второй - добавлением к раствору карбоната аммония при температуре 50-60 °С и рН 1; переработка маточного и промывных растворов доосаждением висмута при рН 3 добавлением раствора карбоната аммония, а примесных металлов - при рН 8; направление полученных висмутсодержащего осадка и раствора нитрата аммония на стадию растворения металлического висмута.
Растворение металлического висмута в азотной кислоте в присутствии нитрата аммония при молярном отношении нитрата аммония к висмуту, равном 1,5-3,5, позволяет устранить выделение в газовую фазу оксидов азота. Из данных таблицы видно, что растворение металлического висмута следует проводить при молярном отношении нитрата аммония к висмуту, равном 1,5-3,5. При данном отношении менее 1,5 имеет место выделение в газовую фазу оксидов азота, а при молярном отношении нитрата аммония к висмуту более 3,5 имеет место повышенный расход нитрата аммония без дополнительного эффекта очистки газовой фазы от оксидов азота. Из таблицы также видно, что растворение металлического висмута в азотной кислоте в присутствии нитрата аммония позволяет получать растворы с большей концентрацией по висмуту.
Последовательный гидролиз висмута водой и раствором карбоната аммония при рН 1 позволяет эффективно отделять висмут от примесных металлов и получать висмут нитрат основной высокой чистоты с содержанием основных примесных металлов - свинца, серебра и меди - не более 1⋅10-5%.
Доосаждение висмута при рН 3 добавлением раствора карбоната аммония, примесных металлов - при рН 8 и направление полученных висмутсодержащего осадка и раствора нитрата аммония на стадию растворения металлического висмута позволяет полностью использовать висмут и раствор нитрата аммония в производстве висмута нитрата основного.
Способ осуществляется следующим образом:
Пример 1. 1,0 кг металлического висмута марки Ви 1, содержащего (в %): 98,1% висмута; 1,2 свинца; 1,4·10-4 цинка; 2,8·10-3 железа; 8,2·10-4 сурьмы; 1,2·10-3 меди; 1,2·10-1 серебра; менее 1·10-4 мышьяка; 1·10-5 кадмия и менее 1·10-4 теллура, обрабатывают при перемешивании раствором, содержащим 2,20 л азотной кислоты с концентрацией 7,15 моль/л и 940 г нитрата аммония в течение 3 ч. Молярное отношение нитрата аммония к висмуту равно 2,5. Концентрация оксидов азота в газовой фазе на стадии растворения висмута составляет менее 0,01%. Раствор фильтруют и получают 2,23 л раствора с концентрацией висмута 438 г/л. Добавляют данный раствор при перемешивании в предварительно нагретую до 70 °С дистиллированную воду объемом 20,0 л (объемное отношение воды и висмутсодержащего раствора равно 9), перемешивают пульпу 30 мин и дают отстой в течение 2 ч. Маточный раствор с концентрацией висмута 8,2 г/л отделяют от осадка декантацией, промывают осадок двукратно 6,0 л дистиллированной воды при температуре 25 °С.
Промытый осадок висмута нитрата основного сушат на противне из нержавеющей стали при температуре 100 °С в течение 4 ч. Получают 1,11 кг висмута нитрата основного, содержащего (в %): окись висмута - 80,2; свинец - 0,00001; цинк -<0,00004; железо - 0,0004; сурьма -<0,00005; медь -<0,00001; серебро -<0,00001; мышьяк -<0,00005; кадмий -<0,000001; теллур -<0,000005; кальций - 0,0003; магний - 0,0003; натрий - 0,0001; хлориды -<0,001, что соответствует требованиям ТУ 2624-272-05785359-99 для квалификации «хч». Прямое извлечение висмута в продукт из металлического висмута составляет 81,9%.
Маточный и промывные растворы объединяют, их объем составляет 31,0 л, а концентрация висмута в растворе 5,73 г/л. Висмут осаждают из раствора при температуре 55 °С добавлением водного раствора карбоната аммония с концентрацией 2,5 моль/л до рН 1, перемешивают смесь в течение 30 мин и дают отстой в течение 2 ч. Раствор с концентрацией висмута 0,86 г/л отделяют от осадка декантацией, промывают осадок двукратно 0,8 л дистиллированной воды при температуре 25 °С.Промытый осадок висмута нитрата основного сушат при температуре 100 °С в течение 4 ч. Получают 208,5 г висмута нитрата основного, содержащего (в %): окись висмута - 80,1; свинец - 0,005; цинк -<0,00004; железо - 0,0005; сурьма -<0,00005; медь - 0,0005; серебро - 0,0008; мышьяк -<0,00005; кадмий -<0,000001; теллур -<0,000005; кальций - 0,0003; магний - 0,0004; натрий - 0,0003; хлориды -<0,001, что соответствует требованиям ТУ 2624-272-05785359-99 для квалификации «хч».
