Способ получения висмута лимоннокислого
Изобретение может быть использовано для переработки висмутсодержащих материалов с получением соединений висмута. Висмут лимоннокислый осаждают из азотнокислого раствора при pH 0 - 0,75 и температуре 50 - 90oС добавлением раствора лимонной кислоты при молярном отношении цитра-ионов к висмуту, равном 1,0 - 1,5 : 1, промывкой осадка водой и сушкой продукта при температуре 60 - 200oС. Изобретение дает возможность упростить процесс, устранив операции кристаллизации нитрата висмута и его перевода в гидроксид обработкой раствором аммиака, более чем в 1,6 раза снизить расход лимонной кислоты, устранить использование аммиака, существенно снизить длительность процесса сушки продукта. 1 табл.
Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, а конкретно - к способам переработки висмутсодержащих материалов с получением соединений висмута.
Известен способ получения висмута лимоннокислого путем растворения оксида висмута в смеси молочной и уксусной кислот, добавления к полученному раствору лимонной кислоты с последующим отделением, промывкой и сушкой полученного осадка висмута лимоннокислого (Г. А. Кирхгоф. Авторское свид. СССР N 31013, Кл. 120, II. Заявл. 15.11.32 г, опубл. 31.07.33 г.). Недостатком способа является сложность процесса, связанная с использованием смеси растворов молочной и уксусной кислот, а также необходимость предварительного синтеза оксида висмута. Известен способ получения висмута лимоннокислого путем растворения основного азотнокислого висмута в азотной кислоте, а лимонной кислоты в воде с последующей ее нейтрализацией аммиаком, добавлением в полученный раствор лимоннокислого аммония раствора азотнокислого висмута, нагревания осадка вместе с раствором на паровой бане, фильтрации, промывки осадка дистиллированной водой и сушки при температуре не выше 40oC (Ю.Швицер. Производство химико-фармацевтических и технологических препаратов. М.-Л.: 1934.- С. 90). Недостатком способа является сложность процесса, связанная с получением основного азотнокислого висмута, его растворения в азотной кислоте и необходимостью предварительного приготовления раствора лимоннокислого аммония, а также загрязнение продукта аммонийной формой цитрата висмута и длительность процесса сушки продукта при температуре не выше 40oC. Известен способ получения цитрата висмута из металлического висмута путем предварительного осаждения из азотнокислого раствора нитрата висмута, его перевода в гидроксид обработкой раствором аммиака, с последующим кипячением гидроксида висмута с раствором лимонной кислоты и разбавлением раствора (1:1) водой, отделением осадка висмута лимоннокислого фильтрацией, промывкой его водой и сушкой при комнатной температуре (Н.М.Туркевич. Растворимые соединения висмута. 1. Цитрат висмута, его аквосоединения и аммиакат// Украинский химический журнал.- 1949.- Т.15, вып.2.- С.243-247). Недостатком способа является сложность процесса, связанная с предварительным синтезом нитрата висмута, его переводом в гидроксид, необходимость кипячения осадка с раствором лимонной кислоты, низкая (не более 90%) степень извлечения висмута в конечный продукт, а также длительность процесса сушки продукта при комнатной температуре. Целью заявляемого изобретения является упрощение процесса и повышение степени извлечения висмута в конечный продукт. Указанная цель достигается тем, что в известном способе получения висмута лимоннокислого, включающем обработку материала азотной кислотой, осаждение висмута из раствора, промывку осадка водой и его сушку, согласно предлагаемому изобретению висмут лимоннокислый осаждают непосредственно из раствора при pH 0-0,75 и температуре 50-90oC добавлением раствора лимонной кислоты при молярном отношении цитрат-ионов к висмуту, равном 1,0-1,5:1, а сушку проводят при температуре 60-200oC. Новым является осаждение висмута лимоннокислого из раствора при pH 0-0,75 и температуре 50-90oC добавлением водного раствора лимонной кислоты при молярном отношении цитрат-ионов к висмуту, равном 1,0-1,5:1, а проведение сушки продукта при температуре 60-200oC. Проведение процесса осаждения висмута лимоннокислого при pH 0-0,75 и температуре 50-90oC добавлением водного раствора лимонной кислоты при молярном отношении цитрат-ионов к висмуту, равном 1,0-1,5, позволяет упростить процесс и осаждать продукт непосредственно из раствора с высокой степенью извлечения висмута в конечный продукт. Как видно из таблицы, осаждение висмута следует проводить при pH 0-0,75 и температуре процесса 50-90oC добавлением водного раствора лимонной кислоты при молярном отношении цитрат-ионов к висмуту, равном 1,0-1,5:1. Соотношение цитрат-ионов к висмуту в растворе должно составлять 1,0-1,5:1. При данном соотношении менее 1,0 степень извлечения висмута в конечный продукт низка и при этом, наряду с висмутом лимоннокислым, осадок содержит в виде примеси висмут азотнокислый основной, доля которого возрастает с ростом pH. Увеличение соотношения цитрат-ионов к висмуту в растворе более 1,5, повышая извлечение висмута всего на 0,3% приводит к значительному расходу лимонной кислоты. При pH менее 0 степень извлечения висмута в конечный продукт не превышает 94%, и при этом имеет место большой расход азотной кислоты на стадии получения висмутсодержащего раствора. При pH более 0,75 состав продукта меняется, имеет место образование аммонийной формы висмута лимоннокислого, которая начинает растворяться с ростом pH, вследствие образования в растворе анионных цитратсодержащих комплексов висмута, и степень извлечения висмута в конечный продукт снижается. При температуре процесса менее 50oC степень извлечения висмута в конечный продукт не превышает 80% и при этом, наряду с висмутом лимоннокислым, осадок содержит в виде примеси аммонийную форму висмута лимоннокислого, доля которой возрастает с ростом pH. При температуре процесса более 90oC имеет место частичное разрушение лимонной кислоты, что приводит к повышенному ее расходу. Сушку продукта следует проводить при температуре 60-200oC. При температуре ниже 60oC процесс сушки продолжителен, что снижает производительность процесса. При температуре выше 200oC в продукте происходят необратимые изменения и нарушается его состав. Получение висмута лимоннокислого по предлагаемому способу позволяет существенно упростить процесс, устранив стадии получения нитрата висмута, перевода его в гидроксид при кипячении с раствором лимонной кислоты и повысить степень извлечения висмута в конечный продукт с 90 до 99,8%. Способ осуществляется следующим образом: Пример N 1. 1,0 кг металлического висмута марки Ви I, содержащего (в %): 98,5 висмута; 0,88 свинца; 9,5




Формула изобретения
Способ получения висмута лимоннокислого, включающий обработку материала азотной кислотой, осаждение висмута из раствора, промывку осадка водой и его сушку, отличающийся тем, что висмут лимоннокислый осаждают непосредственно из раствора при pH 0 - 0,75 и температуре 50 - 90oC добавлением раствора лимонной кислоты при молярном отношении цитрат-ионов к висмуту 1,0 - 1,5 : 1, а сушку проводят при температуре 60 - 200oC.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 06.02.2007
Извещение опубликовано: 10.09.2008 БИ: 25/2008
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 06.02.2010
Дата публикации: 27.01.2011