高纯度硝酸银晶体的制备方法技术

高纯度硝酸银晶体的制备方法，包括加热硝酸银溶液，向溶液中加入硝酸，鼓入大量的气体于溶液中，随后将硝酸银溶液冷却到室温以下结晶，最后经离心、干燥得到硝酸银晶体，其中，所加入的硝酸为３０％以上，加入硝酸后的硝酸银溶液中硝酸的含量为５％以上，加入硝酸前硝酸银溶液的温度为４０℃以上加入硝酸后温度保持在４０℃以上。本发明专利技术与已有技术相比，具有能大幅度地降低硝酸银晶体中金属、非金属杂质含量，防止硝酸根分解重新产生亚硝酸盐，以便获得高纯度硝酸银晶体的高纯度硝酸银晶体的优点，同时还具有环保、节能的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提纯方法，特别是一种硝酸银的提纯方法。高纯度硝酸银具有重要的工业应用意义。例如感光材料、电子器件，催化剂以及医药方面都具广泛的应用。硝酸银的制备方法，一般是将金属银用硝酸溶解得到硝酸银溶液，将溶液中的水份蒸发，浓缩结晶得到硝酸银晶体。其中，银及硝酸等原料中的杂质会有一部分进入硝酸银晶体中，从而降低了硝酸银的纯度。特别是，在银与硝酸反应生成硝酸银的过程中(1)必然会产生大量的氮氧化物。例如一氧化氮(NO)，二氧化氮(NO2)以及亚硝酸(HNO2)，亚硝酸根等。这里将它们统称为亚硝酸盐。亚硝酸盐和除硝酸银外的其它硝酸盐对硝酸银的应用产生有害的作用。例如在感光材料上的应用。因此，需要将硝酸银中的金属、非金属杂质包括亚硝酸盐去除，获得高纯度硝酸银。对此人们提出了很多的提纯方法，其中多数与金属杂质去除有关，相比而言涉及亚硝酸盐的去除却较少。其中WO92/13802(PCT/US92/00684)提出一种降低硝酸银溶液中亚硝酸盐的方法即将硝酸银水溶液与少量硝酸混合，在一定的温度下通入气体与溶液对流，可以大量去除硝酸银溶液中的亚硝酸盐。硝酸银溶液中加入硝酸有利于亚硝酸盐的去除，但硝酸银的应用中，硝酸银中的酸的含量要求控制得很低，因此WO92/13802专利将硝酸的实际用量控制在2％以下，以便其后能较方便地中和硝酸。因为保存、运输等原因，硝酸银最终商品形式是晶体状，为得到晶体通常采取加热硝酸银溶液、浓缩结晶的方法。此过程中常会由于硝酸根的分解重新产生大量的亚硝酸盐。本专利技术的专利技术目的在于提供一种能大幅度地降低硝酸银晶体中金属、非金属杂质含量，防止硝酸根分解重新产生亚硝酸盐，以便获得高纯度硝酸银晶体的。本专利技术是这样实现的，包括加热硝酸银溶液，向溶液中加入硝酸，鼓入大量的气体于溶液中，随后将硝酸银溶液冷却到室温以下结晶，最后经离心、干燥得到硝酸银晶体，其中，所加入的硝酸为30％以上，最好为65％-99％的高浓度硝酸，加入硝酸后的硝酸银溶液中硝酸的含量为5％以上，最好为15％-45％，加入硝酸前硝酸银溶液的温度为40℃以上，最好是50℃-95℃，加入硝酸后温度保持在40℃以上，最好是50℃-95℃。硝酸银中硝酸浓度的提高，有利于亚硝酸盐及其他非金属杂质的去除，例如(2)(5)等等。但同时，增大硝酸浓度会使硝酸银在溶液中的溶解度下降。如在30℃时硝酸银水溶液的饱和溶解度为75％，当含有15％硝酸时，硝酸银的溶解度会下降到36％。提高硝酸银溶液的温度，既使化学反应(2)-(5)的反应速度加快，反应程度增加，有利于亚硝酸盐和其它非金属杂质的去除，同时，高的温度能增大硝酸银的饱和溶解度，以提高因加入浓硝酸而下降了的硝酸银的饱和溶解度。如当硝酸浓度为10％时，硝酸银的饱和溶解度从30℃的47％增加到100℃的72％。这里，加入硝酸的同时及之后向溶液中通入的气体可以是空气、氧气、二氧化碳、氮气等非碱性、非还原性气体，最好是空气或者氧气。通入的气体可以将反应(2)-(5)中的反应物如一氧化氮、二氧化氮、三氧化硫等携带出溶液，在反应速度和反应程度两个方面同时改善和加强亚硝酸盐等非金属杂质的去除。这里，通入气体时溶液的温度维持在50℃以上，最好是70℃-95℃。通入气体的方法可以是多样的，包括将气体直接鼓入到溶液中，也可以通过填料塔使气体与溶液充分接触。通入气体一段时间，将亚硝酸盐等非金属杂质大量去除后，将硝酸银溶液冷却到室温以下，最好是-20℃-20℃。由于高浓度的硝酸和低的温度双重效应，可以使硝酸银的溶解度降得很低，例如在0℃，硝酸浓度为10％时，硝酸银的溶解度降为28％，从而使溶液中的硝酸银大量地结晶析出。