Процесс переработки металлического висмута с получением его соединений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.01, кандидат наук Даминов Артем Сергеевич

• Даминов Артем Сергеевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Даминов Артем Сергеевич

Введение

1 Анализ литературных данных о применении и способах получения среднего и основного нитратов висмута, цитрата и висмут-калий-аммоний цитрата, а также 2,4,6-трибромфенолята висмута

1.1 Получение растворов солей висмута

1.2 Гидролитическая переработка висмутсодержащих азотнокислых растворов

1.3 Висмут азотнокислый пятиводный и висмута нитраты основные

1.4 Висмута цитраты и висмут-калий-аммоний цитрат

1.5 2,4,6-трибромфенолят висмута

1.6 Заключение к главе

2 Экспериментальная часть

2.1 Исходные вещества и методики экспериментов

2.2 Инструментальные методы анализа

3 Получение азотнокислых или солянокислых растворов висмута с использованием процесса диспергирования его расплава введением хлорида натрия или нитрата аммония

4 Переработка металлического висмута с получением соединений

4.1 Получение висмута азотнокислого пятиводного взаимодействием оксида висмута с растворами азотной кислоты

4.2 Переработка металлического висмута с получением основного нитрата и оксида висмута

4.3 Получение висмута цитрата высокой чистоты по реакции взаимодействия твердый оксогидроксонитрат висмута - раствор лимонной кислоты и висмут-калий-аммоний цитрата кристаллизацией из раствора

4.4 Получение оксогидроксотрибромфенолята висмута осаждением висмута из азотнокислых растворов добавлением щелочного раствора трибромфенолята натрия

4.5 Заключение к главе

5 Аппаратурное обеспечение процесса получения висмута нитрата основного

Заключение

Список литературы

Приложение А Акт о промышленных испытаниях технологии висмута

оксокарбоната и его оксида

Приложение Б Акт о внедрении технологии переработки металлического висмута с получением соединений высокой чистоты

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Процесс переработки металлического висмута с получением его соединений»

Актуальность темы исследования

Висмут относится к редким металлам. По разным оценкам среднее содержание висмута в земной коре составляет от 9-10"7 до 2-10"5 %. Мировое потребление висмута составляет 15-16 тыс. тонн в год. При этом потребление висмута в виде соединений оценивается в 57,2 %, 26,4 % в металлургии, 8,8 % в виде сплавов и 7,6 % в других сферах [1]. Основными потребителями висмута по настоящее время остаются металлургическая, фармацевтическая и химическая промышленности [2, 3]. Из соединений, используемых в технике, наиболее широкое применение находят оксид, средний и основной нитраты висмута для получения катализаторов, пигментов, оптических стекол, керамики, люминофоров, сегнетоэлектрических, акустооптических, сверхпроводящих и других материалов [3-6]. Висмут нитрат основной, а также трибромфенолят, цитрат и висмут-калий-аммоний цитрат находят широкое применение в медицине при приготовлении лекарственных средств для лечения социально значимых заболеваний [7]. Процесс получения соединений висмута связан с гидролитической переработкой азотнокислых растворов, поскольку азотная кислота является одним из лучших растворителей металлического висмута [8]. В качестве исходного сырья при получении соединений висмута используют металл марки Ви1, содержащий не менее 98,0 % висмута, основными примесями в котором являются свинец (< 1,8 %) и серебро (< 0,12 %). При этом стадия приготовления растворов связана с выделением в газовую фазу токсичных оксидов азота, а процесс очистки висмута от примесных металлов продолжителен по времени.

Требования, которые предъявляются к соединениям, используемым в технике и медицине - минимизация примесей других металлов, обычно присутствующих в техническом металлическом висмуте, а также высокая реакционная способность получаемых соединений. Таким образом, разработка

экологически безопасных технологий переработки металлического висмута для получения соединений висмута высокой чистоты является актуальной задачей.

Степень разработанности темы исследования

Стандартным подходом к получению соединений висмута является растворение гранул металлического висмута марки Ви1 в азотной кислоте, что связано с выделением в газовую фазу около 50 % азотной кислоты в виде токсичных оксидов азота. Целесообразным является разработка экологически безопасного способа переработки металлического висмута с получением растворов его солей.

В процессе гидролитической переработки висмутсодержащих азотнокислых растворов удается снизить содержание сопутствующих металлов. Однако достигаемая при этом степень чистоты висмута недостаточна при синтезе соединений, используемых в современной технике и медицине. Поэтому, как правило, при синтезе соединений висмута высокой чистоты используют металл марки не ниже «Ви 00» (> 99,98 % В^, что значительно увеличивает себестоимость конечных продуктов. В связи с этим практический интерес представляет разработка способов эффективной очистки висмута от примесных металлов при гидролитической переработке азотнокислых растворов.

Соединения висмута получают обычно осаждением из азотнокислых растворов, но при этом имеет место и осаждение примесных металлов. Альтернативный подход к решению этой проблемы может быть основан на использовании для получения соединений висмута высокой чистоты тригидрата нитрата оксогидроксовисмута(Ш) состава [Ш605(0И)3](К03)5-3Н20, при осаждении которого из азотнокислых растворов достигается более высокая, по сравнению с традиционной технологией, степень очистки висмута от сопутствующих металлов [3].

Целью настоящей работы является разработка экологически безопасных процессов получения основного и среднего нитратов, оксида, оксогидроксотрибромфенолята, цитрата висмута и висмут-калий-аммоний цитрата из металлического висмута.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследование условий получения азотнокислых или солянокислых растворов висмута с предварительным диспергированием его расплава добавлением нитрата аммония или хлорида натрия;

- определение оптимальных условий получения висмута нитрата пятиводного взаимодействием оксида висмута с растворами азотной кислоты;

- определение оптимальных условий переработки металлического висмута с получения висмута нитрата основного и оксида;

- определение оптимальных условий получения висмута цитрата высокой чистоты по реакции взаимодействия твердый оксогидроксонитрат висмута -раствор лимонной кислоты и висмут-калий-аммоний цитрата кристаллизацией из раствора;

- определение состава оксогидроксотрибромфенолята висмута и оптимальных условий его получения осаждением висмута из азотнокислых растворов в результате добавления раствора трибромфенолята натрия;

- разработка технологической схемы получения висмута нитрата основного и аппаратурного обеспечения данного процесса.

Научная новизна исследования

1. Разработан экологически безопасный способ получения азотнокислых или солянокислых растворов в результате диспергирования металлического висмута введением в его расплав нитрата аммония или хлорида натрия, что позволяет увеличить реакционную поверхность висмута и, соответственно, повысить его способность к окислению кислородом воздуха.

2. Установлено, что в результате осаждения висмута добавлением раствора нитрата висмута в воду при температуре 60 °С при объемном отношении воды и висмутсодержащего раствора 9 : 1 в виде оксогидроксонитрата состава [Bi6O4(OH)4](NO3)6•H2O удается эффективно отделять осадок от раствора, содержащего примесные металлы, а последующий его перевод в результате гидролиза при обработке водой в соединение состава [Bi6O5(OH)3](NO3)5•3H2O

позволяет в результате перекристаллизации дополнительно очищать висмут от примесных металлов.

3. Впервые установлен состав оксогидроксотрибромфенолята висмута [Bi606(0H)2](C6H2Br30)4 - используемого в медицине соединения, и определены условия его образования при осаждении висмута из нитратных растворов добавлением раствора трибромфенолята натрия.

4. Установлено, что цитрат висмута состава BiC6H507 высокой чистоты может быть получен в результате взаимодействия моногидрата оксогидроксонитрата висмута высокой чистоты состава [Bi604(0H)4](N0з)6•H20 с водным раствором лимонной кислоты при весовом отношении Ж/Т, равном 2,32,5 и при температуре процесса (22±2) °С, а также путем взаимодействия тригидрата оксогидроксонитрата висмута состава [Bi605(0H)з](N0з)5•3H20 с водным раствором лимонной кислоты при Ж/Т, равном 10,4, в области значений рН 0,1-0,3 при температуре процесса (22±2) °С.

