除锡方法
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如何分离钨精矿中的钨锡郑州市华昌机械制造有限公司在钨产品中,锡是众多杂质中极为有害且较难去除的一种,钨成品中即使有微量锡存在,也会对其机械性能、物理性能等有严重影响。
根据GB/T 10116-1988要求,在0级APT(仲钨酸铵)中,锡质量分数要求小于1×10-6,一级APT中锡质量分数要求小于3×10-6,但随着我国优质钨矿资源的日益匮乏,可供开采的保有资源中锡等杂质的含量越来越高、形态越来越复杂,致使仲钨酸产品质量受到较大影响。
因而,研究钨冶炼过程中深度去除杂质锡格外迫切和必要。
1、试验原料钨精矿为赣州某矿山高锡钨精矿,化学组成见表1。
表1 钨精矿的化学组成%WO3 Sn Ca As Mo74.69 0.11 0.20 0.012 0.002模拟工业浸出条件,用碱浸出钨精矿获得钨浸出液:将钨精矿置于XMQ-锥形球磨机中,磨矿12h后过320目筛,取筛下部分进行试验。
称取钨精矿100g,用理论量1.6倍、质量浓度为500g/L的NaOH溶液在沸腾状态下浸出3h,之后抽滤、洗涤,滤液(钨酸钠溶液)加蒸馏水稀释后即为试验溶液,其中钨质量浓度(以WO3计)为20g/L,锡质量浓度(以Sn 计)为1.78mg/L。
2、试验部分2.1钨浸出液中锡的存在形式及比例钨浸出液中,锡以SnO32-和SnS32- 2种状态存在[2]。
相比较而言SnS32-的危害性更大,即使有少量存在也会使产品APT锡超标[3]。
而适量SnO32-的存在对产品质量不会有太大影响。
在随后的离子交换回收钨过程中,因SnO32-与树脂亲和力比WO42-的小,大部分留在溶液中,不被树指吸附,SnO32-的去除率可达99%[4] 。
因而在进行钨锡分离时,有必要研究溶液中SnO32-和SnS32-的存在比例。
用离子交换树脂采用静态吸附法测定钨浸出液中SnS32-的比例。
量取一定体积的钨浸出液于装有一定量阴离子交换树脂(已被WO42-饱和)的烧杯中,同时在室温下搅拌。
剥锡技术的发展与应用1. 前言印制线路板常以锡或锡铅镀层作为蚀刻阻层,在完成蚀铜,定义线路后,则依据产品区别,进行剥锡或融锡流程。
由于喷锡板(SMOBC)的防焊阻剂(Solder mask)的附著力远较融锡板为优,因而剥锡成为制程主流,亦因而日益重要。
2. 剥锡液的功能与演进2.1 基本功能需求:理论上,完美的剥锡铅液应具有:不攻击底材,彻底剥除锡铅及铜锡合金,而又不侵蚀底材铜;反应速度快而且放热少;废液易于再生回收使用;表面张力低,不惧小孔板制作;使用安全,无毒性;且不沉淀,维护容易等特性。
然而实际上,由于铜锡合金的氧化电位较铜为高,要剥除可焊锡性(solderability)极差的锡铜合金时,必定同时具有蚀铜性,由锡铅形成氧化锡/氧化铅的放热量固定,无法改变,腐蚀性与抗沉淀性难以两全等问题,使得剥锡铅液在对底材铜的侵蚀、放热量和再生回收上,仍未能达到理想。
2.2 目前市场上商品化剥锡铅液产品,依操作性可区分为单液性(single stage)与双液型(two-stage);依主成份可区分为氟氢化铵/双氧水系统,硝酸,盐酸及其他有机酸等系统。
1. 氟氢化铵/双氧水系统:虽然因形成CuF2,对铜面侵蚀极低,但由于会攻击玻璃织维/环氧树脂底材,造成板面白斑,而又产生大量沉淀及含氟废水,现已被市场淘汰。
2. 盐酸系统:虽然成本较低,不会攻击玻璃织维/环氧树脂底材,且不产生沉淀,废水处理容易;但由于仅能处理纯锡,故使用者少。
3. 硝酸系统:为近年产品主流,具有速度快且稳定,抗沉淀性高,不堵塞喷嘴,铜面光泽性好,处理量大等优点,但仍有对铜面,设备侵蚀较高,单位时间放热量较大等缺点。
