專利名稱：硫代銻酸銻及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精細(xì)化工領(lǐng)域，適合于用作潤滑油脂的極壓抗磨添加 劑及固體潤滑劑，具體地說是一種硫代銻酸銻及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
極壓抗磨添加劑是潤滑油脂的主要添加劑之一Z該類添加劑的目 的和功能是使機(jī)械摩擦面形成二次化合物保護(hù)膜，防止磨耗并可在 極壓潤滑狀態(tài)下防止燒附或燒剝現(xiàn)象發(fā)生，從而提高潤滑性能。人們 在現(xiàn)有的潤滑油脂中通過添加各種類型的添加劑，對(duì)提高油脂的性能 獲得了很大成功。自美國的J. R. Sou len和J. P. King等人1976年發(fā) 現(xiàn)硫代銻酸銻(SbSbS4)具有優(yōu)良的極壓抗磨性能以來，人們對(duì)SbSbS4 進(jìn)行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)它是一種性能優(yōu)良的新型潤滑添加劑。經(jīng)摩 擦試驗(yàn)表明，SbSbS4可顯著提高潤滑油脂極壓和抗磨性能，其效果明 顯優(yōu)于傳統(tǒng)的MoS2、 WS2、石墨等添加劑的作用。
比較典型的合成方法有以下三種 J.R..Sou len發(fā)明的專利方法，即以SbA和K0H為起始原料與 Na2SbS"卵20反應(yīng)，然后用HC1中和，形成一橙紅色沉淀物，再用蒸 餾水洗滌游離酸和NaCl:最后用乙醇洗滌2次，在95X:下干燥，得 到SbSbS4產(chǎn)品。總反應(yīng)式為
Sb203+2K0H+2Na3SbS4 9H20+10H+=2SbSbS4+2K++6Na++24H20 ②J. P. King等人發(fā)明的專利方法，即在乙醇介質(zhì)中使用SbX3 (X二F或Cl)與N&SbS4 9ft0反應(yīng)，直接合成SbSbSo其反應(yīng)式為
SbX3+Na3SbS4 9H20= SbSbS4+3NaX+9H20 ③W. V. Hanks等人發(fā)明的專利方法，該法是采用穩(wěn)定的三鹵化銻代替 方法②中的三鹵化銻作反應(yīng)劑，不用有機(jī)介質(zhì)，而直接與N&SbS4反 應(yīng)，可得游離硫含量小于1%的SbSbS4，產(chǎn)率約為90%，反應(yīng)式如下
Sb203+6HCl+2NaCl+2Na3SbS4=2SbSbS4+3H20+8NaCl
在上述三種方法中，方法①是最早開發(fā)的，該法加酸中和過程中 反應(yīng)體系會(huì)產(chǎn)生H2S氣體，并且有大約6%的游離硫產(chǎn)生并且最終進(jìn)入 SbSbS4產(chǎn)品，致使產(chǎn)品游離硫含量升高游離硫能促使金屬腐蝕，這 對(duì)潤滑劑是很不利的，因此，該法的最終產(chǎn)品需要有機(jī)溶劑除去游離 硫，同時(shí)還得增加回收處理H2S的附加裝置。方法②雖然消除了 H2S 氣體，并得到游離硫含量小于1%的SbSbS4，但由于使用了不穩(wěn)定(易 水解)的三鹵化銻為反應(yīng)原料，使得反應(yīng)必須在有機(jī)介質(zhì)中和低溫狀 態(tài)下進(jìn)行，增加了及應(yīng)操作的難度，并帶來了有機(jī)介質(zhì)回收問題。盡 管方法③和方法①②比較起來似乎要實(shí)用一些，但是，無法抑制 Na3SbS,的水解問題而導(dǎo)致體系不穩(wěn)定和產(chǎn)品產(chǎn)率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)體系穩(wěn)定，無"三廢"污染的硫'代 銻酸銻及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的， 一種硫代銻酸銻 的生產(chǎn)方法，包括以下步驟
(D五價(jià)銻SbV+溶液的制備；
(2)三價(jià)銻Sb^溶液的制備；(3) 將由步驟(1)和步驟(2)所制備的溶液加入到一個(gè)緩沖溶液體系 中進(jìn)行合成；
(4) 將由步驟(3)所得沉淀定型后得硫代銻酸銻濾餅；
(5) 將由步驟(4)所得硫代銻酸銻濾餅經(jīng)過漂洗、烘干、粉碎、篩分，
得硫代銻酸銻。