5. Разработаны способы получения висмута нитрата основного и висмут-калий-аммоний цитрата высокой чистоты, основанные на гидролитической очистке висмута от примесных металлов.

Теоретическая значимость работы заключается в том, что получены новые результаты, имеющие фундаментальное значение в области неорганической химии. Установлены фундаментальные основы получения соединений висмута высокой чистоты, основанные на гидролитическом осаждении висмута в виде оксогидроксонитрата состава [Ш604(0Щ4]^03УН20 с последующим переводом данного соединения в результате гидролиза при обработке водой в оксогидроксонитрат состава [Bi605(0H)3](N03)5•3H20. Выявлена взаимосвязь между составом, строением и физико-химическими свойствами отдельных соединений висмута. Впервые установлено, что процесс синтеза оксогидроксотриброменолята висмута в результате добавления раствора трибромфенолята натрия к висмутсодержащему азотнокислому раствору связан в результате гидролиза с образованием оксогидроксонитратов висмута различного состава, а синтез оксогидроксотрибромфенолята висмута протекает в результате

обмена в соединении состава [Bi6O6(OH)2](NO3)4•2H2O нитрат-ионов на ионы трибромфенола с образованием соединения состава [Bi6O6(OH)2](C6H2BrзO)4. Показано, что строение оксогидроксонитратов висмута оказывает существенное влияние на процесс образования цитрата висмута при их взаимодействии с растворами лимонной кислоты.

Практическая ценность работы

По результатам настоящей работы разработаны способы получения соединений висмута, защищенные двумя патентами РФ, № 2657673 «Способ получения висмута нитрата основного» и № 2530897 «Способ получения висмут-калий-аммоний цитрата». Разработанные способы прошли промышленную проверку и внедрены на ООО «Завод редких металлов».

Усовершенствованы способы получения висмута нитрата пятиводного, оксида, цитрата и оксогидроксотрибромфенолята висмута.

Методология и методы диссертационного исследования

Исследование включало в себя следующие этапы: разработка экологически безопасного способа получения азотнокислых или солянокислых растворов в результате взаимодействия расплава висмута с нитратом аммония или хлоридом натрия, получение основного нитрата и оксогидроксотрибромфенолята висмута осаждением из азотнокислых растворов, синтез висмута нитрата пятиводного, висмута цитрата и оксида по реакции взаимодействия твердое - раствор.

Исследование составов, морфологии и фазовых превращений полученных соединений проводилось с использованием физико-химических методов: рентгенофазового анализа, инфракрасной спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии, термического анализа, химического анализа, а также метода Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ). Доверительные интервалы значений измеряемых величин рассчитаны для доверительной вероятности 0,95.

Основные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследования процесса окисления металлического висмута при введении в его расплав нитрата аммония или хлорида натрия с последующим получением азотнокислых или солянокислых растворов;

- результаты исследования состава оксогидроксотрибромфенолята висмута, получаемого добавлением раствора трибромфенолята натрия в висмутсодержащий азотнокислый раствор;

- способы получения висмута азотнокислого основного, оксида, цитрата и висмут-калий-аммоний цитрата;

- технологическая схема получения висмута нитрата основного и аппаратурное обеспечение данного процесса.

Степень достоверности результатов

Достоверность результатов обеспечена использованием современных методов исследования: химического, термического и рентгенофазового анализов, электронной микроскопии, ИК-спектроскопии, а также применением стандартных методик статистической обработки полученного массива данных. Все эксперименты проводились с использованием современного оборудования, что позволило получить воспроизводимые и согласованные между собой экспериментальные данные, которые подтверждены промышленными испытаниями.

Апробация результатов

Основные результаты диссертационной работы были представлены на российских и международных конференциях: XVII Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, 2016); The 11th International Forum on Strategic Technologies (Novosibirsk, Russia, 2016); V Международная конференция-школа по химической технологии ХТ'16 (Волгоград, 2016); VIII Международная научно-практическая «Физико-технические проблемы в науке, промышленности и медицине» (Томск, 2016); III Международная Российско-Казахстанская научно-практическая конференция «Химические технологии функциональных материалов» (Новосибирск, 2017); IX Международный конгресс и выставка «Цветные металлы и минералы - 2017» (Красноярск, 2017); Международная объединенная конференция по органической химии «Байкальские чтения - 2017» (Иркутск, 2017); X Международный конгресс и выставка «Цветные металлы и

минералы - 2018» (Красноярск, 2018); V Международная Российско-Казахстанская научно-практическая конференция «Химические технологии функциональных материалов» (Новосибирск, 2019); XX Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, 2019); ХХХ1 Симпозиум: Современная химическая физика (Туапсе, 2019); III Всероссийская конференция (с международным участием) Горячие точки химии твердого тела: от новых идей к новым материалам (Новосибирск, 2019); VII Международная Российско-Казахстанская научно-практическая конференция «Химические технологии функциональных материалов» (Новосибирск, 2021); IV Международный симпозиум «Фундаментальные вопросы геологии, добычи, разделения редких, редкоземельных, благородных металлов и создания современных материалов на их основе» (Кокшетау, 2021); XIV Международная конференция «Металлургия цветных, редких и благородных металлов» (Красноярск, 2021).

Личный вклад соискателя

Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, состоял в общей постановке задачи, активном участии в проведении экспериментальных исследований, анализе и интерпретации полученных данных, в организации промышленных испытаний и их проведении. В постановке задач и обсуждении результатов принимал научный руководитель д-р хим. наук, проф. Ю. М. Юхин, а в проведении экспериментов, связанных с получением соединений висмута, и обсуждении результатов исследований - канд. хим. наук Е. С. Коледова и канд. хим. наук К. В. Мищенко. Подготовка публикаций проводилась совместно с соавторами.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы, двух приложений. В работе содержится 10 таблиц и 36 рисунков. Объем работы составляет 132 страницы.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт химии

твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) в рамках Федеральной целевой программы «Разработка и изучение свойств новых функциональных материалов, наноструктурированных покрытий и композитов различного назначения» (№ НИОКТР АААА-А17-117030310277-6), 2016-2020гг., (руководитель - Н. З. Ляхов).

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю д.х.н. Юхину Ю. М. за руководство, постановку задач и обсуждение полученных результатов, сотрудникам ИХТТМ СО РАН: к.х.н. Коледовой Е. С., к.х.н. Мищенко К. В., Найденко Н. М., и сотрудникам ООО «Завод редких металлов» Даминову В. С., Лескову А. К., Наговицыну В. Н., Тимошиной В. А., Чудинову А. В., Ташкиновой Д. В.

1 Анализ литературных данных о применении и способах получения среднего и основного нитратов висмута, цитрата и висмут-калий-аммоний цитрата,

Соединения висмута получают обычно растворением гранул металлического висмута в азотной кислоте, поскольку азотная кислота является одним из лучших растворителей висмута и его сплавов. В качестве исходного сырья используют металлический висмута марки Ви1, получаемый в процессе пирометаллургической переработки свинцовых, медных, оловянных, молибденово-вольфрамовых концентратов [4, 9]. При этом на стадии переработки получают в качестве промежуточного продукта висмутистый свинец. Обычно при получении растворов используют металл марки Ви1, процесс производства которого при переработке висмутистого свинца электролизом в кремнефтористоводородном электролите или из расплава его солей относительно прост и, соответственно, стоимость не очень высока. В таблице 1. 1 приведены различные выпускаемые марки металлического висмута по ГОСТ 10928-75 и ГОСТ 10928-90, а также содержание в них примесных металлов. Из таблицы 1.1 видно, что основными примесными металлами в висмуте марки Ви1 являются свинец, серебро и медь, а содержание висмута в нем не менее 98,0 %.

Процесс растворения висмута в растворах азотной кислоты исследован в работе [10], и показано, что в зависимости от концентрации кислоты реакции растворения имеют следующий вид:

а также 2,4,6-трибромфенолята висмута

1.1 Получение растворов солей висмута

3Bi + 11HNOз ^ 3В^03> + + 3H2O + 1/2^;

Bi + 4HNOз ^ В^03)3 + N0! + 2H2O; Bi + 6HNOз ^ В^03)3 + 3Ш2Т + 3H2O.

