液相球磨制备次碳酸铋等铋品新工艺研究

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次硝酸铋、次碳酸铋作为铋的深加工产品,在医药领域应用的十分广泛。现有的工业制备次碳酸铋、次硝酸铋方法都是在由金属铋制备硝酸铋的基础上、再由硝酸铋进一步制备铋品。生产过程产生污染环境的有毒气体二氧化氮及大量氨氮废水,成本高,对环境危害大。针对上述问题,本文在理论分析的基础上,提出了液相球磨法由氧化铋制备次碳酸铋等铋品的新工艺,研究了制备次碳酸铋反应过程动力学,并进行了液相球磨制备次碳酸铋、次硝酸铋的工艺条件研究,获得了如下研究结论:  对氧化铋湿法球磨制备次碳酸铋过程的动力学进行了研究,考察了反应温度、氧化铋粒度、液固比以及碳酸氢铵浓度对氧化铋转化率的影响。研究结果表明,在9~30℃的范围内,升高反应温度、降低氧化铋粉末的粒度、扩大液固比以及提高碳酸氢铵浓度均有利于氧化铋转化率的提高。反应过程受产物层扩散控制,可用未反应收缩核模型描述,反应的表观活化能为9.783KJ/mol,氧化铋的转化过程动力学方程式可以表示为:1-2/3 R-(1-R)2/3=0.553×10-3×CNH4HCO30.837×D-0.128×(S/L)-0.209×exp(-9.783/RT)  设计了单因素试验,对氧化铋球磨转化制备次碳酸铋工艺进行了研究。单因素试验结果表明,氧化铋球磨转化制备次碳酸铋的最佳工艺条件为:碳酸氢铵浓度2.5mol/L、液固比7∶1、球料比8∶1、反应时间2h,制备的次碳酸铋主要呈片状形态分布。  运用正交试验和单因素试验方法对氧化铋球磨转化制备次硝酸铋工艺进行了研究。正交试验结果表明,各因素对转化率影响性大小顺序依次为:液固比>球料比>硝酸浓度>反应时间。单因素试验结果表明,氧化铋球磨转化制备次硝酸铋的最佳工艺条件为:硝酸浓度0.5mol/L、液固比15∶1、球料比10∶1、反应时间1h,在此最佳工艺条件下氧化铋的平均转化率为90.71%。制备的次硝酸铋主要呈棒状形态分布。
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