Прямое извлечение висмута в продукт из металлического висмута с получением двух продуктов квалификации «хч» составляет 97,1%.
После переработки металлического висмута с получением висмута нитрата основного общий объем маточного и промывных растворов составляет 31,2 л, а концентрация висмута в растворе 0,905 г/л. Висмут осаждают из данного раствора практически полностью до остаточной концентрации 0,015 г/л (добавлением раствора карбоната аммония до рН 3). Раствор отделяют от осадка декантацией и направляют осадок на стадию растворения металлического висмута. К полученному раствору добавляют раствор карбоната аммония до рН 8, осаждают свинец, серебро, медь, висмут и фильтруют раствор от осадка, содержащего примесные металлы. Раствор с содержанием (мг/л): 0,4 висмута; 3,2 свинца; 0,15 серебра; 0,05 меди и 58,5 г/л нитрата аммония направляют на стадию растворения металлического висмута.
Пример 2 (условия прототипа для сравнения). 1,0 кг металлического висмута марки Ви 1 (состав соответствует примеру 1), обрабатывают при перемешивании 2,50 л раствора азотной кислоты с концентрацией 8,0 моль/л в течение 3 ч. Концентрация оксидов азота в газовой фазе на стадии растворения висмута составляет 66,0%. Раствор фильтруют и получают 2,43 л раствора с концентрацией висмута 403 г/л. Добавляют данный раствор при перемешивании в предварительно нагретую до 70 °С дистиллированную воду объемом 21,8 л (объемное отношение воды и висмутсодержащего раствора равно 9), доводят рН смеси добавлением водного раствора аммиака до 1,0, перемешивают пульпу в течение 30 мин и дают отстой в течение 2 ч. Маточный раствор с концентрацией висмута 0,86 г/л отделяют от осадка декантацией, промывают осадок двукратно 8,0 л дистиллированной воды при температуре 30 °С. Маточный и промывные растворы объединяют, осаждают из них висмут практически полностью (до остаточной концентрации не более 0,015 г/л) добавлением водного раствора аммиака до рН 3 и осадок направляют на стадию получения висмутсодержащего раствора.
Промытый осадок висмута нитрата основного сушат на противне из нержавеющей стали при температуре 100 °С в течение 4 ч. Получают 1,32 кг висмута нитрата основного, содержащего (в %): окись висмута - 80,1; свинец - 0,0004; цинк - 0,00006; железо - 0,0004; сурьма -<0,00005; медь - 0,0001; серебро - 0,0002; мышьяк -<0,00005; кадмий -<0,000001; теллур -<0,000005; кальций - 0,0003; магний - 0,0003; натрий - 0,0001; хлориды -<0,001, что соответствует требованиям ТУ 2624-272-05785359-99 для квалификации «хч». Прямое извлечение висмута в продукт из металлического висмута составляет 96,5%.
Из примеров 1 и 2, а также таблицы видно, что благодаря отличительным признакам достигается указанная цель. Техническим результатом является устранение выделения в газовую фазу токсичных оксидов азота, получение висмута нитрата основного с содержанием основных примесных металлов - свинца, меди, серебра - не более 1⋅10-5%, а также полное использование висмута и раствора нитрата аммония в производстве висмута нитрата основного.
Claims (1)
- Способ переработки металлического висмута с получением висмута нитрата основного, включающий растворение металлического висмута в азотной кислоте с концентрацией 7-8 моль/л при температуре 60-70°С, гидролитическую очистку висмута от примесных металлов добавлением раствора азотнокислого висмута в нагретую до 50-80°С воду при объемном отношении воды и висмутсодержащего раствора 7-9:1, промывку осадка водой при температуре 15-40°С и сушку при температуре 80-120°С, отличающийся тем, что металлический висмут растворяют в азотной кислоте в присутствии нитрата аммония при молярном отношении нитрата аммония к висмуту, равном 1,5-3,5, получают висмут нитрат основной в результате последовательного гидролиза сначала водой, а затем раствором карбоната аммония, причем после водного гидролиза маточный висмутсодержащий раствор отделяют от осадка фильтрацией, промытый осадок висмута нитрата основного сушат, а маточный и промывные растворы после фильтрации объединяют и добавляют карбонат аммония при температуре 50-60°С и рН смеси 1,0, полученный висмутсодержащий раствор отделяют от осадка фильтрацией, после чего маточный и промывные растворы объединяют и проводят доосаждение висмута путем добавления в упомянутый объединенный раствор карбоната аммония до рН 3,0 при температуре 50-60°С, осадок висмута нитрата основного фильтруют и направляют на стадию растворения металлического висмута, после чего проводят очистку полученного после фильтрации раствора от примесных металлов путем добавления в него раствора карбоната аммония до рН 8,0, проводят фильтрацию с получением осадка, содержащего примесные металлы и раствор нитрата аммония, который направляют на стадию растворения металлического висмута.
