SU1723039A1 - Способ разведени оксидов сурьмы /III/ и мышь ка /III/ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неорганической химии, в частности к способам разделени  оксидов сурьмы (III) и мышь ка (III), которые используютс  как фунгициды и зо- оциды в сельском хоз йстве. Способ осуществл етс  следующим образом. В колбе с насадкой Дина-Старка и обратным холодильником , защищенным хлоркальциевой трубкой, кип т т суспензию, состо щую из оксида сурьмы (III), мышь ковистого ангидрида , бутилового спирта и гептана, до полного прекращени  выделени  воды (4 ч). Спирт берут с учетом содержани  мышь ковистого ангидрида в смеси, а соотношение (по объему) спирта и гептана составл ет 2:1. После охлаждени  реакционной массы спирт-гептанную фазу отдел ют фильтрацией , осадок (ЗЬаОз) промывают гептаном и сушат до посто нной массы. Выход оксида сурьмы 99,3-100% С целью регенерировани  оксида мышь ка (III) спирт-гептанный фильтрат гидролизуют бидистилл том, фильтруют, осадок промывают водой и спиртом. Выход сухого оксида мышь ка (III) 90,0-93,4%. Изобретение позвол ет увеличить выход продуктов: оксида сурьмы с 85% до 99,3-100%, оксида мышь ка - с 60% до 90.0-93.4%. 1 табл. (Л С

Description

Изобретение относитс  к химической технологии неорганических соединений, а именно к способу разделени  оксидов сурьмы (III) и мышь ка.(О которые в природе встречаютс  совместно (например, Алжирский природный сенармонтит (SbzOa) содержит более 4% оксида мышь ка (А$20з)).

Оксиды мышь ка (III) и сурьмы (III) используютс  как фунгициды и зооциды в сельском хоз йстве, ветеринарии, а также как исходные материалы дл  получени  почти всех мышь к- и сурьмусодержащих соединений .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ разделени  оксидов мышь ка (III) и сурьмы (III) путем их предварительного растворени  в концентрированной сол ной кислоте, экстракции треххлористого мышь ка бензолом или толуолом и последующего полного гидролиза соответствующих хлоридов по отдельности.

Сущность известного способа заключаетс  в следующем. Мышь к- и сурьмусодер- жэщие соединени , в том числе оксиды, перевод т в раствор обработкой концентрированной сол ной кислотой, из которого треххлористый мышь к наиболее избирательно экстрагируют бензол и толуол, При концентрации 10 м HCI (и выше) мышь к извлекаетс  бензолом практически количественно . Экстракционное равновесие устанавливаетс  быстро. Сурьма (III) и другие элементы, образующие хлоридные комплексы , в этих услови х не экстрагируютс , так

ч

|ЧЭ 0Ј

о

CJ

ю

как при такой высокой концентрации HCI они образуют хлоридные металлокислоты, не экстрагирующиес  непол рными органическими растворител ми. Из растворов с меньшей концентрацией HCI заметно экстрагируютс  сурьма (III) и некоторые другие элементы.

С целью регенерировани  исходных оксидов сурьмусодержащую экстракционную фазу и бензольный (толуольный) экстракт гидролизуют водой по отдельности.

Таким образом, цель достигаетс  совокупностью следующих последовательных химических реакций и процессов:

AS2O3 + 6HCI

SD203 + 6HCI

2AsCl3 + 3H20; + ЗН20;

экстракци  бензолом или толуолом из сол нокислого раствора;

2AsCl3 + 3HaO А82СЫ+6НС1;

2SbCI3 + 3H20 . 5Ь2Оз4+6НС1.

Выход, например, оксида мышь ка (III) не превышает 60% от исходного мышь ковистого ангидрида, а выход 5Ь20з - 85%.

Основными недостатками известного спс ;оба  вл ютс  многостадийность процесса и низкий выход продуктов.

Целью изобретени   вл етс  увеличение выхода продуктов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу разделени  оксидов сурьмы (III) и мышь ка (III) путем обработки их смеси химическими реагентами с последующим гидролизом мышь ксодержащего экстракта , фильтрации и сушки регенерированных компонентов, в качестве химических реагентов используют смесь бутилового спирта и гептана, а процесс провод т при температуре кипени  суспензии до полного прекращени  выделени  воды.

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в том, что при обработке смеси оксидов сурьмы (III) и мышь ка (III) смесью бутилового спирта и гептана оксид мышь ка (III) количественно раствор етс  в органике , а оксид сурьмы (III) также количественно остаетс  на дне реактора. Поэтому дл  экстракции спирт берут с учетом содержани  мышь ковистого ангидрида в смеси. На 1 моль оксида мышь ка (III) оптимальными  вл ютс  6,2 моль бутилового спирта. Использование амиловых и более высших спиртов насыщенного р да хот  и привод т к полному извлечению мышь ка из смесей, однако при этом повышаетс  и растворимость оксида сурьмы (III) в них. Кроме того, высшие рдноатомные спирты алифатического р да менее доступны и дорогосто щие , чем бутиловые спирты. Поэтому дл  разделени  оксидов сурьмы и

мышь ка целесообразно использовать Н- бутиловый и изобутилОвые спирты.