(1.1) (1.2) (1.3)

Таблица 1.1 - Содержание примесей в висмуте

Марка Висмута, %, не менее Содержание примесей, %

Свинец Цинк Железо Сурьма Медь Серебро Мышьяк Теллур Кадмий

Ви0000 * 99,9999 110-5 110-5 110-5 540-6 110-6 5-10-7 110-5 - 540-7

Ви000* 99,999 3-10-5 510-5 340-5 110-5 540-6 540-6 340-5 - 110-6

Ви00** 99,98 110-2 510-4 110-3 2-10-5 110-4 240-5 740-5 - 5-10-5

Ви1** 98,0 1,8 310-3 110-3 540-3 110-2 1,2-10-1 240-4 110-4 -

Ви2** 97,0 2,6 510-3 110-3 840-3 110-2 340-1 5-10-4 110-3 -

Примечание - *ГОСТ 10928-75, * * ГОСТ 10928-90

Реакция (1.1) имеет место при растворении висмута в разбавленной азотной кислоте, реакция (1.2) при концентрации кислоты 2,5-7,0 моль/л, а реакция (1.3) протекает в случае концентрации кислоты более 7,0 моль/л. Получают соединения висмута обычно из металла марки Ви1 путем растворения его гранул в азотной кислоте с концентрацией 7-9 моль/л с последующей гидролитической очисткой висмута на стадии осаждения в виде основного нитрата. При этом порядка 50 % азотной кислоты выделяется в газовую фазу в виде токсичных оксидов азота, а процесс растворения может быть описан следующим уравнением 1.3 [8, 11].

Для разрушения оксидов азота, выделяющихся при растворении висмута, предложено использовать карбамид [10], пероксид водорода [12] или подачу кислорода в зону растворения [13]. Следует отметить, что при добавлении в раствор азотной кислоты пероксида водорода (4,1-9,3 %) или карбамида (~ 5 %) удается устранить выделение в атмосферу оксидов азота, но при этом существенно снижается скорость растворения висмута. Последнее объясняют разрушением продуктов восстановления азотной кислоты, действующих каталитически на процесс растворения, а также уменьшением активности кислоты [10]. С целью устранения дорогостоящего окислителя (пероксида водорода) в работе [13] исследовано растворение металлического висмута в азотной кислоте с подачей кислорода и показано, что при растворении металла необходимо использовать разбавленную (~ 1,5 моль/л) кислоту. Однако концентрация висмута в данных растворах не превышает 60 г/л вследствие его гидролиза с образованием оксогидроксонитрата. Следует отметить, что растворение гранул металла в соляной и серной кислоте протекает медленно и с ростом концентрации кислоты скорость растворения возрастает. Однако, даже при растворении в концентрированных (12 моль/л) растворах данных кислот в течение 36 ч, значения концентраций висмута в растворе не превышают 3 г/л. Растворение гранул металла в хлорной кислоте протекает со взрывом [14].

Концентрированные растворы солей висмута могут быть получены в результате взаимодействия насыщенного ионами ртути раствора кислоты с амальгамой висмута по реакции фазового обмена, но данные растворы могут

содержать ионы ртути (до 1 •lO-2 г/л) [15]. С этой точки зрения, более перспективным для получения растворов солей висмута является использование в качестве исходного соединения оксида висмута, поскольку реакция его растворения протекает по уравнению:

Bi2O3 + 6HNO3 ^ 2Bi(NO3)3 + 3H2O. (1.4)

Практический интерес представляет способ получения оксида висмута, предложенный Хиллом [16] и состоящий в нагревании смеси металла и нитрата натрия до полного расплавления с образованием оксида по реакции:

2Bi + 3NaNO3 ^ Bi2O3 + 3NaNO2. (1.5)

Оксид висмута выделяется из реакционной смеси при обработке водой. Силлен получал оксид висмута плавлением металла в графитовой печи нагреванием до 800 °С в токе кислорода с последующим быстрым охлаждением паров [17]. Шумб и Риттнер для создания высокой температуры использовали электрическую дугу между графитовым электродом и поверхностью расплавленного металла в графитовом тигле при постоянном токе кислорода [18]. Показана возможность синтеза высокодисперсного оксида с размером частиц 120 мкм в специальном реакторе, позволяющем получать пары висмута в атмосфере инертного газа при нагревании металла до 800 °С с последующим их окислением кислородом воздуха при охлаждении до 250 °С [19]. Известен способ получения ультрадисперсного порошка висмута путем нагрева висмута до температуры 1200-1600°С потоком электронов мощностью 4-10кВт на 1 см2 при избыточном давлении 3-10 мм. рт. ст., а охлаждение паров осуществляют при (1540) °С в потоке инертного газа при скорости 20-50 л/мин [20]. В случае охлаждения паров висмута в потоке воздуха имеет место образование ультрадисперсного порошка оксида. Следует отметить, что пары висмута и расплав его оксида обладают высокой реакционной способностью, вследствие чего оксид может быть загрязнен материалом тигля и реактора.

Разработан способ получения порошка оксида висмута (III) путем загрузки металлического висмута в трубчатый кварцевый реактор, нагревания металла до полного его расплавления, обработки расплава при вращении реактора в

восстановительной атмосфере, представляющей собой смесь водорода или этилового спирта с инертным газом с целью удаления с поверхности металла оксидной пленки с последующим окислением висмута кислородом при 350 °С и скорости подачи кислорода 30 л/час [21].

В работе [22] показано, что перевод металлического висмута в оксид может быть осуществлен предварительным диспергированием металла путем введения в его расплав оксида висмута с массовой долей 10-30 % или 10-20 % карбоната натрия при (350±50) °С и перемешивании с последующим повышением температуры процесса до (600±50) °С и времени перемешивания 6 ч. При введении в расплав металлического висмута (^=271 °С) оксида висмута или карбоната натрия при (350+50) °С и перемешивании удается осуществлять диспергирование металла и получать агломераты размером не более 3 мм. В результате операции диспергирования реакционная поверхность металлического висмута увеличивается и соответственно повышается его способность к окислению.

Данные термического анализа свидетельствуют (рисунок 1.1а), что при нагревании порошка, полученного в результате добавления к расплаву металлического висмута 30 % оксида висмута при 350 °С и перемешивании в течение 10 мин, на первой стадии имеет место плавление металлического висмута (эндоэффект при 270 °С). Окисление металла в условиях дериватографа происходит в интервале температур 320-730 °С. Образующийся при этом на поверхности висмута слой оксида оказывает определенное блокирующее действие. Поэтому окончание окисления совпадает с полиморфным превращением при 730 °С a-Вi2Oз в 5-Bi2Oз. При проведении процесса агломерации в реакторе полное окисление висмута завершается за 4ч при 600 °С, о чем свидетельствуют данные рентгенофазового анализа. На дериватограмме полученного продукта присутствуют только эндоэффекты при 730 и 824 °С (рисунок 1.16), обусловленные соответственно переходом низкотемпературной модификации a-Вi2O3 в высокотемпературную 5-Bi2O3 и плавлением оксида висмута, которые протекают без изменения массы [22].

Диспергирование металла может быть осуществлено также непосредственным введением карбоната натрия в расплав. Последнее позволяет исключить использование на стадии диспергирования технического оксида висмута. Так, введение в расплав металлического висмута 20 % карбоната натрия при температуре (350+50) °С и перемешивании в течение 1 ч позволяет получить порошок с размером частиц не более 2 мм. Как свидетельствуют данные рентгенографии, продукт содержит висмут в виде металла, оксида и оксокарбоната. Для полного перевода его в оксид необходимо повышение температуры прокаливания до > 550°С (рисунок 1.1) [22].

Установлено также, что применение механохимической активации позволяет более эффективно диспергировать металлический висмут и снизить температуру начала его окисления с 350 до 200°С. При этом размер получаемых агломератов уменьшается с 1-3 мм до 10-30 мкм, что способствует проведению окисления металла при более низких температурах. Так, при прокаливании порошка, полученного в результате механохимической активации смеси металлического висмута и его оксида (10 %), полное окисление металла завершается при температуре 400 °С за 1 ч [23].

