一种从五氯化锑溶液中回收制取氧化锑的方法

摘要

尤其涉及从五氯化锑溶液中回收制取氧化锑的方法，该方法包括预处理、还原、水解、干燥和中和工艺过程，其中预处理由五氯化锑废液减压蒸馏、无机酸萃取和有机溶剂萃取组成。本发明整体工艺简单易操作，原料消耗少，成本投入小。相对于其他回收方法，本发明成本低，无特殊的生产设备，工艺条件易于控制的优点。

说明书

                            技术领域

本发明涉及一种金属及其氧化物的回收方法，尤其涉及从五氯化锑溶液中回收制取氧化锑的方法。

                             背景技术

在氟致冷剂-12、氟致冷剂-22等生产中，以五氯化锑作为反应催化剂，该催化剂在连续使用过程中会因原料中混有杂质及反应中产生的副产物逐渐积累而失效。失效的催化剂中存在的成份相当复杂，有五价锑、三价锑和氟氯化锑(SbCl₅-nFn，式中n＝1～5)以及含量较高的氟化氢和沸点不同的多种有机物，毒害性极大。如不加以处理和再生，对环境和人类都将造成很大的危害。

《辽宁化工》1996年第3期中“从含锑工业废渣中制取锑白工艺过程的研究”公开了用盐酸溶解废渣湿法制取锑白(氧化锑)的生产工艺过程，它以氢氧化钠中和废催化剂后的固体沉淀物为原料，采用盐酸二次溶解来预处理，还原，水解，过滤，酸洗、中和、过滤和干燥工艺，其缺点是氢氧化钠和盐酸消耗很大，成本高，氟化氢在预处理中不彻底，氟化氢的存在严重影响后续工序的处理，尤其是氟离子与锑离子形成络合物从而降低水解率，降低了氧化锑的回收率。

                             发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能减少原料消耗，同时能提高回收率的从废催化剂五氯化锑溶液中回收制取氧化锑的方法。

本发明的技术方案：一种从五氯化锑溶液中回收制取氧化锑的方法，该方法包括预处理、还原、水解、干燥和中和工艺过程，其中该方法的预处理包括五氯化锑废液减压蒸馏、无机酸萃取和有机溶剂萃取。

所述的减压蒸馏时温度控制在20℃～60℃、蒸馏时间为2小时～5小时。

在无机酸萃取时的无机酸选用盐酸。

有机溶剂萃取时的有机溶剂是苯、甲苯或二氯甲烷的一种或其混合物。

无机酸萃取中，以盐酸作为萃取剂，以1mol/L～2mol/L盐酸洗涤有机相，有机相与水相的体积比控制在1∶2～1∶4；优选1∶3.2。

该方法的中和工艺过程中用的碱性溶液采用碳酸钠溶液或氨水。

中和过程中，用0.5mol/L～1.5mol/L的碳酸钠，中和至pH为7～8，反应温度控制在80℃～90℃。

加碳酸钠溶液时采用滴加方式，反应温度优选85℃。

本发明的预处理包括减压蒸馏，萃取，再萃取的步骤，减少了氢氧化钠的用量，且除去了影响水解效果和腐蚀设备的氟化氢，经过该方法处理产生的废气易于碱液吸收，工艺流程中产生的废水易于处理，达到排污标准，并且工艺流程中基本无废渣产生，氧化锑回收率可达到90％以上，产品含量达到99％以上，整体工艺简单易操作，原料消耗少，成本投入小。相对于其他回收方法，本发明成本低，无特殊的生产设备，工艺条件易于控制的优点。

                             附图说明

图1：从五氯化锑中回收制取氧化锑的工艺流程示意图。

                             具体实施方式

下面结合说明书附图，用实施例来进一步说明本发明。

实施例1：本实施例从250ml五氯化锑废液中回收氧化锑，结合图1所示的工艺框图，按如下步骤进行：

步骤1：取250ml的五氯化锑废液，其中有五价锑、三价锑和氟氯化锑(SbCl₅-nFn，式中n＝1～5)以及含量较高的氟化氢和沸点不同的多种有机物，经过减压蒸馏，蒸馏时温度控制在20℃～30℃，蒸馏至无白色烟雾冒出为止，蒸出物用碱液直接吸收。

步骤2：蒸馏完毕，慢慢加入到2.0mol/L的盐酸中，待冷却至室温后，溶液分层，静置1.0小时后用分液漏斗分离，并以浓度为2.0mol/L的盐酸洗涤有机相。有机相与水相比例1∶2.5(体积比)，使其刚好反应完全。

步骤3：经稀盐酸萃取后，其溶液还含有少量的有机物，再用甲苯进一步的萃取，以保证产品的纯度，萃取液的颜色呈浅淡色为止。

步骤4：铁粉还原、水解萃取得到的无机相溶液中锑主要以五价离子形式存在，用铁粉将其还原成三价锑，还原得到的SbCl₃水解，生成白色的氯氧化锑沉淀。

步骤5：中和过程是在边搅拌边滴加浓度为1mol/L的碳酸钠至氯氧化锑溶液中，中和温度80℃，当中和pH能稳定至7～8即为终点，抽滤、干燥得到三氧化二锑产品，中和反应：

        

实施例2：按照图1，按如下步骤：

步骤1中改变蒸馏温度控制在35℃～45℃之间，其余和实施例1相同。步骤3和步骤4同实施例1。

步骤2：蒸馏完毕，慢慢加入到稀盐酸中，待冷却至室温后，溶液分层，静置1.0小时后用分液漏斗分离，并以浓度2.0mol/L的盐酸洗涤有机相。提供盐酸量不足，废催化剂中锑盐易水解，致使锑与有机相分离困难，稀盐酸用量过多，会使后续水解过程废水量增加，所以取水相与有机相比例3.2(体积比)。

步骤5：中和过程是在边搅拌边滴加浓度为0.5mol/L的碳酸钠至氯氧化锑溶液中，中和温度85℃，当中和pH能稳定至7～8即为终点，抽滤、干燥得到三氧化二锑产品。

实施例3：按照图1，按如下步骤：

步骤1中改变蒸馏温度控制在50℃～60℃之间，其余和实施例1相同。步骤3和步骤4同实施例1。

步骤2：蒸馏完毕，慢慢加入到稀盐酸中，待冷却至室温后，溶液分层，静置1.0小时后用分液漏斗分离，并以浓度2.0mol/L的盐酸洗涤有机相。提供盐酸量不足，废催化剂中锑盐易水解，致使锑与有机相分离困难，盐酸用量过多，会使后续水解过程废水量增加，所以取水相与有机相比例1∶3.8(体积比)。

步骤5：中和过程是在边搅拌边滴加浓度为1.3mol/L的碳酸钠至氯氧化锑溶液中，中和温度90℃，当中和pH能稳定至7～8即为终点，抽滤、干燥得到三氧化二锑产品。

试验例：上述各实施例所得产品品级如表1所示。

                 表1：            产品结果

  品级  Sb₂O₃％  杂质≤％  白度％  粒径(目)  一等品  ≥99.50  0.50  ≥92  ＞325  二等品  ≥99.00  1.00  ≥90  ＞325  三等品  ≥98.00  2.00  ≥85  ＞200  实施例1  99.52  0.50  88.0  ＞325  实施例2  99.66  0.50  90.4  ＞325  实施例3  99.58  0.46  89.5  ＞325

从表中可知，实施例中回收的氧化锑产品氧化锑的百分比含量、杂质含量以及粒径均达到一等品的标准，白度上几乎和二等品的白度标准相当。