本發(fā)明在步驟(l)中，五價(jià)銻SbV+溶液的制備為利用硫化鈉溶液浸 出焦銻酸鈉，控制浸出液中銻的濃度為60-120g/L,然后把這種浸出 液進(jìn)行冷卻結(jié)晶，得硫代銻酸鈉中間品，再利用這種硫代銻酸鈉中間 品配成含銻70-110g/L的銻(Sbv+)溶液。
本發(fā)明在步驟(2)中，三價(jià)銻Sb,溶液的制備為用鹽酸的氯化鈉飽 和溶液浸取銻白，控制浸出終點(diǎn)酸度為PH值1.0-1.5，銻的濃度為 60-110g/L。
本發(fā)明步驟(3)所述緩沖溶液體系為HCl+NaCl+H20的緩沖體系，其 PH值為2. 0-2. 5， NaCl為飽和。
本發(fā)明步驟(3)中，將步驟(1)和步驟(2)所制備的溶液按其中的含銻 量l: l的比例同時(shí)緩慢加入到這個(gè)緩沖溶液體系中，過程不斷攪拌。 合成時(shí)控制緩沖溶液體系的溫度3°C-15°C，并控制緩沖體系中含固 量小于30%。
本發(fā)明步驟(4)中所述的定型為將從緩沖體系中過濾出的固體物 質(zhì)加入到PH值為1-3的鹽酸水溶液中，在常溫下攪拌3-8小時(shí)。 本發(fā)明由上述方法制備的產(chǎn)品外觀為紅棕色粉末。 由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明較好的實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的，具有工 藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)體系穩(wěn)定、綜合回收好、產(chǎn)品質(zhì)量高、無"三廢"污染等優(yōu)點(diǎn)，其產(chǎn)品主要用于作潤滑油脂的極壓抗磨添加劑及固體潤滑 劑。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 一種硫代銻酸銻的生產(chǎn)方法，包括以下步驟
(1) 五價(jià)銻SbV+溶液的制備；
(2) 三價(jià)銻Sbm+溶液的制備；
(3) 將由步驟(1)和步驟(2)所制備的溶液加入到一個(gè)緩沖溶液體系 中進(jìn)行合成；
(4) 將由步驟(3)所得沉淀定型后得硫代銻酸銻濾餅；
(5) 將由步驟(4)所得硫代銻酸銻濾餅經(jīng)過漂洗、烘干、粉碎、篩分，
得硫代銻酸銻。
本發(fā)明在步驟(l)中，五價(jià)銻SbV+溶液的制備為利用硫化鈉溶液浸 出焦銻酸鈉，控制浸出液中銻的濃度為60-120g/L (本實(shí)施例為90 g/U ，然后把這種浸出液進(jìn)行冷卻結(jié)晶，得硫代銻酸鈉中間品，再利 用這種硫代銻酸鈉中間品配成含銻70-110g/L (本實(shí)施例為80g/L) 的銻(Sbv+)溶液。
本實(shí)施例采用優(yōu)質(zhì)硫化鈉190g配成1000ml水溶液，加焦銻酸鈉 180g，控溫8(TC-90°C，攪拌60min后，過濾，濾液冷卻至4(TC以下， 得硫代銻酸鈉結(jié)晶320g，把此結(jié)晶全部溶于1000ml純水中，得到含 銻80g/L的五價(jià)銻(Sbv+)溶液。
本發(fā)明在步驟(2)中，三價(jià)銻Sl/'+溶液的制備為用鹽酸的氯化鈉飽 和溶液浸取銻白，控制浸出終點(diǎn)酸度為PH值l. 0-1. 5(本實(shí)施例為1)，銻的濃度為60-110g/L (本實(shí)施例為80g/L)。
濃鹽酸220ml加氯化鈉360g，再加水配成1000ml溶液，加銻白 98g,控溫80。C-90。C，攪拌40min后，過濾，得到含銻80g/L的三 價(jià)銻(Sbm+)濾液。
本發(fā)明步驟(3)所述緩沖溶液體系為HCl+NaCl+H20的緩沖體系，其 PH值為2. 0-2. 5 (本實(shí)施例為2)， NaCl為飽和。
將純凈水500L，加入化學(xué)純氯化鈉180公斤，加鹽酸調(diào)節(jié)酸度為 PH二2，后冷卻至40。C以下，備用。
本發(fā)明步驟(3)中，將步驟(1)和步驟(2)所制備的溶液按其中的含銻 量h 1的比例同時(shí)緩慢加入到這個(gè)緩沖溶液體系中，過程不斷攪拌。 合成時(shí)控制緩沖溶液體系的溫度3°C-15°C (本實(shí)施例為8。C)，并控 制緩沖體系中含固量小于30%。
由步驟(1)和步驟(2)所制備的溶液按1: 1的比例緩慢加入到緩沖 體系中進(jìn)行合成，后過濾得硫代銻酸銻濾餅。
