氧化回流法制备锑酸钠工艺研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2 8卷 第1 期
河南师范大学学报( 自然科学版 )
2 00 0年2月
J our nal of H enan N or mal Univer sity ( N atur al Science)
文章编号: 1000- 2367( 2000) 01- 0047- 03
V ol. 28 N o. 1 Feb. 2000
Abstract: T he process o f prepar ing sodium py roantimonate by oxidative r eflux method fr om antimonous oxide using hy-
dr ogen per ox ide solution as on oxidatct was studied and the optimal pr ocessing condit ions were determined by the quality analysis of the pr oducts. T he r esults o btained lay the foundatio ns for the industral application.
50. 67 12. 24 88. 41
50. 02 12. 15 90. 82
48. 96 12. 46 94. 90
48. 71 12. 36 98. 62
48. 31 12. 86 99. 01
产品均可以达到质量要求. 3. 2 过氧化氢用量的影响
过氧化氢用量用 H2O2 和 Sb2O 3的摩尔比表示. 不同摩尔比时制得锑酸钠产品的化学分析结果和收率
重复制备实验所得产品的分析结果. 可以看
Sb/ %
出, 产品质量稳定, 数据重复性好, 产品质量
N a2O / % 收率/ %
符合目前国内销售使用的锑酸钠质量标准.
49. 10 12. 36 94. 10
48. 62 12. 54 97. 82
48. 53 12. 65 98. 20
48. 32 12. 41 98. 25
通过产品质量分析确定了适宜的制 备工艺条件. 所得结果为工业化应用奠定了基础.
关键词: 三氧化二锑; 锑酸钠; 制备 中图分类号: O614. 35+ 1 文献标识码: A
锑酸钠可用作电视机显像管玻壳和高档玻璃生产的优质澄清剂, 纺织品、塑料制品等的阻燃剂, 搪瓷 的乳白剂及制造铸件用漆的不透明填料等方面. 锑酸钠的制备和生产主要以金属锑[ 1] 或锑的氧化物[ 2] 为 原料, 采用锑精矿为原料国内外也有文献[ 3] 报导. 锑酸钠制备方法有火法和湿法两种, 火法工艺主要是在 高温和碱性介质条件下用硝酸钠氧化三氧化二锑, 然后进行水解、洗涤、过滤, 烘干制得锑酸钠. 湿法工艺 是将三氧化二锑在碱性溶液中于一定条件下直接氧化, 或在酸性溶液中溶解后氧化, 然后经后处理制备锑 酸钠. 与火法相比, 湿法具有反应完全、转化率高、能耗低及产品质量稳定等特点, 国内研制和生产锑酸钠 主要采用湿法. 本文采用过氧化氢为氧化剂, 以三氧化二锑为原料湿法制备锑酸钠, 系统考察了有关制备 工艺条件对产品质量的影响, 并确定了适宜的工艺参数, 制得了符合质量要求的锑酸钠产品. 研究所得结 果为工业化应用奠定了基础.
Key words: antimony tr iox ide; sodium py roantimo nate; pr epariation
98. 20
12～13 ≤0. 05 ≤0. 02
参 考 文 献
1 舒万良. 有色金属精细化工产品生产与应用[ M ] . 长沙: 中南工业大学出版社, 1995. 12～13 2 陈荣安. 从辉锑矿中湿法制取焦锑酸钠的研究 [ J] . 无机盐工业, 1992, ( 4) : 15 3 曾振欧. 锑酸钠的应用与制备方法[ J] . 湖南 化工, 1991, ( 1) : 25
氧化回流法制备锑酸钠工艺研究
杜燕军1, 申小清2, 李中军3
( 1. 安阳师范高等专科学校学报编辑部, 河南 安阳, 455002; 2. 河南中医学院中药系, 河南 郑州, 450003; 3. 郑州大学化学化工学院, 河南 郑州, 450052)
摘 要: 本文研究了以三氧化 二锑为原料、过氧化氢为氧化 剂、常压氧化 回流法制备锑酸钠 的工艺过程, 并
编号
1 2 3 质量标准
Sb/ % 48. 49 48. 36 48. 78 48～49
项 目
N a2O ( % ) PbO ( % ) Fe2O3( % ) 收率( % )
12. 49
0. 020
0. 012
98. 06
12. 31
0. 015
0. 009
98. 12
12. 21
0. 016
0. 010
Байду номын сангаас
见表2. 固定实验条件为: 反应温度90℃, 反应时间60m in, N aOH/ Sb2O3, 摩尔比为4. 0.
