Способ разведения оксидов сурьмы iii и мышьяка iii

(71) Тбилисский тет им. И, А. Дж (72) Р. И, Гигаур жия, Л. Д. Доли (53) 661.641.2(0 (56) АпаЦ 1. СЬе ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР юл. %12государственный универсавахишвилии, В. Г, Гвахария, М, А, Индзе и Р, Д. Гигаури88.8)и)., 33, 1961, р, 1761,(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ОКСИДОВ СУРЬМЬ 1 (11) И МЫШЬЯКА (11)(57) Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способам разделения оксидов сурьмы (11) и мышьяка (11), которые используются как фунгициды и зооциды в сельском хозяйстве, Способ осуществляется следующим образом. В колбе с насадкой Дина-Старка и обратным холодильником, защищенным хлоркальциевой Изобретение относится к химической технологии неорганических соединений, а именно к способу разделения оксидов сурьмы (11) и мышьяка.(111), которые в природе встречаются совместно (например, Алжирский природный сенармонтит(ЯО 20 з) содержит более 4% оксида мышьяка (Аз 20 з.Оксиды мышьяка (1) и сурьмы (11) используются как фунгициды и зооциды в сельском хозяйстве. ветеринарии, а также как исходные материалы для получения почти всех мышьяк- и сурьмусодержащих соеединений.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения оксидов мышьяка (1 И) и сурьмы (11) путем их предварительного растворения в конценттрубкой, кипятят суспензию, состоящую из оксида сурьмы (11), мышьяковистого ангидрида, бутилового спирта и гептана, до полного прекращения выделения воды (4 ч). Спирт берут с учетом содержания мышьяковистого ангидрида в смеси, а соотношение (по объему) спирта и гептана составляет 2:1. После охлаждения реакционной массы спирт-гептанную фазу отделяют фильтрацией, осадок (ЯЬ 20 з) промывают гептаном и сушат до постоянной массыВыход оксида сурьмы 99,3-1000/О С целью регенерирования оксида мышьяка (111) спирт-гептанный фильтрат гидролизуют бидистиллятом, фильтруют, осадок промывают водой и спиртом, Выход сухого оксида мышьяка (11) 90,0-93,40 ь, Изобретение позволяет увеличить выход продуктов: оксида сурьмы с 85 до 99,3-100%, оксида мышьяка - с 60до 90,0-93,4.табл,рированнои солянои кислоте, экстракции треххлористого мышьяка бензолом или толуолом и последующего полного гидролиза соответствующих хлоридов по отдельности.Сущность известного способа заключается в следующем. Мышьяк- и сурьмусодержащие соединения, в том числе оксиды, переводят в раствор обработкой концентрированной соляной кислотой, из которого треххлористый мышьяк наиболее избирательно экстрагируют бензол и толуол, При концентрации 10 м НС 1 (и выше) мышьяк извлекается бензолом практически количественно, Зкстракционное равновесие устанавливается быстро. Сурьма (П) и другие элементы, образующие хлоридные комплексы, в этих условиях не экстрагируются, таккак при такой высокой концентрации НС 1 они образуют хлоридные металлокислоты, не экстрагирующиеся неполярными органическими растворителями. Из растворов с меньшей концентрацией НС заметно экстрагируются сурьма (111) и некоторые другие Элементы.С целью регенерирования исходных оксидов сурьмусодержащую экстракционную фазу и бензольный (толуольный) экстракт гидролизуют водой по отдельности.Таким образом, цель достигается совокупностью следующих последовательных химических реакций и процессов: АазОз+ 6 НС - ь 2 АаСз+ ЗНз 0; БЬ 20 з л 6 НС 2 ЯЬСз+ ЗН 20. акотракция АзСз беизолом или толуолом из солянокислого раствора;2 АвСз+ ЗНгО - э АзгОз 1+ 6 НО;23 ЬС 1 з+ 3 НгО - ь ЯЬгОз 1+ бНС 1, Выход, например, оксида мышьяка (111) не превышает 60% от исходного мышьяковистого ангидрида, а выход ЯЬгОз - 85%.Основными недостатками известного спслба являются многостадийность процесса и низкий выход продуктов.Целью изобретения является увеличение выхода продуктов,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разделения оксидов сурьмы (111) и мышьяка (111) путем обработки их смеси химическими реагентами с последующим гидролизом мышьяксодержащего экстракта, фильтрации и сушки регенерированных компонентов, в качестве химических реагентов используют смесь бутилового спирта и гептана, а процесс проводят при температуре кипения суспензии до полного прекращения выделения воды.Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при обработке смеси оксидов сурьмы (1 И) и мышьяка (111) смесью бутилового спирта и гептана оксид мышьяка (1 П) количественно растворяется в органике, а оксид сурьмы (111) также количественно остается на дне реактора. Поэтому для экстракции спирт берут с учетом содержания мышьяковистого ангидрида в смеси. На 1 моль оксида мышьяка (111) оптимальными являются 6,2 моль бутилового спирта. Использование амиловых и более высших спиртов насыщенного ряда хотя и приводят к полному извлечению мышьяка из смесей, однако при этом повышается и растворимость оксида сурьмы (11) в них. Кроме .