При этом реакция окисления металлического висмута кислородом воздуха может быть представлена уравнением:

2Biмет + 3^2 ^ Bi2Oз . (1.6)

В процессе производства соединений висмута технологические растворы обычно характеризуют зависимостью концентрации висмута в растворе от исходной концентрации кислоты [22]. На рисунке 1.2 приведены кривые растворения оксида висмута, полученного в результате введения в его расплав оксида висмута (20 %) при температуре 350 °С и перемешивании с последующим повышением температуры процесса до 600 °С. Из рисунка видно, что наибольшая концентрация достигается в случае использования хлорной кислоты (1 моль кислоты растворяет ~ 1 моль оксида), поскольку в хлорнокислых растворах висмут находится в виде полиядерного комплекса [Bi6O4(OH)4]6+ [24].

Рисунок 1.1 - Термограммы образцов, полученных при добавлении

в расплав металлического висмута 30 % Б1203 при 350 °С и перемешивании в течение 10 мин. (а), 20 % №2С03 при 350 °С и перемешивании в течение 1 ч (в); при окислении висмута в течение 4 ч при 600 °С (б). Масса образца 500 мг [22]

[Bi], 102 г/л /

[НАп], моль/л

Рисунок 1.2 - Зависимость концентрации висмута в растворе от исходной концентрации кислоты при растворении Bi2O3 1, 2 - HCIO4; 3, 4 - HNO3;

5, 6 - HCl; СС: 22 (1, 3, 6), 60 (2, 4, 5) [22]

Концентрация висмута в растворе снижается в ряду HClO4 > HNO3 > HCl. Повышение температуры в случае HClO4 практически не влияет на концентрацию висмута в растворе. При использовании соляной кислоты растворимость оксида висмута с ростом температуры возрастает. Это связано с тем, что комплексообразование висмута с хлорид-ионами протекает в основном по эндотермическим реакциям и с ростом температуры значения констант устойчивости хлоридных комплексов висмута увеличиваются [25]. Для азотной кислоты кривая растворимости проходит через максимум и нисходящий участок данной зависимости соответствует области кристаллизации кристаллогидрата нитрата висмута состава Bi(NO3)3-5H2O. Повышение температуры процесса снижает растворимость Bi2O3, так как комплексообразование висмута с нитрат-ионами протекает в основном по экзотермическим реакциям [26].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Даминов Артем Сергеевич, 2021 год

Список литературы

1. Российский рынок висмута 2015: аналит. обзор, авг. 2015, MetalResearch LLC. 2015. - С. 12.

2. Кренёв В. А. Висмут: ресурсы, области применения и мировой рынок / В. А. Кренёв, Н. Ф. Дробот, С. В. Фомичев // Химическая технология. - 2014. - Т. 15, № 1. - С. 42.

3. Юхин Ю. М. Химия висмутовых соединений и материалов / Ю. М. Юхин, Ю. И. Михайлов. - Изд-во СО РАН, Новосибирск, 2001. - 360 с.

4. Полывянный И. Р. Висмут / И. Р. Полывянный, А. Д. Абланов, С. А. Батырбекова - Алма-Ата: Наука, 1989. - 316 с.

5. Федоров П. И. Химия и технология малых металлов. Висмут и кадмий: Учебное пособие / П. И. Федоров. - М.: МИХМ, 1986. - 92 с.

6. Денисов В. М. Висмутсодержащие материалы: строение и физико-химические свойства / В. М. Денисов, Н. В. Белоусова, Г. К. Моисеев и др. - Уро РАН. Екатеринбург, 2000. - 527 с.

7. Машковский М. Д. Лекарственные средства - 16-е изд., перераб., испр. и доп. / М.Д. Машковский. - М.: Новая волна, 2019. - 1216 с.

8. Карякин Ю. В. Чистые химические вещества / Ю. В. Карякин, И. И. Ангелов. - М.: Химия, 1974. - 408 с.

9. Кренев В. А. Процессы извлечения висмута из руд и концентратов Висмут: ресурсы, области применения и мировой рынок / В. А. Кренев, Н. Ф. Дробот, С. В. Фомичев // Химическая технология. - 2014. - Т. 15, № 1. - С. 42-46.

10. Куанышева К. З. О растворении свинца, висмута и их сплавов в растворах азотной кислоты / К. З. Куанышева, А. М. Кунаев, В. К. Лайкин // Тр. Ин-та металлургии и обогащения АН Каз.ССР. Алма-Ата. 1978. - Т. 53. - С. 68.

11. Руководство по неорганическому синтезу: В 6-ти томах. / Под ред. Г. Брауэра. М.: Мир, 1985. - Т. 2. - 338 с.

12. Волосникова Л. М. Исследование процесса растворения металлического висмута в системе H2O2-HNO3-H2O / Л. М. Волосникова, Х. Р. Исматов. Ташкент, 1983. 7 с. - Деп. в ВИНИТИ 07.07.83, № 4078-83 Деп.

13. Волосникова Л. М. Растворение металлического висмута в азотной кислоте с подачей кислорода / Л. М. Волосникова, Ш. Гималитдинова, Х. Р. Исматов. - Ташкент, 1987. 5 с. - Деп. в ВИНИТИ 13.04.87, № 4021-В87.

14. Бусев А. И. Аналитическая химия висмута / А.И. Бусев. - М.: Изд-во АН СССР, 1953. 382 с.

15. А. с. 537032 СССР. Способ получения растворов солей висмута / Козин Л. Ф. (RU), А. А. Никитин (RU), Р. Ж. Хобдабергенов (RU), А. М. Устинов (RU), Б. А. Рахметов (RU). - Б. И. - 1976. - № 44. - С. 66.

16. Hill W. D. The bismuth-sodium nitrate reaction / W. D. Hill // Journal of Chemical Education. - 1989. - Vol. 66. - P. 709.

17. Sillen L. G. On the crystal structure of monoclinic a-Bi2O3 / L.G. Sillen // Zeitschrift fur Kristallograhie. - 1941. - Vol. 103. - P. 274.

18. Schumb W. C., Rittner E. S. Polymorphism of bismuth trioxide / W. C. Schumb, E. S. Rittner // Journal of the American Chemical Society. - 1943. - Vol. 65. -P. 1055.

19. Заявка 61-136922 Япония, МКИ С0Ш 29/00. Получение высокодисперсного оксида висмута / Кубо Сигэки, Ямамото Осаму. Сумимото киндзоку кодзан к.к.; Заявлено 10.12.84, № 59-260299. Опубл. 24.06.86. (РЖХ 1987, 16Л95П).

20. Патент 2426625 Российская Федерация, МПК B22F9/12, C22B30/06. Способ получения ультрадисперсного порошка висмута / Толочко Б. П. (RU), Антохин Е. И. (RU), Юхин Ю. М. (RU), Елисеев В. С. (RU), Голковский М. Г. (RU), Ляхов Н. З. (RU), заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН (ИХТТМ СО РАН) (RU) - № 2010117096/02; заявл. 29.04.2010, опубл. 20.08.2011, Бюл. № 23. - 6 с.

21. Патент 2385294 Российская Федерация, МПК C01G29/00. Способ получения порошка оксида висмута (III) / Новоселов И. И. (RU), Шубин Ю. В. (RU), Бызов Г. П. (RU), Макаров И. В. (RU), заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А. В. Николаева Сибирского отделения РАН (ИНХ СО РАН) (RU) - № 2008124556/15; заявл. 16.06.2008, опубл. 27.03.2010, Бюл. № 9. - 5 с.

22. Юхин Ю. М. Экологически чистый способ получения растворов солей висмута / Ю. М. Юхин, Т. В. Даминова, В. И. Смирнов // Химия в интересах устойчивого развития. - 1999. - Т. 7, № 6. - С. 745-749.