4. 其他有机酸系统:具有不会攻击玻璃织维/环氧树脂底材,且不产生沉淀,对铜面,设备侵蚀较低,单位时间放热量较小等优点;但由于成本高,速度慢,故使用者较少。
关于单液型与双液型剥锡铅液的区别,我们留在剥锡液的反应机理与组成再行讨论。
电路板元器件拆卸方法电路板上的元器件是组成电路的重要部分。
当需要更换或修理电路板上的元器件时,拆卸元器件的方法非常关键。
下面介绍一些拆卸电路板元器件的方法及注意事项。
1. 去除焊锡元器件与电路板之间通常是通过焊锡连接在一起的,因此首先需要去除焊锡。
使用烙铁和辅助钳可以将焊锡加热并将元器件从电路板上轻松拆下。
但是一定要注意操作时锡温不要过高,以防止对元器件的损坏。
2. 剪断引脚如果元器件的引脚焊接不紧或焊接过于坚固,可以使用剪刀或钳子将引脚剪断。
需要注意的是,操作时要轻柔,并避免使用过大的力度,以免掉落电路板上其他元器件,甚至将电路板损坏。
3. 切除焊接部分如果元器件的焊点被夹住或引脚太短以至于无法使用钳子或剪刀去除,可以使用细铜丝,在焊点周围切除焊接部分。
这种方法需要一定的技巧,并且需要注意不要切断其他电路板上的元件。
4. 拆卸芯片芯片是电路板上的重要部件,需要特别注意,以免损坏芯片。
在拆卸芯片之前,可以先化一份电路图,以免忘记安装或连接哪些引脚,也可以预测芯片拆卸后的电路板工作情况。
用烙铁先依次加热芯片的每条引脚,将焊点涂上焊锡后,一点点将芯片慢慢推动到一侧,最后将芯片从电路板上轻松拆下。
5. 细心谨慎无论何时拆卸电路板上的元器件,都应该细心、耐心、谨慎地进行操作。
尽量使用尖细的工具,避免使用粗糙的工具或过度使用力度,这样可避免元器件失效或对电路板造成不可逆的损坏。
总之,获得成功的方法是:仔细阅读电路图,了解元器件的安装和连接情况,使用适合的工具和技术,小心谨慎地进行拆卸。
这样可以成功地更换或修理电路板上的元器件。
选矿厂分离钨锡金属矿。
在电选之前对白钨矿用含钾、钠离子的工业用碱类药剂:氢氧化钾或氢氧化钠、碳酸钠、无水碳酸钠等特别是用碳酸氢钠进行搅拌处理,清水漂洗后,进行分级干燥、分级电选除锡,使钨精矿含锡量在0.2%(重量)以下。
该法工艺简单可靠,产品性能标准符合要求,省电,减少环境污染本发明公开了一种钨酸钠溶液的深度净化除锡方法。
它包括将钨酸钠溶液预先氧化,再用酸调节溶液碱度至1.2~2.6g/l,而后加入含Fe3+的可溶性铁盐溶液,铁盐的添加量按重量比计算为Fe∶WO3=1~4∶1000,搅拌30~60分钟后过滤,滤液在碱度为1.0~1.2g/l,溶液煮沸的条件下,再采用硫酸镁等沉淀除磷、砷、锡、硅的经典镁盐沉淀法处理。
钨酸钠溶液预先氧化是加入氧化剂H2O2进行加热氧化,或在空气中自然氧化。
添加的含Fe3+的可溶性铁盐是三氯化铁,或硫酸铁,或硝酸铁。
本发明方法在经典镁盐沉淀法的基础上,只增加少量试剂和一次过滤就可深度除去钨酸钠溶液中的锡、硅,工艺流程和操作简单,适于净化含锡、硅杂质较高的钨酸钠溶液,净化后的钨酸钠溶液可达含Sn0.0001g/l,SiO2 0.02g/l。
1、一种钨酸钠溶液的深度净化除锡方法,包括在碱度为1.0~1.2g/l,溶液煮沸的条件下,用硫酸镁除磷、砷、锡、硅的镁盐沉淀法,其特征在于还包括将钨酸钠溶液预先氧化,再用酸调节溶液碱度至1.2~2.6g/l,而后加入含Fe3+的可溶性铁盐溶液,搅拌30~60分钟后过滤,滤液再用镁盐沉淀法处理,铁盐的添加量按重量比计算为Fe∶WO3=1~4∶1000。
.一种铜电解液除锑脱杂方法,其特征在于:除锑脱杂过程为根据铜电解液中所含杂质锑的量加入H2O2,其加入比例为(重量比)Sb∶H2O2=1∶0.2-1.0;在电解液中加入Hi作催化剂,加入量为(1-20)g/m3;电解液中的Sb3+氧化形成锑酸盐,经陈化处理,将形成的沉淀物过滤除去。
