高纯锑制取(preparation of high purity antimony)

从精锑或锑化合物生产高纯锑的过程。高纯锑通常指纯度在99.999％以上的金属锑。制取方法按照所用原料分为锑化合物制取高纯锑和精锑制取高纯锑。

锑化合物制取高纯锑常采用五氯化锑、三氯化锑和三氧化锑作原料。

五氯化锑制取高纯锑五氯化锑用干燥的氯化氢饱和，生成锑氯酸(HSbCl₆•1/2H₂O)。锑氯酸经冷却结晶后，溶解于少量水中，如此重复数次，便制得纯净的结晶。将纯净的结晶溶于水所得锑氯酸水溶液，用大量水稀释并加热至343～353K使其水解成氯氧化锑沉淀。沉淀物经热水洗涤、脱氯、过滤、烘干后，用氢气或氰化钾还原成高纯金属锑。

三氯化锑制取高纯锑三氯化锑盐酸溶液在473～493K下，经一次蒸馏和二次精馏提纯，除去砷和重金属杂质，获得高纯的三氯化锑。再用氢气在1173K下将高纯三氯化锑还原得高纯锑，锑的纯度不低于99.999％，回收率达95％。

三氧化锑制取高纯锑用分析纯盐酸溶解工业纯三氧化锑，溶液经精馏提纯得到纯度大于99.999％的三氯化锑。将纯三氯化锑倾入沸腾的经离子交换提纯的水中使锑水解，水解产物为白色的氯氧锑沉淀。氯氧锑再用分析纯氨水进行脱氯处理，使之转变为三氧化锑。最后用氢气还原三氧化锑制取高纯锑。

精锑制取高纯锑按所用精锑纯度分为工业纯锑制取高纯锑和四九锑制取高纯锑。

工业纯锑制取高纯锑工业纯锑一般含锑99.8％～99.9％，常含有少量砷、铅、铁、铜、锡、镍、硫等杂质。常用真空精馏和区域熔炼除去这些杂质。

真空精馏是工业纯锑在真空度为133.32～666.61Pa、塔身温度分别为1123～1173K和873～923K、蒸馏速率为3g/min条件下，经两次真空精馏得高纯锑。

区域熔炼是利用杂质元素在锑液相和固相中具有不同的溶解度而达到净化目的。杂质元素在锑中分配系数较小，经10～20次区域提纯可除去锑中的铁、镁、镓、铅、银、铜、硅、镍、铟、硫、硒、铝等元素，铋和砷比较难除去。区域提纯开始时加入铝，使砷转变成易除去的杂质。区域提纯一般在电炉中进行，熔区宽度20～30cm，熔区移速为0.5～4mm/min，由于锑的蒸气压大，易挥发，提纯要在保护气氛(氩气、氮气或氢气)中进行。

四九锑制取高纯锑将纯度为99.99％的金属锑高gao通过两次烟化，两次还原熔炼和碱性精炼脱砷、铅、铁，再经真空蒸馏和区域提纯可得高纯锑。

展望高纯锑制取过程复杂，流程长，电解精炼法可使过程缩短。用纯三氯化锑和盐酸、硫酸配成电解液，以高纯石墨作阳极，铂作阴极进行电解，可得高纯锑；或用精锑在碱性电解液中进行二段电解精炼，所得的阴极锑经过4～5次区域提纯得高纯锑。