23. Мищенко К. В. Окисление висмута в процессе механохимической активации / К.В. Мищенко, Ю.М. Юхин // Химия в интересах устойчивого развития. - 2016. - Т. 24, № 1. - С. 49-55.

24. Sundwall B. An X-Ray Diffraction Study of the Hexanuclear Complex of В^Ш) in Aqueous Perchlorate Solution. Determination of the Oxygen Politions / B. Sundwall // Acta chemica Scandinavica. - 1980. - Vol. A 34, № 2. - P. 93-98.

25. Миронов В. Е. Потенциометрическое исследование хлоридных комплексов висмута / В. Е. Миронов, Ф. Я. Кульба, В. А. Фёдоров, Т. Ф. Никитенко // Журнал неорганической химии. - 1963. - Т. 8, вып. 8. - С. 1852.

26. Фёдоров В. А. Исследование нитратных комплексов трехвалентного висмута / В. А. Фёдоров, Т. Н. Калош, В. Е. Миронов // Журнал неорганической химии. - 1971. - Т. 16, вып. 4. - С. 1014.

27. Зеликман А. Н. Теория гидрометаллургических процессов / А. Н. Зеликман, Г. М. Вольдман, Л. В. Беляевская. - М.: Металлургия, 1975. - 504 с.

28. Степин Б. Д. Методы получения особо чистых неорганических веществ / Б. Д. Степин, И. Г. Горштейн, Г. З. Блюм и др. - Л.: Химия, 1969. - 480 с.

29. Sun H. Biological Chemistry of Arsenic, Antimony and Bismuth. - John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, USA, 2011. - 400 р.

30. Неорганическая химия: В 3 т. / Под ред. Ю. Д. Третьякова. Т. 2: Физико-химические основы неорганической химии: Учебник для студ. высш. учеб.

заведений / М. Е. Тамм, Ю. Д. Третьяков. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 368 с.

31. Кукушкин Ю. Н. Химия координационных соединений / Ю.Н. Кукушкин. - М.: Высш. школа, 1985. - 455 с.

32. Басоло Ф. Механизмы неорганических реакций / Ф. Басоло, Р. Пирсон. -М.: Мир, 1971. - 592 с.

33. Naslund J. Solvation of the Bismuth(III) Ion by Water, Dimethyl Sulfoxide, -Dimethylpropyleneurea, and ^Д-Dimethylthioformamide. An EXAFS, Large-

Angle X-ray Scattering, and Crystallographic Structural Study / J. Naslund, I. Persson, M. Sandstrom // Inorganic Chemistry. - 2000. - Vol. 39. - P. 4012-4021.

34. Миланов М. Радиохимия / М. Миланов, Ф. Реш, В. А. Халкин и др. -1987. - Т. 29, № 1. - С. 21-28.

35. Hataye J. Solvent Extraction Study on the Hydrolysis of Tracer Concentrations of Bismuth (III) in Perchlorate and nitrate silutions / J. Hataye, H. Suganuma, H. Ikegami, T. Kuchiki // Bulletin of the Chemical Society of Japan. - 1982. - Vol. 55, №. 5. - P. 1475-1479.

36. Baes C. F. The hydrolysis of cations / C. F. Baes, R. E. Mesmer. - N. Y.: J. Weley. - 1976. - 512 p.

37. Sandvall B. Crystal Structure of Tetraoxotetrahydroxohexabismuth(III) Perchlorate Heptahydrate, Bi6O4(HO)4(ClO4)6'7H2O: An X-ray and Neytron Diffraction Stady / B. Sandvall // Inorganic Chemistry. - 1983. - Vol. 22. - P. 1906-1912.

38. Brugger J. Structure and Thermal Stability of Bi(III) Oxy-Clusters in Aqueous Solutions / J. Brugger, B. Tooth, B. Etschmann, W. Liu, D. Testemale, J.-L. Hazemann, P.V. Grundler // J. Solution Chem. - 2014. - Vol. 43. - P. 314-325.

39. Grenthe I. Proton NMR studies of the bismuth(3+)-hydroxide system: stoichiometric composition of the hexanuclear complex and rate of proton exchange of coordinated water and hydroxide in mixed acetone/water solution / I. Grenthe, I. Toth // Inorganic Chemistry. - 1985. - Vol. 24. - P. 2405-2407.

40. Lazarini F. Tetra-m-hydroxo-tetra-m-oxo-hexabismuth^) nitrate tetrahydrate, [Bi6O4(OH)4](NO3)6. 4H2O / F. Lazarini // Crystal Structure Communications. - 1979. - Vol. 8, № 3. - P. 69-74.

41. Sundvall B. Crystal Structure of Tetraoxotetrahydroxohexabismuth (Ш) Perchlorate Heptahydrate, Bi6O4(HO)4(ClO4)7H2O: An X-ray and Neutron Diffraction Study / B. Sundvall // Inorganic Chemistry. - 1983. - Vol. 22. - P. 1906-1912.

42. Федоров В. А. Термохимическое исследование взаимодействия ионов Bi3+ и NO3- в водных растворах / В. А. Федоров, И. И. Шмыдько, Л. И. Шмыдько, Т. Н. Калош // Координационная химия. - 1978. - Т. 4, № 9. - С. 1362-1364.

43. Васильев В. П. Растворимость BiOCl и BiONO3 в водных растворах азотной и хлорной кислот / В. П. Васильев, Н. К. Гречина // Журнал неорганической химии. - 1967. - Т.12, № 5. - С. 1372-1380.

44. Капанцян Э. Е. Определение состава и прочности нитратных комплексов висмута методом ионообменной хроматографии / Э. Е. Капанцян, Б. И. Набиванец // Украинский химический журнал. - 1967. - Т. 33, № 9. - С. 961-964.

45. Юхин Ю. М. Очистка висмута при гидролизе азотнокислых растворов / Ю. М. Юхин, Н. В. Барышников, Л. И. Афонина, М. И. Татаринцева // Журнал прикладной химии. - 1990. - Т. 63, № 1. - С. 14-18.

46. Афонина Л. И. О продуктах гидролиза азотнокислых растворов висмута / Л. И. Афонина, Ю. М. Юхин, И. А. Ворсина // Сибирский химический журнал. -1993. - Вып. 3. - С. 13-19.

47. Lazarini F. The Crystal Structure of a Bismuth Basic Nitrate [Bi6O5(OH>](NO3)5-3H2O / F. Lazarini // Acta Crystallographica. - 1978. - Vol. B34, № 11. - P. 3169-3173.

48. Sundvall B. Crystal and Molecular of Structure of Tetraoxotetra-hydroxobismuth^) Nitrate Monohydrate, Bi6O4(HO)4(NO3>H2O / B. Sundvall // Acta Chemica Scandinavica. - 1979. - Vol. A33, № 3. - P. 219-224.

49. Lazarini F. Bismuth Basic Nitrate [Bi6(H2O)(NO3)O(OH)4](NO3)5 / F. Lazarini // Acta Crystallographica.- 1979. - Vol. B35, № 12. - P. 448-450.

50. Юхин Ю. М. Синтез оксида висмута особой чистоты / Ю. М. Юхин, Ю. И. Михайлов, Л. И. Афонина, О. И. Подкопаев // Высокочистые вещества. -1996. - № 4. - С. 62-71.

51. Gattow G. Darstelling und Eigenschaften von Bi(NÜ3V5H2Ü / G. Gattow, G. Kiel // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. - 1965. - Vol. 335, № 1-2.

- P. 61-73.

52. Kodama H. Synhesis of New Compound Bi5Ü7NÜ3 by thermal decomposition / H. Kodama // Journal of Solid State Chemistry. - 1994. - Vol. 112, № 1. - P. 27-30.

53. Lasarini F. Redetermination of the Structure of Bismuth (III) Nitrate Pentahydrate, Bi(NÜ3)35H2Ü / F. Lasarini // Acta Crystallographica. - 1985. - Vol. C 41, № 8. - P. 1144-1145.

54. Юхин Ю. М. Экологически чистый способ получения нитрата висмута(Ш) пятиводного / Ю. М. Юхин, Т. В. Даминова, Л. И. Афонина, Л. Е. Данилова // Химия в интересах устойчивого развития. - 2000. - № 8. - С. 747-750.