того, высшие одноатомные спирты алифатического ряда менее доступны и дорогостоящие, чем бутиловые спирты. Поэтому для разделения оксидов сурьмы и 10 15 20 25 30 35 40 45 50 мышьяка целесообразно использовать Нбутиловый и изобутиловые спирты.В результате обработки водой органического экстракта выделяется оксид мышьяка (111) высокой чистоты, Его выход высокий по сравнению с прототипом и колеблется в пределах 90-93%.При этом регенерируются соответствующие спирты и гептан с выходом 91-94% в виде азеотропной смеси, Последний может быть вновь использован для повторной экстракции мышьяка из новой порции исходной смеси и т.дпроцесс принимает непрерывный циклический характер,Степень экстракции мышьяка зависит и от соотношений спирта и гептана по объему, Оптимальным соотношением (по объему) спирта и гептана является 2:1. При увеличении, например, на 50 Оу(з доли спирта значительно (нэ 30-40%) уменьшается степень извлечения оксида мышьяка (11) из смеси, и, наоборот, при увеличении объема гептана например, в 2 раза по сравнению с объемным соотношением 2:1, хотя количественно и извлекается мышьяковистый ангидрид, однако при этом почти на 2 ч увеличивается длительность процесса, что нежелательно,В первом случае выделение воды из реакционной среды затруднено из-зэ ее большой растворимости в бутиловом спирте, т,е. оксид мышьяка (11) полностью не растворяется в органике, Что касается увеличения доли гептана вместе, то в этом случае концентрация спирта уменьшается и соответственно уменьшается и скорость реакции, т,е. увеличивается длительность процесса,П р и м е р 1, В колбе с насадкой Дина- Старка и обратным холодильником, защищенным хлоркальциевой трубкой, кипятят суспензию, состоящую из 87,45 г (0,30 моль) оксида сурьмы (111), 19,78 г (0,10 моль) мышьяковистого ангидрида, 53,37 г (0,720 моль) бутилового спирта и 35 мл гептана (объемное соотношение ВОН:гептан = 2:1) до полного прекращения выделения воды (4 ч). Через насадки Дина-Старка выделилось 5,5 мл воды, После охлаждения спирт-гептанную фазу осторожно отделяют декантацией и фильтруют, осадок обрабатывают 50 мл гептана и сушат в вакуум-эксикаторе над пентаоксидом фосфора и парафином до постоянной массы. Получают 87,27 г (0,299 моль) оксида сурьмы (111), что составляет 99,8% от теоретического.Найдено, %: ЯЬ 83,67ЯЬгОзВычислено,%: ЗЬ 83,53С целью регенерирования мышьяковистого ангидрида спиртгептанный фильтрат обрабатывают 20 мл бидистиллята, а на дру1723039 При"мер Исходное соединение таь о Ааэ Оэкон г моль г моль Формула г , мл моль 53,37 6610673 132 160,11 198 213,48 26453,37 67 106,13 133 16011 200 н.-сн, н.-сн н С 4 н н.-с 4 н, Иэо-СН 1 Иэо С 4 Нт 0720 1,440 2,16 о 2,880 а,7 го 1,44 о 2,160 87,45 58,30 29,15 29,15 116,6 о 8745 58,За 19,78 39,56 59,34 79,12 19,78 39,56 59,34 О,1 О о,зо 0,20 О,га о,зо о,4 о 0,1 О О 1 О 040 О,1 О о,го о,зо 0,20 0,30 Иэо-С 4 Н Продолжение таблицы Пример хОН:гептан по .объему Выход целевых продуктов Аэ Ов ептан г моль 1 г моль г 2:106 2:1,06 2:1,06 г:1,о 6 2:1,4 2;1,04 2;1,05 Ф 87,г 7 58,00 29,07 29,00 115,43 87,10 57,89 99 8 17 80 0090 90 0 0,299 36,08 0,182 912 7 о1 о 514 а 0,199 0,1 ОО О,1 ОО 0,396 0299 0199 99,51 ОО 54,77 0,277 92,3 0,374 93,4 0,091 90,7 0,182 91,0 0,279 92,9 73,90 17,94 36,оо 55,13 1 ОО 99,0 99,6 99,3 3570105 Составитель Р,И,ГигаруиТехред М.Моргентал Корректор А,ОсауленкоРедактор А.Лежнина Заказ 1038 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат" Патент",г.Ужгород,уд. Гагарина,101. гой день осадок фильтруют, промывают водой и спиртом, В результате высушивания на воздухе до постоянной массы получают 17,80 г (0,090 моль) оксида мышьякав виде белого вещества, что составляет 90 от теоретического.Найдено, : Аз 75,31А 820 зВычислено, ; Аз 75,74Объем выделившейся смеси бутилового спирта и гептана 94,4 мл, что составляет 93,5от теоретического.П р и м е р ы 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 регенерирования целевых продуктов обеспечивается за счет исключения стадийности, использования специальной установки и проведения процесса более в мягких условиях. Увеличение выхода обеспечивается за счет селективной экстракции оксида мышьяка , что обусловлено применением бутиловых спиртов в качестве основной части экстрагента;Таким образом, применение предлагае мого способа позволяет значительно упростить и интенсифицировать процесс и на 30 увеличить выход целевых продуктов,Формула изобретения 10 Способ разделения оксидов сурьмыи мышьяка , включающий обработку органическим экстрагентом, отделением мышьяксодержащего экстракта, его гидролизи сушкуоксидов, отл и ча ю щи йс я 15 тем, что, с целью увеличения выхода продуктов, обработке органическим экстрагентом подвергают непосредственно исходную смесь оксидов сурьмы и мышьяка, в качестве органического экстрагента используют 20 смесь бутилового спирта и гептана при ихобъемном соотношении 2:1 соответственно и обработку ведут при температуре кипения суспензии до прекращения выделения паров воды.