经离心、干燥，得到硝酸银晶体。在高浓度硝酸条件下，体系处于高酸度和强氧化状态，可以阻止亚硝酸银、硫酸银、磷酸银等难溶盐的生成(6)(7)(8)同样，高浓度硝酸的存在，还可以阻止铜、铁等金属杂质的各种难溶化合物的生成。所以，在高浓度硝酸的存在下的结晶过程中，亚硝酸盐等各种非金属杂质，各种金属杂质绝大部分都会留在结晶母液中而不进入硝酸银晶体。所获得的硝酸银晶体的纯度极高。此外，与通常的浓缩结晶方法相比较，在酸性环境下结晶不需要蒸发水分，从而使能耗大幅度地降低。由于硝酸银溶液可以用金属银与硝酸反应制得。因此可以直接用过量的硝酸与银反应制得含有一定量硝酸的硝酸银溶液，大量的反应热使溶液温度升高，通气后，冷却就可获得高纯度的硝酸银晶体。结晶后的母液中含有大量的硝酸，适当处理后，可用于溶解金属银，这样，既大量地减少了废液的排放，同时也减少了硝酸的消耗。本专利技术与已有技术相比，除了具有能大幅度地降低硝酸银晶体中金属、非金属杂质含量，防止硝酸根分解重新产生亚硝酸盐，以便获得高纯度硝酸银晶体的高纯度硝酸银晶体的优点，同时还具有环保、节能的优点。现结合实施例对本专利技术作进一步详细描述实施例一取10Kg硝酸银溶液于50升的不锈钢容器中，硝酸银的浓度为52％，加热到50℃。加入68％的硝酸2000毫升，充分搅拌混合均匀后，溶液中硝酸的浓度为15％。维持温度为60℃，通入空气一小时。将溶液冷却到0℃。经离心、干燥得到6.8Kg硝酸银晶体。硝酸银溶液与硝酸银晶体的杂质含量见表一。表一 实施例二6.5Kg银用7000毫升水+6500毫升硝酸(68％)于50升的不锈钢容器中反应溶解，得到的硝酸银的浓度为50％，并含有过量硝酸。加热到70℃。加入68％的硝酸2000毫升，充分搅拌混合均匀后，溶液中硝酸的浓度为18％。维持温度为60℃，通入空气一小时。将溶液冷却到0℃。经离心、干燥，得到7.2Kg硝酸银晶体。硝酸银溶液与硝酸银晶体的杂质含量见表二。表二权利要求1.，包括加热硝酸银溶液，向溶液中加入硝酸，鼓入大量的气体于溶液中，随后将硝酸银溶液冷却到室温以下结晶，最后经离心、干燥得到硝酸银晶体，其特征在于所加入的硝酸为重量比为30％以上，加入硝酸后的硝酸银溶液中硝酸的重量比含量为5％以上，加入硝酸前硝酸银溶液的温度为40℃以上，加入硝酸后温度保持在40℃以上。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所加入的硝酸为65％-99％的高浓度硝酸，加入硝酸后的硝酸银溶液中硝酸的重量比含量为15％-45％。3.根据权利要求1所述的，其特征在于加入硝酸前硝酸银溶液的温度为50℃-95℃，加入硝酸后温度保持在50℃-95℃。4.根据权利要求1所述的，其特征在于加入硝酸的同时及之后向溶液中通入的气体可以是空气、氧气、二氧化碳、氮气。5.根据权利要求1所述的，其特征在于通入气体时溶液的温度维持在50℃以上。6.根据权利要求5所述的，其特征在于通入气体时溶液的温度维持在70℃-95℃。7.根据权利要求1所述的，其特征在于通入气体一段时间，将亚硝酸盐等非金属杂质大量去除后，将硝酸银溶液冷却到室温以下。8.根据权利要求7所述的，其特征在于将硝酸银溶液冷却到-20℃-20℃。全文摘要,包括加热硝酸银溶液,向溶液中加入硝酸,鼓入大量的气体于溶液中,随后将硝酸银溶液冷却到室温以下结晶,最后经离心、干燥得到硝酸银晶体,其中,所加入的硝酸为30%以上,加入硝酸后的硝酸银溶液中硝酸的含量为5%以上,加入硝酸前硝酸银溶液的温度为40℃以上加入硝酸后温度保持在40℃以上。本专利技术与已本文档来自技高网...

【技术保护点】
高纯度硝酸银晶体的制备方法，包括加热硝酸银溶液，向溶液中加入硝酸，鼓入大量的气体于溶液中，随后将硝酸银溶液冷却到室温以下结晶，最后经离心、干燥得到硝酸银晶体，其特征在于所加入的硝酸为重量比为３０％以上，加入硝酸后的硝酸银溶液中硝酸的重量比含量为５％以上，加入硝酸前硝酸银溶液的温度为４０℃以上，加入硝酸后温度保持在４０℃以上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟安，李旭，
申请(专利权)人：广东省三水市鑫荣华实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]