铋的化合物的生产_百科知识_行业资讯

一、三氧化二铋

氧化铋是重要的铋化合物，用于化学试剂、铋盐制造、无机合成、玻璃陶瓷着色、以及防火纸的制造，电子元件的配制、高折光率玻璃和核工程玻璃的制造，和作核反应堆燃料。

氧化铋的生产方法有火法与湿法两种，皆能产出符合质量要求的产品。

（一）火法

1、工艺流程。如图1。

图1 火法生产氧化铋工艺流程

（二）主要技术条件。将1号精铋熔化，缓慢呈细流加入水淬池中水淬成疏松多孔、粒度为5毫米以下的颗粒。

硝酸溶解：将硝酸体积用蒸馏水稀释一倍，常温下加入水淬铋，其反应为：

Bi＋4HNO₃＝Bi（NO₃）₃＋NO＋2H₂O

为防止氮氧化物大量逸出，水淬铋应缓慢加入。反应后之溶液即硝酸铋溶液。

浓缩结晶：浓缩温度控制在100℃左右，溶液体积蒸发到50%再冷却结晶，10小时后溶液中所含的硝酸铋有60%～70%结晶析出来；将析出之硝酸铋结晶分离后，一次母液再进行浓缩，体积缩小一倍，还可得到20～30%的硝酸铋结晶，杂质全部留在二次母液中，将二次母液加热并用水处理以形成碱式硝酸铋沉淀，将Bi（OH）₂NO₃滤出后再返回用硝酸溶解：将析出的硝酸铋结晶用少量含酸水洗涤（H₂O∶HNO₃＝5∶2），常温下风干，此过程将释放部分氮氧化物尾气。

煅烧：温度控制在600℃左右，燃烧时间为3～4小时，此时有大量氮氧化物气体逸出。其反应为：

4Bi（NO₃）₂＝2Bi₂O₃＋12NO₂＋3O₂

煅烧至无氮氧化物逸出为止，然后降温，取出煅烧后的氧化铋，用瓷球磨机粉碎至粒度一60目。

3、主要设备。马弗电炉一台；瓷球磨机一台。

（二）湿法

1、工艺流程。如图2。

图2 湿法生产氧化铋工艺流程

包括溶解、中和、干燥等工序，产出氧化铋；滤液经转化、结晶，产出硝酸钠。

2、主要技术条件。水淬与硝酸溶解同火法生产。

中和：硝酸铋与液碱反应如下式：

2Bi（NO₃)₃＋6NaOH＝Bi₂O₃＋6NaNO₃＋3H₂O

将固体碱用蒸馏水溶解制成30%的NaOH溶液，澄清后撇去悬浮物，取上清液备用。要求上清液清亮透明，不染杂色。然后取体积1.5～2.5倍于硝酸溶液的NaOH溶液加热至95℃左右，将饱和的硝酸铋溶液逐渐缓慢注入加热后的NaOH溶液，边加边搅拌边升温，使生成的氧化铋沉淀呈黄色。注意不能加得太快，太快则易产生白色的氢氧化铋与碱式硝酸铋沉淀。

当加入之饱和硝酸铋溶液体积约为NaOH溶液之一半时，虽然此时溶液中NaOH浓度仍约为5N，但不能再加，再加则生成白色絮状氢氧化铋胶体物。继续搅拌及保温半小时，使生成的氧化铋由浅黄色转变为澄黄色，再转变为暗黄色，然后保持暗黄色不变。

过滤洗涤：中和后停止加温搅拌，澄清过滤，沉淀即Bi₂O₃粉末，用水多次淋洗至洗水呈中性，干燥后的氧化铋粉末（约200目）即产品。

硝酸转化：滤液中除NaNO₃外，尚有NaOH存在，缓慢加入HNO₃于滤液中，使NaOH转化为NaNO₃，其反应为：

当溶液呈中性时，说明氢氧化钠已全部转化为硝酸钠溶液，然后加温浓缩结晶，析出副产物硝酸钠。

3、主要设备。不锈钢溶解槽一只：中和罐一个、浓缩结晶罐一个、采用夹套式搪瓷反应釜，附机械搅拌：离心机一台；烘箱一台。

4、产品质量。当用自来水生产时，可达工业纯级，其成分为（%）：Bi₂O₃＞98.5%，Fe＜0.01，碱金属硫酸盐低于0.1，盐酸不溶物低于0.1；当用蒸馏水生产时，可达化学纯级，其成分为（%）：Bi₂O₃高于99.5，Fe＜0.005，碱金属硫酸盐低于0.03，盐酸不溶物低于0.005。

二、氯氧化铋

氯氧化铋是三氯化铋的水解产物，主要用于塑料工业，使塑料制品具有美丽的珍球光泽。用量一般为氯氧化铋：树脂为0.4%～0.8%，可根据品种要求适量增减。

（一）工艺流程。如图3，包括溶解、转化水解、洗滤、烘干等工序。

图3 氯氧化铋生产工艺流程

（二）主要技术条件。水淬后的铋粒，用稀释一倍的硝酸溶液溶解，生成硝酸铋溶液。

食盐转化：将硝酸铋溶液加入到饱和食盐水（密度1.2克／厘米³）中，搅拌均匀，若产生白色水解物，则稍加稀盐酸溶化。