В результате обработки водой органического экстракта выдел етс  оксид мышь ка (III) высокой чистоты. Его выход высокий по сравнению с прототипом и колеблетс  в предел ах 90-93%.

При этом регенерируютс  соответствующие спирты и гептан с выходом 91-94% в

0 виде азеотропной смеси. Последний может быть вновь использован дл  повторной экстракции мышь ка из новой порции исходной смеси и т.д., процесс принимает непрерывный циклический характер.

5 Степень экстракции мышь ка зависит и от соотношений спирта и гептана по объему. Оптимальным соотношением (по объему) спирта и гептана  вл етс  2:1. При увеличении , например, на 50 % доли спирта значи0 тельно (на 30-40%) уменьшаетс  степень извлечени  оксида мышь ка (III) из смеси, и, наоборот, при увеличении объема гептана например, в 2 раза по сравнению с объемным соотношением 2:1, хот  количественно

5 и извлекаетс  мышь ковистый ангидрид, однако при этом почти на 2 ч увеличиваетс  длительность процесса, что нежелательно. В первом случае выделение воды из реакционной среды затруднено из-за ее боль0 шой растворимости в бутиловом спирте, т.е. оксид мышь ка (III) полностью не раствор етс  в органике. Что касаетс  увеличени  доли гептана вместе, то в этом случае концентраци  спирта уменьшаетс  и соответст5 венно уменьшаетс  и скорость реакции, т.е. увеличиваетс  длительность процесса.

Пример 1. В колбе с насадкой Дина- Старка и обратным холодильником, защищенным хлоркальциевой трубкой, кип т т

0 суспензию, состо щую из 87,45 г (0,30 моль) оксида сурьмы (111), 19,78 г (0,10 моль) мышь ковистого ангидрида, 53,37 г (0,720 моль) бутилового спирта и 35 мл гептана (объемное соотношение РЮН:гептан 2:1) до полного прекращени  выделени  воды (4 ч). Через насадки Дина-Старка выделилось 5,5 мл воды. После охлаждени  спирт-гептан- ную фазу осторожно отдел ют декантацией и фильтруют, осадок обрабатывают 50 мл

5 гептана и сушат в вакуум-эксикаторе над пентаоксидом фосфора и парафином до посто нной массы. Получают 87,27 г (0,299 моль) оксида сурьмы (III), что составл ет 99,8% от теоретического.

0Найдено. %: Sb 83,67

SD203

Вычислено,%: Sb 83,53

С целью регенерировани  мышь ковистого ангидрида спиртгептанный фильтрат обрабатывают 20 мл бидистилл та, а на другой день осадок фильтруют, промывают водой и спиртом. В результате высушивани  на воздухе до посто нной массы получают 17,80 г (0,090 моль) оксида мышь ка (III) в виде белого вещества, что составл ет 90% от теоретического.

Найдено, %: As 75,31

АзаОз

Вычислено, %: As 75,74

Объем выделившейс  смеси бутилового спирта и гептана 94,4 мл, что составл ет 93,5 % от теоретического.

Примеры 2-8, Процессы были проведены аналогично примеру 1. Загрузка исходных соединений и выход целевых продуктов приведены в таблице.

Из приведенных примеров и таблицы видно, что упрощение процесса и увеличение степени регенерировани  целевых продуктов обеспечиваетс  за счет исключени  стадийности, использовани  специальной установки и проведени  процесса более в м гких услови х. Увеличение выхода обеспечиваетс  за счет селективной экстракции

оксида мышь ка (III), что обусловлено применением бутиловых спиртов в качестве основной части экстрагента.

Таким образом, применение предлагае- мого способа позвол ет значительно упростить и интенсифицировать процесс и на 30% увеличить выход целевых продуктов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  0 Способ разделени  оксидов сурьмы (III) и мышь ка (III), включающий обработку органическим экстрагентом, отделением мышь ксодержащего экстракта, его гидролиз и сушку оксидов, отличающийс  5 тем, что, с целью увеличени  выхода продуктов , обработке органическим экстрагентом подвергают непосредственно исходную смесь оксидов сурьмы и мышь ка, в качестве органического экстрагента используют 0 смесь бутилового спирта и гептана при их объемном соотношении 2:1 соответственно и обработку ведут при температуре кипени  суспензии до прекращени  выделени  паров воды.