硫代銻酸銻及其生產方法

專利名稱：硫代銻酸銻及其生產方法
技術領域：
本發明涉及精細化工領域，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方法。
背景技術：
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 的和功能是使機械摩擦面形成二次化合物保護膜，防止磨耗并可在 極壓潤滑狀態下防止燒附或燒剝現象發生，從而提高潤滑性能。人們 在現有的潤滑油脂中通過添加各種類型的添加劑，對提高油脂的性能 獲得了很大成功。自美國的J. R. Sou len和J. P. King等人1976年發 現硫代銻酸銻(SbSbS4)具有優良的極壓抗磨性能以來，人們對SbSbS4 進行了深入的研究，發現它是一種性能優良的新型潤滑添加劑。經摩 擦試驗表明，SbSbS4可顯著提高潤滑油脂極壓和抗磨性能，其效果明 顯優于傳統的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發明的專利方法，即以SbA和K0H為起始原料與 Na2SbS"卵20反應，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產品。總反應式為
Sb203+2K0H+2Na3SbS4 9H20+10H+=2SbSbS4+2K++6Na++24H20 ②J. P. King等人發明的專利方法，即在乙醇介質中使用SbX3 (X二F或Cl)與N&SbS4 9ft0反應，直接合成SbSbSo其反應式為
SbX3+Na3SbS4 9H20= SbSbS4+3NaX+9H20 ③W. V. Hanks等人發明的專利方法，該法是采用穩定的三鹵化銻代替 方法②中的三鹵化銻作反應劑，不用有機介質，而直接與N&SbS4反 應，可得游離硫含量小于1%的SbSbS4，產率約為90%，反應式如下
Sb203+6HCl+2NaCl+2Na3SbS4=2SbSbS4+3H20+8NaCl
在上述三種方法中，方法①是最早開發的，該法加酸中和過程中 反應體系會產生H2S氣體，并且有大約6%的游離硫產生并且最終進入 SbSbS4產品，致使產品游離硫含量升高游離硫能促使金屬腐蝕，這 對潤滑劑是很不利的，因此，該法的最終產品需要有機溶劑除去游離 硫，同時還得增加回收處理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，但由于使用了不穩定(易 水解)的三鹵化銻為反應原料，使得反應必須在有機介質中和低溫狀 態下進行，增加了及應操作的難度，并帶來了有機介質回收問題。盡 管方法③和方法①②比較起來似乎要實用一些，但是，無法抑制 Na3SbS,的水解問題而導致體系不穩定和產品產率下降。

發明內容
本發明的目的是提供一種反應體系穩定，無"三廢"污染的硫'代 銻酸銻及其生產方法。
本發明是采用如下技術方案實現其發明目的的， 一種硫代銻酸銻 的生產方法，包括以下步驟
(D五價銻SbV+溶液的制備；
(2)三價銻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緩沖溶液體系 中進行合成；
(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過漂洗、烘干、粉碎、篩分，
得硫代銻酸銻。
本發明在步驟(l)中，五價銻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 液進行冷卻結晶，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。
本發明在步驟(2)中，三價銻Sb,溶液的制備為用鹽酸的氯化鈉飽 和溶液浸取銻白，控制浸出終點酸度為PH值1.0-1.5，銻的濃度為 60-110g/L。
本發明步驟(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的比例同時緩慢加入到這個緩沖溶液體系中，過程不斷攪拌。 合成時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。 本發明由上述方法制備的產品外觀為紅棕色粉末。 由于采用上述技術方案，本發明較好的實現了發明目的，具有工 藝簡單，反應體系穩定、綜合回收好、產品質量高、無"三廢"污染等優點，其產品主要用于作潤滑油脂的極壓抗磨添加劑及固體潤滑 劑。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。 一種硫代銻酸銻的生產方法，包括以下步驟
(1) 五價銻SbV+溶液的制備；
(2) 三價銻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緩沖溶液體系 中進行合成；
(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過漂洗、烘干、粉碎、篩分，
得硫代銻酸銻。
本發明在步驟(l)中，五價銻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 (本實施例為90 g/U ，然后把這種浸出液進行冷卻結晶，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 (本實施例為80g/L) 的銻(Sbv+)溶液。
本實施例采用優質硫化鈉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， 得硫代銻酸鈉結晶320g，把此結晶全部溶于1000ml純水中，得到含 銻80g/L的五價銻(Sbv+)溶液。
本發明在步驟(2)中，三價銻Sl/'+溶液的制備為用鹽酸的氯化鈉飽 和溶液浸取銻白，控制浸出終點酸度為PH值l. 0-1. 5(本實施例為1)，銻的濃度為60-110g/L (本實施例為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 價銻(Sbm+)濾液。
本發明步驟(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 (本實施例為2)， NaCl為飽和。
將純凈水500L，加入化學純氯化鈉180公斤，加鹽酸調節酸度為 PH二2，后冷卻至40。C以下，備用。
本發明步驟(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的比例同時緩慢加入到這個緩沖溶液體系中，過程不斷攪拌。 合成時控制緩沖溶液體系的溫度3°C-15°C (本實施例為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 體系中進行合成，后過濾得硫代銻酸銻濾餅。
本發明步驟(4)中所述的定型為將從緩沖體系中過濾出的固體物 質加入到PH值為1-3 (本實施例為2)的鹽酸水溶液中，在常溫下攪 拌3-8 (本實施例為3)小時。
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過漂洗、烘干、粉碎、篩分，得 硫代銻酸銻產品240g，其產品外觀為紅棕色粉末。
權利要求
1、一種硫代銻酸銻的生產方法，其特征是包括以下步驟(1)五價銻SbV+溶液的制備；(2)三價銻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緩沖溶液體系中進行合成；(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過漂洗、烘干、粉碎、篩分，得硫代銻酸銻。
2、 根據權利要求1所述的硫代銻酸銻的生產方法，其特征是在步驟(1)中，五價銻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行冷卻結晶，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、 根據權利要求1所述的硫代銻酸銻的生產方法，其特征是在步驟(2)中，三價銻SlZ+溶液的制備為用鹽酸的氯化鈉飽和溶液浸取銻白，控制浸出終點酸度為PH值1.0-1.5，銻的濃度為60-110g/L。
4、 根據權利要求1所述的硫代銻酸銻的生產方法，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、 根據權利要求1所述的硫代銻酸銻的生產方法，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的比例同時緩慢加入到這個緩沖溶液體系中，過程不斷攪拌。
6、 根據權利要求5所述的硫代銻酸銻的生產方法，其特征是合成時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、 根據權利要求1所述的硫代銻酸銻的生產方法，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。
8、 一種如權利要求1所述方法生產的硫代銻酸銻，其特征是產品外觀為紅棕色粉末。
全文摘要
本發明公開了一種硫代銻酸銻及其生產方法，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銻(Sb^V+)溶液，用鹽酸浸取銻氧粉制取三價銻(Sb^III+)溶液，然后把這二種溶液加入到一個緩沖體系中進行合成，在合成過程中分別用鹽酸和氫氧化鈉調節溶液酸堿度使之保持在pH2.0-2.5之間，所產生的沉淀經定型、漂洗、烘干、粉碎、篩分即得硫代銻酸銻產品，本發明工藝簡單，反應體系穩定、綜合回收好、產品質量高、無“三廢”污染等優點，其產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C01G30/02GK101468814SQ20081003126
公開日2009年7月1日 申請日期2008年5月7日 優先權日2008年5月7日
發明者磊 唐, 謝兆鳳 申請人:益陽生力化工有限責任公司