55. Rutten G. M. Das System Wismuthoxid, Salpetersäure und Wasser / G. M. Rutten // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. - 1902. - Vol. 30, № 5. -P. 342-405.

56. Беликов В. Г. Современные синтетические и природные лекарственные средства / В. Г. Беликов // 2-е издание, перераб. и доп. - Пятигорск, ПГФА, 2000.

- 335 с.

57. Регистр лекарственных средств России. - Москва: РЛС-2009, 2008. -1440 с.

58. Юхин Ю. М. Синтез висмута нитрата основного / Ю. М. Юхин, Т. В. Даминова, Л. И. Афонина // Химическая технология. - 2003. - Т. 5, № 10. - С. 3643.

59. Henry N. [Bi^^ÜH^sj^NÜs^b a new anhydrous bismuth basic nitrate. Synthesis and structure determination from twinned crystals / N. Henry, M. Evain, P. Deniard, S. Jobic, O. Mentre, F. Abraham // Journal of Solid State Chemistry. - 2003. -Vol. 176, № 1. - P. 127-136.

60. Lazarini F. On the hydrolysis of bismuth (III) nitrate - the predominant role of cation [Bi6O4(OH)4]6+ / F. Lazarini // Bulletin Bismuth Institute. - 1981. - № 32. - P. 38.

61. Anand P. S. Preparation and Ion-Exchange Properties of Basic Bismuth Nitrate / P. S. Anand, D. R. Baxi // Indian Journal of Technology. - 1978. - Vol. 16, № 5. - P. 198-200.

62. Озол Я. К. Кристаллы висмутилнитрата 2BiONO3H2O / Я. К. Озол // Известия Академии наук Латвийской ССР. - 1950. - № 6 (35). - С.49-52.

63. Озол Я. К. Исследование висмутилнитратов / Я. К. Озол // Известия Академии наук Латвийской ССР. - 1950. - № 4 (33). - С. 87-93.

64. Henry N. Polycationic disorder in [Bi6O4(OH)4](NO3)6: Structure determination using synchrotron radiation and microcrystal X-ray diffraction / N. Henry, O. Mentré, F. Abraham, E. J. MacLean, P. Roussel // Journal of Solid State Chemistry. - 2006. - Vol. 179, № 10. - P. 3087-3094.

65. Озол Я. К. Модификация висмутилнитрата BiONO3H2O / Я. К. Озол // Известия Академии наук Латвийской ССР. - 1950. - № 5 (34). - С. 83-89.

66. Christensen A. N. Investigation of the crystal structure of a basic bismuth(III) nitrate with the composition [Bi6O4(OH)4]0 54(1)[Bi6O5(OH)3]046(1)(NO3)5 54(1) / A. N. Christensen, B. Lebech // Dalton Transactions. - 2012. - Vol. 41, № 7. - P. 19711980.

67. Gattow G. Über Wismutnitrate. III. Zur Hydrolyse von salpetersauren Bi3+-Lösungen / G. Gattow, D. Schott // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. - 1963. - Vol. 324, № 1-2. - P. 31-47.

68. Breie B. S. Die Oxudation von Wismut in verdunnter Sal-petersaure mit atmospharischem Sauertoff / B. S. Breie, D. Kolar, F. Lazarini, M. Malesie// Monatshefte fur chemie. - 1973. - Vol. 104. - P. 365-375.

69. Gong S. Controlled synthesis of bismuth-containing compounds (a, ß and 5-Bi2O3, BisOyNO3 and Bi6O6(OH)2(NO3y2H2O) and their photocatalytic performance / S. Gong, Q. Han, X. Wang, J. Zhu // CrystEngComm. - 2015. - P. 1-26.

70. Hepner B. Untersuchungen über Wismutverbindungen / B. Hepner, A. Likiernik // Archiv der Pharmazie. - 1926. - Vol. 264. - P. 46-55.

71. Henry N. [Bi2Ü2]2+ Layers in Bi2Ü2(ÜH)(NÜ3): Synthesis And Structure Determination / N. Henry, M. Evain, P. Deniard, S. Jobic, F. Abraham, O. Mentre // Zeitschrift Für Naturforschung. - 2005. - Vol. 60, № 3. - P. 322-327.

72. Yang Y. New type of [Bi6O6(OH)з](NOз)з•1,5H2O sheets photocatalyst with high photocatalytic activity on degradation of phenol / Y. Yang, H. Liang, N. Zhu, Y. Zhao, C. Guo, L. Liu // Chemosphere. - 2013. - Vol. 93, № 4. - P. 701-707.

73. Юхин Ю. М. О взаимодействии основного нитрата висмута с растворами едкого натра / Ю. М. Юхин, О. И. Подкопаев, Т. И. Лимасова, М. И. Татаринцева, Л.Е. Данилова // Журнал прикладной химии. - 1992. - Т. 65, № 5. -С. 1042-1047.

74. Юхин Ю. М. О взаимодействии основного нитрата висмута с растворами аммиака / Ю. М. Юхин, Т. И. Лимасова, О. И. Подкопаев, Л. Е. Данилова // Сибирский химический журнал. - 1992. - Вып. 2. - С. 71-76.

75. Egorysheva A. V. Microwave-Assisted Hydrothermal Synthesis of Bi6(NÜ3)2Ü7(OH)2 and Its Photocatalytic Properties / A. V. Egorysheva, O. M. Gaitko, S. V. Golodukhina, A. V. Khoroshilov, E. V. Fatyushina, T. D. Dudkina // Russian Journal of Inorganic Chemistry. - 2019. - Vol. 64, № 1. - P. 13-17.

76. Ziegler P. Crystal structure of pentabismuth heptaoxide nitrate, Bi5Ü7NO3 / P. Ziegler, M. Ströbele, H.-J. Meyer // Zeitschrift Für Kristallographie - New Crystal Structures. - 2004. - Vol. 219, № 2. - P. 91-92.

77. Abdullah E. A. Synthesis and Characterisation of Penta-Bismuth Hepta-Oxide Nitrate, Bi5Ü7NÜ3, as a New Adsorbent for Methyl Orange Removal from an Aqueous Solution / E. A. Abdullah, A. H. Abdullah, Z. Zainal, M. Z. Hussein, T. K. Ban // E-Journal of Chemistry. - 2012. - Vol. 9, № 4. - P. 2429-2438.

78. Михайлов Ю. И. Термический анализ основного нитрата висмута / Ю. И. Михайлов, Ю. М. Юхин, В. И. Щербинина, В. А. Логвиненко // Журнал неорганической химии. - 1991. - Т. 36, № 8. - С. 1917-1918.

79. Щербинина В. Н. Спектроскопическое изучение реакции термического разложения основного нитрата висмута / В. Н. Щербинина, Ю. И. Михайлов, Ю. М. Юхин // Журнал неорганической химии. - 1994. - Т. 39, № 5. - С. 815-819.

80. Hepner B. Untersuchungen über Wismutverbindungen / B. Hepner // Archiv der Pharmazie. - 1926. - Vol. 264. - P. 55-65.

81. Keramidas K. G. The Crystal Structure of BiOCl / K. G. Keramidas, G. P. Vountsas, P. I. Reutzeperis // Zeitschrift für Kristallographie. - 1993. - Vol. 205, Pat. 1. - P. 35-40.

82. Taylor P. Structure, spectra and stability of solid bismuth carbonates / P. Taylor, S. Sunder, V. J. Lopata // Canadian Journal of Chemistry. - 1984. - Vol. 62, № 12. - P. 2863-2873.

83. Кирхгоф Г. А. Лимоннокислый висмут / Г. А. Кирхгоф, М. О. Спектор // Химико-фармацевтическая промышленность. - 1933. - № 3. - С. 122-123.

84. А. с. 23398 СССР, Кл. 123, 13. Способ получения соединений висмута с оксикарбоновыми кислотами / Измаильский В. А.; Заявлено 11.11.26 // Открытия. Изобретения. 1926. - 2 с.

