ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидролитическое извлечение висмута из "Химия висмутовых соединений и материалов" Соединения висмута обладают высокой склонностью к гидролизу с образованием малорастворимых основных солей. Последнее широко используется в аналитической химии висмута [6] и перспективно для широкого использования в технологии его соединений высокой чистоты [58—60]. [c.55] Процесс получения соединений висмута в настоящее время связан с переработкой азотнокислых растворов. При этом очистку висмута от примесных металлов (свинца, серебра, меди, железа, цинка и др.) осуществляют на стадии гидролиза при добавлении к висмутсодержащему раствору водного раствора аммиака или карбоната натрия до pH 1,5—2,0 [1]. Температура процесса составляет обычно 22 2 °С, и ее выбор объясняют осаждением В1 при повышенной температуре в виде гидроксида, который сорбирует примесные металлы. Из данных Факеева с соавторами [60] следует, что при переработке азотнокислых растворов коэффициенты очистки (АГоч) висмута от Ре(1П), Сг(1П), Мп(П), Со(П), Ыа, 8Ь(1П) равны 15,0 0,2 12,4 0,2 14,6 0,9 9,6 0,3 15,9 0,1 1,05 0,03, а после промывки кристаллов дистиллированной водой К ц равны соответственно 620 40 640 13 750 6 67 1 540 5 1,15 0,05. Последнее свидетельствует о возможности эффективной очистки висмута от примесных металлов при переработке азотнокислых растворов. [c.55] Процесс гидролиза характеризуют значением pH гидратообразования (рНг), где ПР — произведение растворимости гидроксида, а — активность иона металла, — ионное произведение воды. Исходя из данного уравнения, по равновесной кислотности опре-делют активность основного вещества в растворе или вычисляют водородный показатель гидратообразования по заданной активности катиона. В табл. 3.2 приведены рассчитанные по термодинамическим величинам равновесные значения pH гидратообразования чистых гидроксидов в стандартных условиях при активностях гидролизуемых катионов, равных единице [62]. Эти сравнительные данные представляют интерес при рещении задачи очистки висмута от примесных катионов. [c.56] В случае осаждения висмута из азотнокислых растворов при разбавлении их водой значение степени осаждения проходит через максимум, но полного осаждения висмута достичь не удается даже при 200-кратном (pH 1,7) и более разбавлении растворов. Наличие максимумов на кривой Я—pH можно объяснить тем, что наряду с образованием гексаядерного комплекса б04(0Н)4] , ответственного за образование основного нитрата, выделяющегося из раствора в виде осадка [39], при pH 1,7 наблюдается образование полиядерных комплексов В19(ОН) , В19(ОН) , В19(ОН) [37]. Концентрация комплексов при дальнейшем росте pH возрастает, что и снижает соответственно степень осаждения В1 в виде оксогидроксонитрата. [c.59] При повышении температуры процесса осаждение Bi при разбавлении растворов водой, так же как и при добавлении шелочных реагентов, начинается при более низких значениях pH. Это вызвано тем, что комплексообразование В с нитрат-ионами протекает в основном по экзотермическим реакциям [34]. [c.60] Исследования по влиянию природы щелочного реагента и температуры процесса на состав и чистоту продуктов гидролиза висмутсодержащих нитратных растворов позволили заключить, что требованиям чистоты конечного продукта отвечает осаждение висмута из данных растворов при температуре не менее 50 °С с использованием в качестве щелочного реагента карбоната аммония. Добавление воды к висмутсодержащим нитратным растворам делает возможной еще более эффективную очистку висмута, чем в случае использования растворов карбоната аммония (табл. 3.3). [c.60] На стадии промывки продуктов гидролиза указанных составов азотнокислым раствором с pH 1 или водой имеет место перекристаллизация с образованием соединения [В1б05(0Н)з](М0з)5-ЗН20, в результате чего удается осуществлять также очистку от веществ, захваченных в объеме микрокристаллов в ходе кристаллизации. Высокие значения коэффициентов очистки висмута от примесных металлов при гидролизе азотнокислых растворов делают возможным широко использовать процесс гидролиза для синтеза оксида, нитратов и других соединений висмута повышенной чистоты. [c.61] Таким образом, способность соединений висмута к гидролизу с образованием малорастворимых основных солей позволяет широко использовать гидролитические процессы для извлечения висмута из растворов выщелачивания и его очистки от примесных металлов. Количественное ( 98 %) извлечение висмута из азотно-, серно-и солянокислых растворов выщелачивания осуществляется цементацией В1 на железе, цинке или свинце, а также добавлением воды или щелочных реагентов к растворам выщелачивания, что способствует эффективной очистке висмута от примесных металлов с получением соединений высокой чистоты. [c.64] Вернуться к основной статье