[发明专利]一种硝酸铋溶液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学化工领域，尤其涉及一种硝酸铋溶液的制备方法。

背景技术

硝酸铋是无色有光泽的结晶，有硝酸的气味，易潮解，溶液呈酸性反应，在水中分解成碱式盐，溶于稀硝酸。其主要用于药物和铋盐制造，还可用作一些反应的催化剂。

铋为银白色至粉红色的金属，质脆易粉碎，铋的化学性质较稳定。铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。硝酸铋溶液，硝酸铋溶液是制备铋系产品的一种重要的中间产物与原料，例如可以制备碱式硝酸铋、氢氧化铋、碱式碳酸铋、钒酸铋、铝酸铋、柠檬酸铋等。

传统制作硝酸铋溶液的方法有两种：第一种是在常压反应釜内，用精铋直接与硝酸反应，生成的大量NO_X用喷淋塔吸收，Bi+6HNO₃＝Bi(NO₃)₃+3NO₂+3H₂O，但此方法会消耗大量硝酸的同时也更大大增加了NO_X的处理成本。

第二种是将铋锭经多次粉碎后得到铋粉，然后将铋粉通氧煅烧成氧化铋，接着再与硝酸反应生成硝酸铋溶液，Bi+3/4O₂＝1/2Bi₂O₃，1/2Bi₂O₃+3HNO₃＝Bi(NO₃)₃+1/2H₂O，但此方法铋锭的粉碎及煅烧工艺时间较长，能源消耗较大，成本高而效率低。

发明内容

本发明提供了一种硝酸铋溶液的制备方法，铋和硝酸在通氧加压的条件下反应，且铋和硝酸按照一定的配比，用铋原料直接与硝酸反应生成硝酸铋溶液，实现了NO_X的循环利用，减少了硝酸的消耗，也避开了NO_X的排放和降低处理成本，与现有技术相比，降低了能源的消耗和缩短了工艺条件，减少了生产成本，提高了生产效果。

为解决上述问题，本发明提供了一种硝酸铋溶液的制备方法，包括：

A、向与氧气源连接的反应容器内添加铋和硝酸，所述秘和所述硝酸的摩尔比为铋：硝酸＝1:3.1～4.0，硝酸浓度为20～68％；

B、闭合反应容器并通入氧气，调节所述反应容器内压力至0.1～0.9MPa时进行搅拌，在温度为30～90℃下反应4～12h，冷却放料。

优选地，所述铋为无定形粒状和/或棒状。

优选地，所述无定形粒状的铋直径小于5mm，所述棒状的铋长度小于5cm。

优选地，所述反应容器为高压钛釜，所述高压钛釜通过管道与氧气源连接。

优选地，在步骤A之前还包括检查反应容器和氧气源之间的气密性。

优选地，所述搅拌的转速为30～300rpm。

优选地，所述硝酸浓度为30～45％。

优选地，所述压力为0.2～0.6MPa时搅拌。

优选地，步骤B中的反应，温度为50～80℃。

优选地，所述秘和所述硝酸的摩尔比为铋：硝酸＝1:3.4～3.8。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：铋和硝酸在通氧加压的条件下反应，且铋和硝酸按照一定的配比，用铋原料直接与硝酸反应生成硝酸铋溶液和NO_X，反应过程中，由于在此高压通氧的条件下，NO_X与氧气反应生成NO₂，NO₂继续与水反应生成硝酸和NO，NO又接着被氧化，实现了NO_X的循环利用，减少了硝酸的消耗，也避开了NO_X的排放和降低处理成本，与现有技术相比，降低了能源的消耗和缩短了工艺条件，减少了生产成本，提高了生产效果。

具体实施方式

本发明提供了一种硝酸铋溶液的制备方法，铋和硝酸在通氧加压的条件下反应，且铋和硝酸按照一定的配比，用铋原料直接与硝酸反应生成硝酸铋溶液，实现了NO_X的循环利用，减少了硝酸的消耗，也避开了NO_X的排放和降低处理成本，与现有技术相比，降低了能源的消耗和缩短了工艺条件，减少了生产成本，提高了生产效果。

需要说明的是，本发明中添加的硝酸量稍微超过理论量，这样可以保持硝酸铋溶液的游离酸度以及防止Bi³⁺的水解。

本发明提供的一种硝酸铋溶液的制备方法，包括步骤：