锑(antimony),元素符号为Sb,取自其拉丁文名stibium,属于元素周期表中第Ⅴ主族,原子序数51[1]。
粗铟精炼过程中杂质锡、镉、铊的脱除方法颜潮(马关云铜锌业有限公司)摘要:介绍了粗铟精炼过程中的几种除杂方法,可采用真空蒸馏法、二次电解法、二次碱煮法、特殊试剂法、定向结晶法和区域熔炼法等脱除精炼过程中较容易超标的杂质如镉、铊、锡等。
关键词:真空蒸馏;二次碱煮;二次电解;特殊试剂;区域熔炼;定向结晶前言铟是稀散金属中的“次贵金属”,也是一种战略性金属。
其分散程度很大,不存在单独的具有工业开采价值的矿床,在地壳中的丰度为0.1 x 10-6,主要富集于硫化矿中,特别是闪锌矿内,因而表现出亲硫的性质。
目前铟的生产大多数是从铜、铅、锌、锡等有色金属冶炼过程中的副产品中综合回收,产量也较少。
由于铟具有低熔点、高沸点及传导性好等特性,广泛应用于现代高新技术产业,如制取半导体、透明导电涂层( ITO) 、电子器件、有机金属化合物等。
这些材料的生产和加工均需要高纯的金属In, 如电子器件、有机金属化合物中要求产品杂质含量不超过10µg.g-1。
铟作为ⅢV族化合物半导体材料, 在成品元件中大约1019个ⅢV族化合物原子中出现1个异质原子,这就要求纯铟材料中的杂质含量小于0.01 µg.g-1,即要求铟的纯度达“5N”甚至“6N”以上。
因此, 粗铟的提纯以及高纯金属铟的研制和开发是一个急需解决的问题。
本文介绍粗铟精炼过程中较容易超标的杂质Cd、Tl、Sn的脱除方法。
1、真空蒸馏法从粗铟中脱除镉、铊1. 1 二元合金分离程度分析在真空蒸馏过程中Cd(1040K)、Tl(1746K)沸点比In(2346K)的低且沸点相差很大,先于In挥发出来, 在气相中富集且易于脱除。
计算不同温度下In和Cd、Tl的饱和蒸气压, 并绘制于图1中。
图1 铟与镉、铊饱和蒸汽压图图1可以看出, In与Cd、Tl的饱和蒸气压都随着温度的升高而升高。
在同一温度下, Cd、T l的饱和蒸气压比In的饱和蒸气压要高, 先于In 蒸馏出去。
常温电解分离锡包铜线的方法电解分离锡包铜线的方法主要包括预处理、电解分离以及后处理三个步骤。
下面将详细介绍这些步骤。
一、预处理预处理的目的是将锡包铜线进行表面清洁和除去锡包。
具体操作如下:1.将锡包铜线剥去外表面的塑料保护层。
2.将锡包铜线浸泡在盐酸和水的混合溶液中,用刷子轻轻刷洗表面,以去除附着在表面的灰尘和杂质。
3.将清洗后的锡包铜线过水冲洗,使其表面完全清洁。
二、电解分离电解分离的目的是将锡包铜线中的铜离子与锡离子分离。
具体操作如下:1.将清洗后的锡包铜线固定在阳极上,安放在一个电解槽中。
阳极与阴极之间通过电解液连接。
2.准备电解液。
电解液通常使用硫酸铜溶液,用溶解硫酸铜晶体得到。
电解液的浓度一般为150-200g/L。
3. 调节电解槽的温度和电流密度。
电解的温度一般控制在40-60℃之间,电流密度为2-5 A/dm^24.开始电解。
通电后,铜离子在阳极上得到电子的释放,还原成铜金属沉积在锡包铜线上。
锡离子则在阴极上被析出。
5.定期检查电解液的浓度,及时补充硫酸铜晶体,以保持电解液的浓度稳定。
三、后处理后处理主要是对分离后的铜金属进行处理,使其得到纯净的铜金属。
具体操作如下:1.将分离后的铜金属取出,并用水冲洗干净。
2.将分离后的铜金属放入炉中进行熔融,以除去其中的残留物质。
3.将熔融后的铜金属浇铸成棒状或板状,以便于后续的加工或销售。
4.对锡离子进行资源化利用或环境友好处置。