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2774508C1 true RU2774508C1 (ru) | 2022-06-21 |
| RU2774508C9 RU2774508C9 (ru) | 2022-08-08 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2158225C1 (ru) * | 1999-09-27 | 2000-10-27 | Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН | Способ получения висмута азотнокислого |
| CN101774640A (zh) * | 2010-01-25 | 2010-07-14 | 云南云铜稀贵新材料有限公司 | 一种次硝酸铋、铝酸铋的合成方法 |
| CN106565788A (zh) * | 2015-10-13 | 2017-04-19 | 广东先导稀材股份有限公司 | 碱式没食子酸铋的制备方法 |
| RU2657673C1 (ru) * | 2017-08-09 | 2018-06-14 | Артем Сергеевич Даминов | Способ получения висмута нитрата основного |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2158225C1 (ru) * | 1999-09-27 | 2000-10-27 | Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН | Способ получения висмута азотнокислого |
| CN101774640A (zh) * | 2010-01-25 | 2010-07-14 | 云南云铜稀贵新材料有限公司 | 一种次硝酸铋、铝酸铋的合成方法 |
| CN106565788A (zh) * | 2015-10-13 | 2017-04-19 | 广东先导稀材股份有限公司 | 碱式没食子酸铋的制备方法 |
| RU2657673C1 (ru) * | 2017-08-09 | 2018-06-14 | Артем Сергеевич Даминов | Способ получения висмута нитрата основного |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHRISTENSEN A.N., Synthesis and characterization of basic bismuth (III) nitrates., Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions, 2000, (3), p. 265-270. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2015339815B2 (en) | Method for removing iron in the manufacture of phosphoric acid | |
| US4348224A (en) | Method for producing cobalt metal powder | |
| RU2367606C1 (ru) | Способ получения висмута галлово-кислого основного | |
| RU2774508C1 (ru) | Способ получения металлического висмута с получением висмута нитрата основного | |
| RU2774508C9 (ru) | Способ переработки металлического висмута с получением висмута нитрата основного | |
| RU2680788C1 (ru) | Способ переработки золотосеребряных сплавов с получением золота | |
| JP3788185B2 (ja) | クロム及びセリウムを含む溶液からのセリウムの回収方法 | |
| JPS61532A (ja) | サマリウムの回収方法 | |
| RU2125020C1 (ru) | Способ получения висмута нитрата основного | |
| JP3049851B2 (ja) | セレン含有廃水の処理方法 | |
| KR20000035098A (ko) | 불순 황산 제2철 용액으로부터 유용한 생성물의 제조방법 | |
| CN110669931B (zh) | 一种硫酸镍溶液氧化除钴的方法 | |
| CN109097572B (zh) | 一种钽铌湿法冶炼中杂质锑去除的方法 | |
| CN102653827A (zh) | 一种金电解阳极泥的处理工艺 | |
| RU2675869C1 (ru) | Способ получения висмут-калий-аммоний цитрата | |
| RU2332473C1 (ru) | Способ переработки золотосеребряных сплавов | |
| RU2817099C1 (ru) | Способ переработки металлического висмута с получением висмута карбоната основного | |
| JPS5846355B2 (ja) | 含弗素−アンモニア性廃液の処理方法 | |
| RU2759591C1 (ru) | Способ очистки сульфатных цинковых растворов от хлора | |
| RU2141000C1 (ru) | Способ получения висмута лимоннокислого | |
| RU2753352C1 (ru) | Способ восстановления золота из раствора, содержащего примеси платиновых и неблагородных металлов | |
| RU2416571C1 (ru) | Способ получения висмута цитрата | |
| RU2735921C1 (ru) | Способ получения оксофумарата висмута | |
| RU2530897C1 (ru) | Способ получения висмут-калий-аммоний цитрата | |
| KR100557412B1 (ko) | 고순도 은(銀)을 정제하는 방법 |