表2结果表明, 随过氧化 氢用量增加, 产品中锑含量 逐渐增大, 产品收率逐渐提 高. 且 当 H2 O2 和 Sb2O 3 摩尔 比为3. 5～4. 5时, 所得产品 均符合质量要求.
表3 反应温度对锑酸钠质量和收率的影响
t/℃
30
50
65
80
95
Sb/ % 49. 53 49. 06 48. 63 48. 40 48. 25
N a2O / % 收率/ %
12. 10 90. 02
12. 46 94. 67
12. 25 96. 40
12. 67 97. 85
12. 46 98. 30
Process Research of Preparing Sodium Pyroantimonate by Oxidative Refl ux Method
D U Yang -jun1, SHEN X iao-qing2, LI Z ho ng -jun3
( 1. Editorial Deparment of Journal of An yang T eachers College, A nyang, 455002, China; 2. Henan Chinese M edicinal College, Zh engzhou, 455003, China; 3. Zhengzhou U niversit y, 450052, China)
1 反应原理与工艺流程
锑酸钠的主要成份是 N aSbO3 3H2O 和 N a2H2 Sb2O 7 5H2 O, 其主要质量标准为: 含 Sb 48% ～49% ; Na2O 12% ～13% . 以三氧化二锑为原料氧化回流法制备锑酸钠的反应原理, 是在氢氧化钠溶液中用过氧 化氢直接氧化三氧化二锑, 使其转化为锑酸盐, 基本反应可表示为:
产品检验分析: 用高锰酸钾容量法分析锑含量; 火焰光度法分析氧化钠及氧化铁、氧化铅的含量.
3 实验结果与讨论
3. 1 氢氧化钠用量的影响
氢氧化钠用量用 N aOH 和 Sb2O3的摩尔比表示. 不同摩尔比时制得锑酸钠产品的化学分析结果和收
率见表1. 固定实验条件为: 反应温度90℃, 反应时间60min, H 2O2 / Sb2O 3摩尔比为4. 0.
表2 过氧化氢用量对锑酸钠质量和收率的影响
H2O2/ S b2O 3摩尔比
Sb / % N a2O/ % 收率/ %
2. 0 46. 74 13. 86 91. 56
3. 0 47. 12 13. 22 94. 87
3. 5 48. 10 12. 74 97. 83
4. 0 48. 51 12. 36 98. 32
表1结果表明, 随氢氧化钠 用量增加, 产品中锑含量逐渐
表1 氢氧化钠用量对锑酸钠质量和收率的影响
减小, 产品收率逐渐提高. 且当
N aO H/ S b2O3摩尔比
2. 0
2. 5
3. 0
4. 0
5. 0
氢氧化钠和三氧化二锑摩尔比 在3. 0～5. 0时, 制得的锑酸钠
Sb/ %
N a2O / % 收率/ %
随温度升高而增大. 当反应温度为60～95℃时, 均可制得符合质量要求的产品.
3. 4 反应时间的影响
固定反应条件 N aO H/ Sb2O 3 摩尔比为4. 0, H 2O2 / Sb2O 3摩尔比为4. 0, 反应温度90℃, 不同反应时间时
第 1 期 杜燕军等: 氧化回流法制备锑酸钠工艺研 究
5. 0 49. 13 12. 32 98. 62
3. 3 反应温度的影响
N aO H/ Sb2O 3摩尔比为4. 0, H2O 2/ Sb2O3 摩尔比为4. 0, 反应时间60min 时, 不同氧化回流反应温度下制
得的锑酸钠产品分析结果和收率见表3. 结果表明, 产品中锑含量随反应温度的升高而有所降低, 产品收率
收稿日期: 1999- 11- 20. 作者简介: 杜燕军( 1963～) , 男, 河南安阳人, 安阳师范高等专科学校编辑.
48
河南师范大学学报( 自然科学版) 2000年
谱仪. 2. 2 制备方法及产品分析
将三氧化二锑、氢氧化钠和水按比例加入带回流装置的反应器中进行预热搅拌制浆, 当浆液加热到一 定温度后, 慢慢滴加一定量的过氧化氢溶液进行氧化回流反应. 反应一定时间后, 将其冷却结晶, 真空抽 滤, 所得固体产物用水多次洗涤后于90～100℃烘干, 即得锑酸钠产品.