总结电解分离锡包铜线的方法可以高效地将锡离子与铜离子分离。
然而,在实际操作中需要注意以下几个方面的问题:1.预处理过程中要注意安全,避免溶液溅入眼睛或皮肤。
2.电解条件的选择要合适,包括温度、电流密度等,以确保电解效果良好。
3.对产生的废水和废液要进行处理或资源化利用,以实现环保。
4.在后处理过程中,要注意炉中加热温度的控制,避免铜金属的氧化。
通过正确的操作步骤和技术选择,可以实现常温下的电解分离锡包铜线,高效地分离铜离子与锡离子,获得高纯度的铜金属。
电烙铁除锡技巧嘿,朋友们!今天咱就来唠唠电烙铁除锡这档子事儿。
你可别小瞧了这电烙铁除锡,就跟咱过日子一样,得有点小窍门才能顺顺当当。
电烙铁就好比是咱手里的一把“利器”,用得好那可真是事半功倍啊!想象一下,那焊点就像是调皮的小孩子,紧紧抱住锡不肯撒手。
咱得想办法让它们乖乖松开。
首先呢,得把电烙铁加热到合适的温度,可别太烫了也别太冷了,就像炒菜掌握火候一样重要。
要是温度不够,那锡就像粘在上面的口香糖,死活弄不下来;要是温度太高了,又可能会损伤电路板啥的,那就得不偿失啦。
然后呢,把电烙铁轻轻放在焊点上,就像哄小孩子睡觉一样,温柔点,别急。
等锡慢慢融化了,就可以用吸锡器或者专门的除锡工具把锡吸走啦。
这就好比用勺子把锅里煮好的汤圆捞出来一样,得有点技巧,不能太粗鲁。
嘿,你说这电烙铁除锡像不像一场和锡的“战斗”?咱得有勇有谋才能取得胜利呀!要是不小心烫到自己的手,那可就悲剧啦,所以得小心再小心。
有时候啊,那锡就是特别顽固,怎么弄都弄不下来。
这时候可别着急上火,咱得冷静想想办法。
可以试着加点助焊剂,就像给这场“战斗”加点秘密武器一样,说不定就能轻松解决问题啦。
还有啊,电烙铁用完了可得放好,别随手一扔。
就像咱的宝贝工具,得好好爱护。
不然下次要用的时候找不到或者坏了,那不就傻眼啦!电烙铁除锡这事儿啊,说难不难,说简单也不简单。
关键是要有耐心,要细心,要像对待艺术品一样对待它。
别嫌我啰嗦,这可都是经验之谈啊!总之呢,电烙铁除锡就是个技术活,也是个细致活。
只要咱掌握了方法,多练习几次,肯定能把那些调皮的锡都乖乖弄下来。
大家都快去试试吧,相信你们一定能行!。
一种自动除锡装置的制作方法摘要本文介绍了一种自动除锡装置的制作方法。
该装置能够实现快速、高效的焊锡去除,并且具有良好的除锡效果和可靠性。
本文详细描述了装置的制作步骤和使用方法,包括所需材料、制作流程以及注意事项。
通过本文的指导,读者可以了解并制作出这种自动除锡装置,提高焊接工作的效率和质量。
1. 引言在电子制造领域中,焊接是一项常见的工艺。
然而,焊接完成后常常需要对焊点进行后续处理,其中之一是除去焊接过程中产生的锡渣。
传统的除锡方法通常需要手动操作,费时费力且效果不理想。
因此,设计一种自动除锡装置对于提高焊接工作效率和质量至关重要。
2. 设计原理该自动除锡装置的设计基于以下原理: - 热溶原理:通过加热焊点上的锡渣,使其熔化并迅速流动,从而实现除锡的目的。
- 机械搅拌原理:通过装置内部的搅拌装置,将溶化的锡渣搅拌均匀,使其更容易被抽取或排出。
3. 制作材料和工具准备为了制作这种自动除锡装置,我们需要准备以下材料和工具: - 1个具有加热功能的金属容器 - 1个电磁加热装置 - 热敏电阻或温度传感器 - 1个搅拌装置,如电动搅拌棒 - 不锈钢或耐腐蚀材料制作的焊接头 - 1个锡渣收集容器 - 电源线和插座 - 锡渣处理工具,如除锡剂、清洁刷等 - 安全手套和护目镜4. 制作步骤本部分将详细介绍自动除锡装置的制作步骤。
4.1 设计装置的外观和结构首先,我们需要设计装置的外观和结构。
根据需要,可以选择合适大小和形状的金属容器作为装置的外壳。