本發(fā)明步驟(4)中所述的定型為將從緩沖體系中過濾出的固體物 質(zhì)加入到PH值為1-3 (本實(shí)施例為2)的鹽酸水溶液中，在常溫下攪 拌3-8 (本實(shí)施例為3)小時(shí)。
把硫代銻酸銻濾餅加入到800ml， PH二2的鹽酸水溶液中，于常溫 下攪拌180min，后過濾得硫代銻酸銻濾餅。'
步驟(5):所得硫代銻酸銻濾餅經(jīng)過漂洗、烘干、粉碎、篩分，得 硫代銻酸銻產(chǎn)品240g，其產(chǎn)品外觀為紅棕色粉末。
權(quán)利要求
1、一種硫代銻酸銻的生產(chǎn)方法，其特征是包括以下步驟(1)五價(jià)銻SbV+溶液的制備；(2)三價(jià)銻SbIII+溶液的制備；(3)將由步驟(1)和步驟(2)所制備的溶液加入到一個(gè)緩沖溶液體系中進(jìn)行合成；(4)將由步驟(3)所得沉淀定型后得硫代銻酸銻濾餅；(5)將由步驟(4)所得硫代銻酸銻濾餅經(jīng)過漂洗、烘干、粉碎、篩分，得硫代銻酸銻。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫代銻酸銻的生產(chǎn)方法，其特征是在步驟(1)中，五價(jià)銻SbV+溶液的制備為利用硫化鈉溶液浸出焦銻酸鈉，控制浸出液中銻的濃度為60-120g/L，然后把這種浸出液進(jìn)行冷卻結(jié)晶，得硫代銻酸鈉中間品，再利用這種硫代銻酸鈉中間品配成含銻70-110g/L的銻(Sbv+)溶液。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫代銻酸銻的生產(chǎn)方法，其特征是在步驟(2)中，三價(jià)銻SlZ+溶液的制備為用鹽酸的氯化鈉飽和溶液浸取銻白，控制浸出終點(diǎn)酸度為PH值1.0-1.5，銻的濃度為60-110g/L。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫代銻酸銻的生產(chǎn)方法，其特征是步驟(3)所述緩沖溶液體系為HCl+NaCl+H20的緩沖體系，其PH值為2.0-2.5， NaCl為飽和。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫代銻酸銻的生產(chǎn)方法，其特征是步驟(3)中，將步驟(1)和步驟(2)所制備的溶液按其中的含銻量1: l的比例同時(shí)緩慢加入到這個(gè)緩沖溶液體系中，過程不斷攪拌。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的硫代銻酸銻的生產(chǎn)方法，其特征是合成時(shí)控制緩沖溶液體系的溫度3°C-15°C，并控制緩沖體系中含固量小于30%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫代銻酸銻的生產(chǎn)方法，其特征是步驟(4)中所述的定型為將從緩沖體系中過濾出的固體物質(zhì)加入到PH值為1-3的鹽酸水溶液中，在常溫下攪拌3-8小時(shí)。
8、 一種如權(quán)利要求1所述方法生產(chǎn)的硫代銻酸銻，其特征是產(chǎn)品外觀為紅棕色粉末。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫代銻酸銻及其生產(chǎn)方法，其特征是利用焦銻酸鈉和銻氧粉作原料，用硫化鈉溶液浸取焦銻酸鈉制取五價(jià)銻(Sb^V+)溶液，用鹽酸浸取銻氧粉制取三價(jià)銻(Sb^III+)溶液，然后把這二種溶液加入到一個(gè)緩沖體系中進(jìn)行合成，在合成過程中分別用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液酸堿度使之保持在pH2.0-2.5之間，所產(chǎn)生的沉淀經(jīng)定型、漂洗、烘干、粉碎、篩分即得硫代銻酸銻產(chǎn)品，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)體系穩(wěn)定、綜合回收好、產(chǎn)品質(zhì)量高、無“三廢”污染等優(yōu)點(diǎn)，其產(chǎn)品主要用于作潤滑油脂的極壓抗磨添加劑及固體潤滑劑。
文檔編號(hào)C01G30/02GK101468814SQ20081003126
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者磊 唐, 謝兆鳳 申請(qǐng)人:益陽生力化工有限責(zé)任公司