可制得符合质量要求的锑酸钠产品, 产品收
率大于97. 5% . 表5中列出了在 N aO H/ Sb2O 3 摩尔比为4. 5, H2O 2/ Sb2 O3 摩尔比为4. 0, 反应
表4 反应时间对锑酸钠质量和收率的影响
温度90℃, 反应时间60min 的工艺条件下3次
t/ min
30
50
70
90
4 结 论
表5 验证实验制得产品的质量分析与收率
以 Sb2 O3 为原料, H2O 2为氧化剂, 常压下 氧化回流法制备 锑酸钠的工艺是切实 可行 的, 利用该工艺可制得符合质量要求的锑酸 钠产品. 该工艺具有流程短, 所需设备简单, 工艺条件易 控制, 所得产 品质量稳定, 收率 高, 且无环境污染等特点, 因此有广阔的应用 前景.
49
所得锑酸纳产品的分析结果和收率见表4. 结果表明, 产品中锑含量随反应时间的增加而逐渐降低, 产品收
率随反应时间增加而增大. 反应时间为50～90m in 时均可得到符合质量要求的产品.
3. 5 验证实验
综合锑酸钠产品质量和产品收率两个方
面, 从上述制备条件实验结果( 见表1～4) 中 可 确 定 最 适 宜 的 制 备 工 艺 条 件: NaOH/ Sb2O 3摩尔比为4. 0～5. 0, H2O 2/ Sb2 O3 摩尔比 为3. 5～4. 5, 氧化回流反应温度80～95℃, 反 应时间50～70min. 在该工艺条件范围内, 均
Sb2O3 + 2H2 O2 + 2N aOH+ 3H2O = 2N aSbO3 3H2O Sb2 O3+ 2H2O 2+ 2N aO H+ 3H2 O= N a2 H2Sb2O 7 5H2O 制备工艺流程如图1所示.
2 实验部分
2. 1 原料与仪器 二氧化二锑, 化学纯, 30% 过氧化氢、氢氧化钠均为分析纯. 氧化回流反应装置, 恒温水浴, 真空抽滤装置, 干燥箱及一般玻璃仪器, P erkin-Elmer 703原子吸收光
河南师范大学学报( 自然科学版 )
2 00 0年2月
J our nal of H enan N or mal Univer sity ( N atur al Science)
文章编号: 1000- 2367( 2000) 01- 0047- 03
V ol. 28 N o. 1 Feb. 2000
Abstract: T he process o f prepar ing sodium py roantimonate by oxidative r eflux method fr om antimonous oxide using hy-
dr ogen per ox ide solution as on oxidatct was studied and the optimal pr ocessing condit ions were determined by the quality analysis of the pr oducts. T he r esults o btained lay the foundatio ns for the industral application.
50. 67 12. 24 88. 41
50. 02 12. 15 90. 82
48. 96 12. 46 94. 90
48. 71 12. 36 98. 62
48. 31 12. 86 99. 01
产品均可以达到质量要求. 3. 2 过氧化氢用量的影响
过氧化氢用量用 H2O2 和 Sb2O 3的摩尔比表示. 不同摩尔比时制得锑酸钠产品的化学分析结果和收率
重复制备实验所得产品的分析结果. 可以看
Sb/ %
出, 产品质量稳定, 数据重复性好, 产品质量
N a2O / % 收率/ %
符合目前国内销售使用的锑酸钠质量标准.
49. 10 12. 36 94. 10
48. 62 12. 54 97. 82
48. 53 12. 65 98. 20
48. 32 12. 41 98. 25
通过产品质量分析确定了适宜的制 备工艺条件. 所得结果为工业化应用奠定了基础.