在容器上设计加热装置和搅拌装置的安装位置,并留出方便操作的空间。
4.2 安装电磁加热装置和温度传感器在所选的金属容器上安装电磁加热装置,并将其与电源线连接。
安装热敏电阻或温度传感器,以监测加热温度并控制加热时间。
确保加热装置和温度传感器的位置合理,能够均匀加热容器内的焊点。
4.3 安装搅拌装置选择合适的电动搅拌棒或其他搅拌装置,并将其安装在容器内。
确保搅拌装置能够均匀搅拌容器内的溶化锡渣,并保持持续搅拌的状态。
选矿厂分离钨锡金属矿。
在电选之前对白钨矿用含钾、钠离子的工业用碱类药剂:氢氧化钾或氢氧化钠、碳酸钠、无水碳酸钠等特别是用碳酸氢钠进行搅拌处理,清水漂洗后,进行分级干燥、分级电选除锡,使钨精矿含锡量在0.2%(重量)以下。
该法工艺简单可靠,产品性能标准符合要求,省电,减少环境污染本发明公开了一种钨酸钠溶液的深度净化除锡方法。
它包括将钨酸钠溶液预先氧化,再用酸调节溶液碱度至1.2~2.6g/l,而后加入含Fe3+的可溶性铁盐溶液,铁盐的添加量按重量比计算为Fe∶WO3=1~4∶1000,搅拌30~60分钟后过滤,滤液在碱度为1.0~1.2g/l,溶液煮沸的条件下,再采用硫酸镁等沉淀除磷、砷、锡、硅的经典镁盐沉淀法处理。
钨酸钠溶液预先氧化是加入氧化剂H2O2进行加热氧化,或在空气中自然氧化。
添加的含Fe3+的可溶性铁盐是三氯化铁,或硫酸铁,或硝酸铁。
本发明方法在经典镁盐沉淀法的基础上,只增加少量试剂和一次过滤就可深度除去钨酸钠溶液中的锡、硅,工艺流程和操作简单,适于净化含锡、硅杂质较高的钨酸钠溶液,净化后的钨酸钠溶液可达含Sn0.0001g/l,SiO2 0.02g/l。
1、一种钨酸钠溶液的深度净化除锡方法,包括在碱度为1.0~1.2g/l,溶液煮沸的条件下,用硫酸镁除磷、砷、锡、硅的镁盐沉淀法,其特征在于还包括将钨酸钠溶液预先氧化,再用酸调节溶液碱度至1.2~2.6g/l,而后加入含Fe3+的可溶性铁盐溶液,搅拌30~60分钟后过滤,滤液再用镁盐沉淀法处理,铁盐的添加量按重量比计算为Fe∶WO3=1~4∶1000。
.一种铜电解液除锑脱杂方法,其特征在于:除锑脱杂过程为根据铜电解液中所含杂质锑的量加入H2O2,其加入比例为(重量比)Sb∶H2O2=1∶0.2-1.0;在电解液中加入Hi作催化剂,加入量为(1-20)g/m3;电解液中的Sb3+氧化形成锑酸盐,经陈化处理,将形成的沉淀物过滤除去。
锑(antimony),元素符号为Sb,取自其拉丁文名stibium,属于元素周期表中第Ⅴ主族,原子序数51[1]。
锑是两性稀有金属,总共有四种价态(-3,0,+3,+5),后两者为环境中的主要价态[2] [3]。
环境中的锑污染来自两部分:1、人为污染,这部分包括含锑的生活垃圾,采矿作业造成的粉尘、废水、废渣,汽油和火电站所用的煤炭等含锑燃料的燃烧[4]。
2、自然污染,它主要指富集锑地区如锑矿区、,某些温泉和地热地带因其特殊的地质条件造成周围环境的含锑量偏高现象。
Nriagu等指出,人为污染要比自然污染严重得多。
受岩石风化、雨水冲刷和人为排放等因素的影响,天然水体将最终成为大部分锑的环境归宿。
锑以各种化合物形式或以悬浮态或以溶解态存在于水环境中。
一些研究表明,锑对生物和人体有慢性毒性和致癌性。
锑污染问题不容忽视。
有关环境中的锑污染及其分布、毒性国外已有文献报道[5]。
本文在综述国内外文献的基础上,对水中锑的各种去除方法进行评述,为锑污染的治理和研究工作提供参考。
二、锑的毒性和环境标准锑不是生物体必需的元素。
不同价态的锑毒性大小顺序如下:0价>+3(Ⅲ)价> +5(Ⅴ)价>有机锑。
其中三价锑的毒性比五价锑高十倍。
基于对锑的毒性研究,一些学者得到了土壤中锑的最大允许浓度为3.5-5mg/kg[6]。