85. Туркевич Н. М. Растворимые соединения висмута.1. Цитрат висмута, его аквосоединения и аммиакат / Н. М. Туркевич // Украинский химический журнал. -1949. - Т. 15, №. 2. - С.243-247.

86. Швицер Ю. Производство химико-фармацевтических и техно-химических препаратов / Ю. Швицер. - М.-Л.: Химия, 1934. - 490 с.

87. Юхин Ю. М. Осаждение цитрата висмута (III) из нитратных растворов / Ю. М. Юхин, Л. И. Афонина, Т. В. Даминова, Л. Е. Данилова // Журнал прикладной химии. - 2000. - Т. 73, № 1. - С.11-15.

88. Туркевич Н. М. Образование основных и кислых цитратов висмута при термическом разложении цитровисмутата аммония / Н. М. Туркевич // Журнал общей химии. - 1952. - Т. 22, 11. - С.1930-1933.

89. Патент 154801 Польша. МКИ С07 С59/265 С07А 9/94. Sposob wytwarzania cytrynianu bizmutu (III) / Zielinsky S., Pfeiffer B., Domanska D.,

Poznanskie Zaklady Farmaceutyczne "Polfa" Poznan - № 274117; заявл. 05.08.88, опубл. 28.02.92.

90. Найденко Е. С. Получение цитратов висмута (III) осаждением из растворов минеральных кислот / Е. С. Найденко, Ю. М. Юхин, Л. И. Афонина // Химия в интересах устойчивого развития. - 2012. - Т. 20, № 2. - С. 227-234.

91. Патент № 83-01001WÜ, МКИ А61К 9/14, 31/29. Bismuth containg composition for treating peptic ulcers / Bos P. J. H., Endel D. J. C., De J. H. - № 304372; заявл. 22.09.81; опубл. 31.03.83. Изобрет. в СССР и за рубежом 1983. Вып. 13, № 20.

92. Патент 148307 Польша, МКИ А61К 31/29. Sposob otrzymywania cytrynianu Bizmu-tawo-amonowo-potasowego / Lemiesz L., Marszal K., Plaszynski L. - № 261044; заявл. 13.08.86, опубл. 31.03.90. РЖХ 1991, 10О90П.

93. Патент 155743 Польша, МКИ С07С 59/265, А61К 31/29. Способ получения основного три-калий-висмут-цитрата / Zielinski S., Pfeiffer B., Domanska D. - Заявл. 28.12.88, опубл. 30.09.92. РЖХ 1994, 6О202.

94. Патент 292133 ГДР, МКИ А61К 31/29, 47/00. Жидкий висмутсодержащий лекарственный препарат, способ его получения и применения / Berthold H., Michalczyk D., Urban G., Dr. R. Pfleger Chemisch Fabrik GmbH. - № 3372750; заявл. 23.01.90, опубл. 25.07.91. РЖХ 1992, 11О252.

95. Патент 547096 Испания, МКИ С07С 59/265. Antiulcer drug / Salvador D. D. - Заявл. 19.09.85, опубл. 16.03.86. СА 1987. V. 106, 55983.

96. Патент 280575 Чехия, МКИ С07С 59/265, 51/41. Способ получения основного цитрата висмута / Novacek A., Voves J., Hola V., Dlabac A., Gattnar O. Chemopharma a.s. Praha, CZ. - № 3110-91; заявл. 14.10.91, опубл. 14.02.96. РЖХ 1998, 10О23П.

97. Патент 2189942 РФ, МПК C01D13/00, C01G29/00, C07C59/265. Способ получения висмут-калий-аммоний цитрата / Юхин Ю. М. (RU), Афонина Л. И. (RU), Апарнев А. И. (RU), Данилова Л. Е. (RU), заявитель и патентообладатель Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН (RU) - № 2001119149/12, заявл. 26.06.2001, опубл.: 27.09.2002, БИ № 27. - 6 с.

98. Государственная Фармакопея. - X изд. - М.: Медицина, 1968. - 1081 с.

99. Краткая химическая энциклопедия / ред. кол. И.Л. Кнунянц. - М.: Советская энциклопедия, 1963. - Т. 2. - 1088 с.

100. Сингаловский Н. З. Соли редких и цветных металлов. - Л.: Госхимтехиздат, 1932. - 287 с.

101. Кацнельсон М. М. Приготовление синтетических химико-фармацевтических препаратов: практические работы для химиков, медиков, фармацевтов / М. М. Кацнельсон. - Л.: Госхимтехиздат, 1933. - 276 с.

102. Беркенгейм А. М. Химия и технология синтетических лекарственных средств / А. М. Беркенгейм. - М.: Главная редакция химической литературы, 1935. - 634 с.

103. Халецкий А. М. Фармацевтическая химия / А. М. Халецкий. -Ленинград.: Издательство «Медицина», 1966. - 747 с.

104. Патент № 16665. Класс 12д, 15. Способ получения трибромфенолвисмута / Магидсон О. Ю., Цофина Е. А. Заявл. 23.02.1927г., опубл. 30.09.1930г. - 1 с.

105. Патент № 16666. Класс 12д, 1404. Способ получения трибромфенолвисмута / Магидсон О. Ю., Цофина Е. А. Заявл. 27.06.1927г., опубл. 30.09.1930г. - 1 с.

106. Патент № 18749. Класс 12д, 1404. Способ получения трибромфенолвисмута / Базырин М. Н., Биска Т. В. Заявл. 05.04.1929г., опубл. 31.01.1931г. - 2 с.

107. Юхин Ю. М. Получение растворов солей висмута с предварительным его окислением / Ю. М. Юхин, К. В. Мищенко, А. С. Даминов // Теоретические основы химической технологии. - 2017. - Т. 51, № 4. - С.470-477.

108. Даминов А. С. Переработка азотнокислых растворов висмута с получением соединений высокой чистоты / А. С. Даминов, К. В. Мищенко, Е. С. Найденко, Л. И. Афонина, Ю. М. Юхин// V Международная конференция-школа по химической технологии ХТ'16. Волгоград, 16-20 мая 2016 г. Волгоград, 2016. - С. 102-104.

109. Nishio Y. The synthesis of new basic bismuth nitrate complex oxides by the soft processing. BiO(NO3)-KOH-H2O system / Y. Nishio, K. Amezawa, M. Horibe, N. Yamamoto // Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy. - 2002. -Vol. 49, № 7. - P. 1082-1088.

110. Некрасов Б. В. Основы общей химии. - Изд. 3-е, испр. и доп. / Б. В. Некрасов. - Изд-во «Химия», 1973. - Т. 1. - 656 с.

111. Perry D. L. Handbook of Inorganic Compounds. - Second Edition. / D. L. Perry. - CRC Press, 2016. - P. 68.

112. Ioannou P. V. The reaction of bismuth nitrate pentahydrate, Bi(NO3)3'5H2O, with some heterobifunctional aliphatic thiols / P. V. Ioannou // Main Group Chemistry.

- 2011. - Vol. 10. - P. 243-254.

113. Guo F. C. Facile nitration of aromatic compounds using Bi(NO3)35H2O/MgSO4 under mechanochemical condition / F. C. Guo, M. Z. Ji, P. Zhang, Z. X. Guo // Green Processing and Synthesis. - 2017. - Vol. 10. - P. 255-264.

114. Zahiri S. Bi(NO3)3'5H2O: An efficient catalyst for one-pot synthesis of 3-((aryl)(diethylamino)methyl)-4-hydroxy-2H-chromen-2-ones and biscoumarin derivatives / S. Zahiri, M. Mokhtary // Journal of Taibah University for Science. - 2015.

- Vol. 9, № 1. - P. 89-94.

115. Keogan D. M. Current and potential applications of bismuth-based drugs / D. M. Keogan, D. M. Griffith // Molecules. - 2014. - Vol. 19, № 9. - P. 15258-15297.