关键词: 三氧化二锑; 锑酸钠; 制备 中图分类号: O614. 35+ 1 文献标识码: A
锑酸钠可用作电视机显像管玻壳和高档玻璃生产的优质澄清剂, 纺织品、塑料制品等的阻燃剂, 搪瓷 的乳白剂及制造铸件用漆的不透明填料等方面. 锑酸钠的制备和生产主要以金属锑[ 1] 或锑的氧化物[ 2] 为 原料, 采用锑精矿为原料国内外也有文献[ 3] 报导. 锑酸钠制备方法有火法和湿法两种, 火法工艺主要是在 高温和碱性介质条件下用硝酸钠氧化三氧化二锑, 然后进行水解、洗涤、过滤, 烘干制得锑酸钠. 湿法工艺 是将三氧化二锑在碱性溶液中于一定条件下直接氧化, 或在酸性溶液中溶解后氧化, 然后经后处理制备锑 酸钠. 与火法相比, 湿法具有反应完全、转化率高、能耗低及产品质量稳定等特点, 国内研制和生产锑酸钠 主要采用湿法. 本文采用过氧化氢为氧化剂, 以三氧化二锑为原料湿法制备锑酸钠, 系统考察了有关制备 工艺条件对产品质量的影响, 并确定了适宜的工艺参数, 制得了符合质量要求的锑酸钠产品. 研究所得结 果为工业化应用奠定了基础.
Key words: antimony tr iox ide; sodium py roantimo nate; pr epariation
98. 20
12～13 ≤0. 05 ≤0. 02
参 考 文 献
1 舒万良. 有色金属精细化工产品生产与应用[ M ] . 长沙: 中南工业大学出版社, 1995. 12～13 2 陈荣安. 从辉锑矿中湿法制取焦锑酸钠的研究 [ J] . 无机盐工业, 1992, ( 4) : 15 3 曾振欧. 锑酸钠的应用与制备方法[ J] . 湖南 化工, 1991, ( 1) : 25
氧化回流法制备锑酸钠工艺研究
杜燕军1, 申小清2, 李中军3
( 1. 安阳师范高等专科学校学报编辑部, 河南 安阳, 455002; 2. 河南中医学院中药系, 河南 郑州, 450003; 3. 郑州大学化学化工学院, 河南 郑州, 450052)
摘 要: 本文研究了以三氧化 二锑为原料、过氧化氢为氧化 剂、常压氧化 回流法制备锑酸钠 的工艺过程, 并
编号
1 2 3 质量标准
Sb/ % 48. 49 48. 36 48. 78 48～49
项 目
N a2O ( % ) PbO ( % ) Fe2O3( % ) 收率( % )
12. 49
0. 020
0. 012
98. 06
12. 31
0. 015
0. 009
98. 12
12. 21
0. 016
0. 010
Байду номын сангаас
见表2. 固定实验条件为: 反应温度90℃, 反应时间60m in, N aOH/ Sb2O3, 摩尔比为4. 0.
表2结果表明, 随过氧化 氢用量增加, 产品中锑含量 逐渐增大, 产品收率逐渐提 高. 且 当 H2 O2 和 Sb2O 3 摩尔 比为3. 5～4. 5时, 所得产品 均符合质量要求.
表3 反应温度对锑酸钠质量和收率的影响
t/℃
30
50
65
80
95
Sb/ % 49. 53 49. 06 48. 63 48. 40 48. 25
N a2O / % 收率/ %
12. 10 90. 02
12. 46 94. 67
12. 25 96. 40
12. 67 97. 85
12. 46 98. 30
Process Research of Preparing Sodium Pyroantimonate by Oxidative Refl ux Method
D U Yang -jun1, SHEN X iao-qing2, LI Z ho ng -jun3
( 1. Editorial Deparment of Journal of An yang T eachers College, A nyang, 455002, China; 2. Henan Chinese M edicinal College, Zh engzhou, 455003, China; 3. Zhengzhou U niversit y, 450052, China)
1 反应原理与工艺流程
锑酸钠的主要成份是 N aSbO3 3H2O 和 N a2H2 Sb2O 7 5H2 O, 其主要质量标准为: 含 Sb 48% ～49% ; Na2O 12% ～13% . 以三氧化二锑为原料氧化回流法制备锑酸钠的反应原理, 是在氢氧化钠溶液中用过氧 化氢直接氧化三氧化二锑, 使其转化为锑酸盐, 基本反应可表示为:
产品检验分析: 用高锰酸钾容量法分析锑含量; 火焰光度法分析氧化钠及氧化铁、氧化铅的含量.
3 实验结果与讨论
3. 1 氢氧化钠用量的影响
氢氧化钠用量用 N aOH 和 Sb2O3的摩尔比表示. 不同摩尔比时制得锑酸钠产品的化学分析结果和收
率见表1. 固定实验条件为: 反应温度90℃, 反应时间60min, H 2O2 / Sb2O 3摩尔比为4. 0.
