硝酸铋的制备方法的优化

硝酸铋是无色有光泽的结晶，有硝酸的气味，易潮解，溶液呈酸性反应，在水中分解成碱式盐，溶于稀硝酸。其主要用于药物和铋盐制造，还可用作一些反应的催化剂。

铋为银白色至粉红色的金属，质脆易粉碎，铋的化学性质较稳定。铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。硝酸铋溶液，硝酸铋溶液是制备铋系产品的一种重要的中间产物与原料，例如可以制备碱式硝酸铋、氢氧化铋、碱式碳酸铋、钒酸铋、铝酸铋、柠檬酸铋等。

传统的制备方法

传统制作硝酸铋溶液的方法有两种：种是在常压反应釜内，用精铋直接与硝酸反应，生成的大量NOX用喷淋塔吸收，Bi+6HNO3＝Bi(NO3)3+3NO2+3H2O，但此方法会消耗大量硝酸的同时也更大大增加了NOX的处理成本。

第二种是将铋锭经多次粉碎后得到铋粉，然后将铋粉通氧煅烧成氧化铋，接着再与硝酸反应生成硝酸铋溶液，Bi+3/4O2＝1/2Bi2O3，1/2Bi2O3+3HNO3＝Bi(NO3)3+1/2H2O，但此方法铋锭的粉碎及煅烧工艺时间较长，能源消耗较大，成本高而效率低。

制备方法的优化

本发明提供了一种硝酸铋溶液的制备方法，铋和硝酸在通氧加压的条件下反应，且铋和硝酸按照一定的配比，用铋原料直接与硝酸反应生成硝酸铋溶液，实现了NOX的循环利用，减少了硝酸的消耗，也避开了NOX的排放和降低处理成本，与现有技术相比，降低了能源的消耗和缩短了工艺条件，减少了生产成本，提高了生产效果。

为解决上述问题，本发明提供了一种硝酸铋溶液的制备方法，包括：

A、向与氧气源连接的反应容器内添加铋和硝酸，所述秘和所述硝酸的摩尔比为铋：硝酸＝1:3.1～4.0，硝酸浓度为20～68％；

B、闭合反应容器并通入氧气，调节所述反应容器内压力至0.1～0.9MPa时进行搅拌，在温度为30～90℃下反应4～12h，冷却放料。

所述铋为无定形粒状和/或棒状；无定形粒状的铋直径小于5mm，所述棒状的铋长度小于5cm；反应容器为高压钛釜，高压钛釜通过管道与氧气源连接。

在步骤A之前还包括检查反应容器和氧气源之间的气密性；搅拌的转速为30～300rpm；硝酸浓度为30～45％；压力为0.2～0.6MPa时搅拌。

步骤B中的反应，温度为50～80℃；秘和所述硝酸的摩尔比为铋：硝酸＝1:3.4～3.8。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：铋和硝酸在通氧加压的条件下反应，且铋和硝酸按照一定的配比，用铋原料直接与硝酸反应生成硝酸铋溶液和NOX，反应过程中，由于在此高压通氧的条件下，NOX与氧气反应生成NO2，NO2继续与水反应生成硝酸和NO，NO又接着被氧化，实现了NOX的循环利用，减少了硝酸的消耗，也避开了NOX的排放和降低处理成本，与现有技术相比，降低了能源的消耗和缩短了工艺条件，减少了生产成本，提高了生产效果。