美国环保局和欧盟分别在1979年和1976年将锑列为优先考虑的污染物,日本环卫厅也将其列为密切关注的污染物[7]。
世界各国都对锑制定了严格的环境标准。
德国规定人体每日平均吸锑量为23μgSb/d[8]。
欧盟规定饮用水中锑的最大允许浓度(maximum admissible concentration)为5μg/L[9]。
日本规定为2μg/L[10]。
美国环保局将饮用水中锑的MCLG(maximum contaminant level goal)和MCL(maximum contaminant level)值均定为6μg/L[11]。
世界卫生组织基于从家鼠身上观测到的0.43mg/(kg.d)的致病含锑量,规定饮用水中的锑含量应低于5μg/L[12]。
我国也对环境中的锑作了相应的限值规定。
我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)和《生活饮用水卫生规范》(卫生部,2001年)中均将锑的限值定为5μg/L。
《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)规定水厂出水中锑<10 μg/L,同时还规定饮用水水源中锑<50 μg/L。
三、天然水体中锑的价态、形态及反应1、分析方法与仪器有效、迅速、灵敏的检测分析方法是研究锑在环境中的形态、迁移、转化规律的必需条件,相关的研究和文献也比较多。
随着科研工作者的努力和分析方法的不断改进,锑的价态分析(即分析出样品中不同价态的锑的含量)已经拥有一套比较成熟的理论和方法。
目前,常用的价态分析方法有分光光度法、电化学分析法、原子光谱法等。
随着富集、分离手段的改进,原子荧光光谱法、氢化物发生电感耦合等离子体质谱(HG-ICP-MS)、氢化物发生电感耦合等离子体原子发射光谱法(HG-ICP-AES)等新方法在价态分析方面已达到令人满意的检测限。
1981年Andreaa将色谱分析方法引入对锑的分析检测,利用氢化物发生气相色谱原子吸收光谱(HG-GC-AAS)发现天然水体中MSA((CH3)SbO(OH)2)和DMSA ((CH3)2SbO(OH))[13]。
利用色谱加元素特征检测器不仅可以分析出不同价态的锑,而且可以根据不同有机物的色谱行为分离测定各种烷基锑化合物(目前是甲基锑),并可预测未知锑的形态[14]。
不过,色谱和元素特征检测器联用检测无机锑的检测限目前还不够理想。
总之,由于锑的形态分析手段的滞后,世界各国当前只能对总锑建立相应的环境标准,而无法依据锑不同价态化合物毒性大小作更细致的规定。
2、锑离子的水解锑离子在水中主要以三价、五价存在。
锑的简单化合物在水中的溶解度极低:Sb2O3在100℃时的溶解度为万分之一,常温下则更低,其Ksp=1.5×10-93;Sb4O6在常温下是万分之二[15]。
可能是由于溶解度极低的缘故,文献中少有关于锑的水解反应常数的记载,而主要是对水体中不同价态锑分布的机理和影响因素进行研究。
目前学术界较为一致的认识可归纳为[16]:(1)、三价锑离子在pH较宽范围(约2~10)内以中性分子(Sb(OH)3或SbO (OH)或HsbO2)存在,强酸环境下的存在形式为SbO+或Sb(OH)2+,强碱环境下是SbO2-或Sb(OH)4-,游离态的Sb3+只可能存在于极端酸性的环境中。
(2)、五价锑离子在弱酸、中性和碱性范围内以Sb(OH)6-或SbO3-形式存在,强酸条件下存在形式为SbO2-。
(3)、基于热力学实验,两种价态之间的转换存在如下理论关系:根据上式推论,在富氧水体中(如地表水),三价锑的含量应该几乎没有,而主要以五价锑存在,反之亦然。