表2 过氧化氢用量对锑酸钠质量和收率的影响
H2O2/ S b2O 3摩尔比
Sb / % N a2O/ % 收率/ %
2. 0 46. 74 13. 86 91. 56
3. 0 47. 12 13. 22 94. 87
3. 5 48. 10 12. 74 97. 83
4. 0 48. 51 12. 36 98. 32
表1结果表明, 随氢氧化钠 用量增加, 产品中锑含量逐渐
表1 氢氧化钠用量对锑酸钠质量和收率的影响
减小, 产品收率逐渐提高. 且当
N aO H/ S b2O3摩尔比
2. 0
2. 5
3. 0
4. 0
5. 0
氢氧化钠和三氧化二锑摩尔比 在3. 0～5. 0时, 制得的锑酸钠
Sb/ %
N a2O / % 收率/ %
随温度升高而增大. 当反应温度为60～95℃时, 均可制得符合质量要求的产品.
3. 4 反应时间的影响
固定反应条件 N aO H/ Sb2O 3 摩尔比为4. 0, H 2O2 / Sb2O 3摩尔比为4. 0, 反应温度90℃, 不同反应时间时
第 1 期 杜燕军等: 氧化回流法制备锑酸钠工艺研 究
5. 0 49. 13 12. 32 98. 62
3. 3 反应温度的影响
N aO H/ Sb2O 3摩尔比为4. 0, H2O 2/ Sb2O3 摩尔比为4. 0, 反应时间60min 时, 不同氧化回流反应温度下制
得的锑酸钠产品分析结果和收率见表3. 结果表明, 产品中锑含量随反应温度的升高而有所降低, 产品收率
收稿日期: 1999- 11- 20. 作者简介: 杜燕军( 1963～) , 男, 河南安阳人, 安阳师范高等专科学校编辑.
48
河南师范大学学报( 自然科学版) 2000年
谱仪. 2. 2 制备方法及产品分析
将三氧化二锑、氢氧化钠和水按比例加入带回流装置的反应器中进行预热搅拌制浆, 当浆液加热到一 定温度后, 慢慢滴加一定量的过氧化氢溶液进行氧化回流反应. 反应一定时间后, 将其冷却结晶, 真空抽 滤, 所得固体产物用水多次洗涤后于90～100℃烘干, 即得锑酸钠产品.
可制得符合质量要求的锑酸钠产品, 产品收
率大于97. 5% . 表5中列出了在 N aO H/ Sb2O 3 摩尔比为4. 5, H2O 2/ Sb2 O3 摩尔比为4. 0, 反应
表4 反应时间对锑酸钠质量和收率的影响
温度90℃, 反应时间60min 的工艺条件下3次
t/ min
30
50
70
90
4 结 论
表5 验证实验制得产品的质量分析与收率
以 Sb2 O3 为原料, H2O 2为氧化剂, 常压下 氧化回流法制备 锑酸钠的工艺是切实 可行 的, 利用该工艺可制得符合质量要求的锑酸 钠产品. 该工艺具有流程短, 所需设备简单, 工艺条件易 控制, 所得产 品质量稳定, 收率 高, 且无环境污染等特点, 因此有广阔的应用 前景.
49
所得锑酸纳产品的分析结果和收率见表4. 结果表明, 产品中锑含量随反应时间的增加而逐渐降低, 产品收
率随反应时间增加而增大. 反应时间为50～90m in 时均可得到符合质量要求的产品.
3. 5 验证实验
综合锑酸钠产品质量和产品收率两个方
面, 从上述制备条件实验结果( 见表1～4) 中 可 确 定 最 适 宜 的 制 备 工 艺 条 件: NaOH/ Sb2O 3摩尔比为4. 0～5. 0, H2O 2/ Sb2 O3 摩尔比 为3. 5～4. 5, 氧化回流反应温度80～95℃, 反 应时间50～70min. 在该工艺条件范围内, 均
Sb2O3 + 2H2 O2 + 2N aOH+ 3H2O = 2N aSbO3 3H2O Sb2 O3+ 2H2O 2+ 2N aO H+ 3H2 O= N a2 H2Sb2O 7 5H2O 制备工艺流程如图1所示.
2 实验部分
2. 1 原料与仪器 二氧化二锑, 化学纯, 30% 过氧化氢、氢氧化钠均为分析纯. 氧化回流反应装置, 恒温水浴, 真空抽滤装置, 干燥箱及一般玻璃仪器, P erkin-Elmer 703原子吸收光