然而事实上,人们发现不仅三价锑可在一些富氧环境下存在,而且五价锑也可在缺氧环境下出现[17]。
究其原因,是因为实际水体中的物理化学环境比较复杂,除溶解氧外,沉积物、生物、悬浮颗粒都有可能对锑的形态发生影响。
一般而言,地表水中仍是五价锑占大部分。
(4)、有关锑的聚合离子的相关报道很少。
强碱环境下可能有五价锑的聚合离子。
Scholder等人推测在0.1~0.01mol/L的氢氧化钠溶液中可能有Sb6O102-和Sb4O72-。
3、锑离子与简单离子的反应锑有很强的亲硫性,在自然界主要以硫化物即锑辉矿(Sb2S3)形式存在[18]。
工业生产中卤化锑也比较多见。
因此大部分文献都集中于溶液中氯离子、硫离子和锑离子的反应。
研究表明:这两种离子都可以和锑生成各种聚合离子;Sb(Ⅲ)可溶于浓HCl,其和氯形成的化合物可用通式SbClx[(x-)+3]+ 来描述,有过量水存在时氯还可以和三价锑生成SbOCl不溶物;对Sb(V)氯化物的研究比较少,Fridman 依据吸附数据给出了它的通式SbCLx[(x-)+5]+。
此外,锑可以溶于碱性溶液中(如溶于Na2S),也可形成无定形的硫化物化合物Sb2S3(酸性)或SbS2(碱性)等。
需要指出的是,几乎所有关于氯离子和锑反应的研究都是在强酸环境下进行的。
而有关硫离子和锑反应时,硫的浓度也比较大。
天然水体中无论是离子强度、杂质的多样性、pH值都和实验室配制的水样相差甚远,因此,实际水体中氯或硫两种离子与锑是否发生反应以及反应机理仍不甚明确。
4、锑离子与有机物的反应三价锑可与一系列含O-和S-的有机配位体络合,既可以和软配位体配位,如SH配位,也可以同硬配位体配位,如-COOH配唬箍梢院虲DTA,DTPA,EDTA 等螯合。
而与五价锑仅能与少数有机配位体络合。
它们的这种络合性质被应用于分析领域,用作高效选择性的分离手段。
天然有机物和锑之间的反应很少有报道。
1995年Pilarski发现腐殖酸能吸附酒石酸锑盐和Sb(OH)3,其吸附等温线遵循Langmuir方程,而腐殖酸对五价锑的吸附性能不大。
他同时推测可能由于五价锑离子以SbO3-的带负电酸根形式存在,而腐殖酸同样在水中带负电所致。
5、锑离子在固体颗粒上的吸附水体中假如是五价锑离子占多数的话,由于水中悬浮颗粒和沉积物多数带负电,就不会对同是带负电的SbO3-有吸附作用。
Jarvie[19]和Stordal等人的研究结果证实了上述假设。
Tanizaki等人对此进行了更为具体的论证,他们用0.45um的滤膜过滤一些河流水,发现约有70%“溶解态”的锑可以通过膜滤,同时发现这些锑的分子质量都在500Da 以下,推测锑的存在形式为Sb(OH)6-。
Brannon和Patrick发现基本上在含锑0.5~17.5ug/g的缺氧土壤中绝大部分锑与稳定态的铁和铝氧化物相结合。
国内何孟常等人也发现矿区周围土壤中的锑污染现象[20]。
不过他们都没有对其中锑的价态和形态给出明确的结论。
Crecelius等在调查一个铜矿附近区域土壤中的锑时发现,<20%的锑是与铁和铝化合物相结合并可被萃取,而大部分锑以一种稳定的状态存在,他们推测可能是矿物颗粒。
Thanabalasingam和Picking发现人工配制的MnOOH、FeOOH、Al(OH)3均对三价锑有吸附作用。
吸附顺序是锰>铝>铁。
Belzile等则进一步发现,人工配制的水合铁、锰氧化物对三价锑的主要作用是:吸附-氧化-释放,即吸附后氧化成五价锑再释放出来。
整个过程经测定为假一级反应,常数0.887±0.167/天(人工配制水合铁氧化物)、0.574±0.093/天(天然水合铁氧化物)、1.52~2.35/天(人工配制水合锰氧化物)[21]。