116. Piankova L. A. Bismuth nanoparticles in adsorptive stripping voltammetry of nickel / L. A. Piankova, N. A. Malakhova, N. Yu. Stozhko, Kh. Z. Brainina, A. M. Murzakaev, O. R. Timoshenkova // Electrochemistry Communications. - 2011. - Vol. 13. - P. 981-984.

117. Wu J. Solvothermal synthesis of uniform bismuth nanospheres using poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) as a reducing agent / J. Wu, F. Qin, Z. Lu, H. J. Yang, R. Chen // Nanoscale Research Letters. - 2011. - Vol. 6. - P. 66-73.

118. Mayorga-Martinez C. C. Bismuth nanoparticles for phenolic compounds biosensing application / C. C. Mayorga-Martinez, M. Cadevall, M. Guix, J. Ros, A. Mercogi // Biosensors and Bioelectronics. - 2013. - Vol. 40, № 1. - P. 57-62.

119. Юхин Ю. М. Переработка азотнокислых растворов с получением висмута азотнокислого пятиводного / Ю. М. Юхин, А. С. Даминов, Е. С. Коледова // Журнал прикладной химии. - 2020. - Т. 93, № 6. - С. 828-833.

120. Юхин Ю. М. Переработка висмут- и свинецсодержащих материалов с получением соединений / Ю. М. Юхин, Г. Л. Пашков, А. С. Даминов, Е. С. Найденко, О. А. Логутенко // X Международный конгресс и выставка «Цветные металлы и минералы - 2018». Красноярск, 11-14 сентября 2018 г. - Красноярск, 2018. - С. 1280-1286.

121. Даминов А. С. Получение соединений висмута для техники и медицины / А. С. Даминов // XX Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке». Томск, 20-23 мая 2019 г. - Томск, 2019. - С. 61-62.

122. Даминов А. С. Переработка азотнокислых растворов с получением основного нитрата и оксида висмута / А. С. Даминов, Ю. М. Юхин, Е. С. Найденко // Химическая технология. - 2019. - Т. 20, № 10. - С.434-439.

123. Daminov A. S. Processing of Nitrate Solutions for the Preparation of Basic Bismuth Nitrate and Oxide / A. S. Daminov, Yu. M. Yukhin, E. S. Naydenko // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. - 2020. - Vol. 54, № 5. - P. 10201025.

124. Юхин Ю. М. Получение соединений висмута для техники и медицины / Ю. М. Юхин, Е. С. Найденко, А. С. Даминов, К. В. Мищенко, Е. В. Тимакова, Л. И. Афонина, О. А. Логутенко // Химия в интересах устойчивого развития. -2018. - Т. 26, № 3. - С. 345-351.

125. Даминов А. С. Получение соединений висмута для функциональных материалов / А. С. Даминов, Е. С. Найденко, Л. И. Афонина, А. А. Артамонова, Ю. М. Юхин // III Международная Российско-Казахстанская научно-практическая конференция «Химические технологии функциональных материалов». Новосибирск, 27-29 апреля 2017 г. - Новосибирск, 2017. - С. 101-102.

126. Юхин Ю. М. Висмут, его соединения в промышленности и медицине / Ю. М. Юхин, К. В. Мищенко, А. С. Даминов // VIII Международная научно-

практическая «Физико-технические проблемы в науке, промышленности и медицине». Томск, 01-03 июня 2016 г. - Томск, 2016. - С. 141-142.

127. Юхин Ю. М. Гидрометаллургическая переработка висмута с получением соединений / Ю. М. Юхин, А. С. Даминов, Е. С. Найденко, Л. И. Афонина // V Международная Российско-Казахстанская научно-практическая конференция «Химические технологии функциональных материалов». Новосибирск, 16-18 мая 2019 г. - Новосибирск, 2019. - С. 187-189.

128. Юхин Ю. М. Получение висмута и его соединений наноразмерного диапазона для техники и медицины / Ю. М. Юхин, К. В. Мищенко, Е. С. Найденко, А. С. Даминов // ХХХ1 Симпозиум: Современная химическая физика. Туапсе, 16-25 сентября 2019 г. - Туапсе, 2019. - С. 117.

129. Юхин Ю. М. Реакции твердое - раствор в синтезе соединений висмута высокой чистоты / Ю. М. Юхин, Л. И. Афонина, Е. С. Коледова, А. С. Даминов, К. В. Мищенко, Е. В. Тимакова, О. А. Логутенко // III Всероссийская конференция (с международным участием) Горячие точки химии твердого тела: от новых идей к новым материалам. Новосибирск, 01-05 октября 2019 г. - Новосибирск, 2019. -С. 44.

130. Turtoi D. Studiul proprietatilor de schimb anonic ale azotatului basic de bismuth / D. Turtoi, I. Ionescu // Revista de Chimie. - 1971. - Vol. 22, № 11. - P. 670673.

131. Anand P. S. Preparation and Ion-Exchange Properties of Basic Bismuth Nitrate / P. S. Anand, D. R. Baxi // Indian Journal of Technology. - 1978. - Vol. 16. -№ 5. - P. 198-200.

132. Taylor P. Solidification of Dissolved Aqueous Iodide by Reaction with a-Bi2O3 Powder to Form a-BisOyI / P. Taylor, D. D. Woodand, V. J. Lopata // Atomic Energy of Canada Limited Report, AECL-9554. - 1988. - 34 с.

133. Найденко Е. С. Получение высокочистого цитрата висмута с использованием твердого оксогидроксонитрата / Е. С. Найденко, А. А. Артамонова, А. С. Даминов, Ю. М. Юхин // Химия в интересах устойчивого развития. - 2016. - № 2. - С. 217-223.

134. Юхин Ю. М. Реакции твердое - раствор в синтезе соединений висмута высокой чистоты / Ю. М. Юхин, Е. С. Коледова, А. С. Даминов, К. В. Мищенко, Л. И. Афонина, Е. В. Тимакова, О. А. Логутенко // Химия в интересах устойчивого развития. - 2020. - Т. 28, № 1. - С. 98-106.

135. Yukhin Yu. M. Solid-Liquid Reactions in the Synthesis of High-Purity Bismuth Compounds / Yu. M. Yukhin, E. S. Koledova A. S., Daminov, K. V. Mishchenko, L. I. Afonina, E. V. Timakova, O. A. Logutenko // Chemistry for Sustainable Development. - 2020. - Vol. 28, № 1. - P. 96-104. - DOI: 10.15372/CSD2020208.

136. Yukhin Yu. M. Processing of metallic bismuth for the production of bismuth compounds / Yu. M. Yukhin, A. S. Daminov, O. A. Logutenko, E. S. Koledova, K. V. Mishchenko // Separation Science and Technology. - 2021. - Vol. 56, № 6. - P. 11681176. - DOI: 10.1080/01496395.2020.1755692.

137. Артамонова А. А. Получение высокочистого цитрата висмута с использованием твердого оксогидроксонитрата / А. А. Артамонова, Е. С. Найденко, А. С. Даминов, Ю. М. Юхин // XVII Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке». Томск, 17-20 мая 2016 г. - Томск, 2016. - С. 39-40.

138. Naydenko E. S. Synthesis of high-purity bismuth citrate using solid bismuth oxohydroxonitrate / E. S. Naydenko, A. A. Artamonova, A. S. Daminov, Yu. M. Yukhin // The 11th International Forum on Strategic Technologies. Novosibirsk, Russia, June 01-03, 2016. - Novosibirsk, 2016. - P. 128-131.

139. Найденко Е. С. Переработка азотнокислых растворов висмута с получением цитратов / Е. С. Найденко, Б. П. Толочко, А. С. Даминов, Ю. М. Юхин // IX Международный конгресс и выставка «Цветные металлы и минералы - 2017». Красноярск, 11-15 сентября 2017 г. - Красноярск, 2017. - С. 1113-1123.

140. Найденко Е. С. Получение трибромфенолята висмута с высокой терапевтической активностью / Е. С. Найденко, Е. А. Чибиряев, А. С. Даминов, Ю. М. Юхин // Международная объединенная конференция по органической

химии «Байкальские чтения - 2017». Иркутск, 27 августа - 02 сентября 2017 г. -Иркутск, 2017. - С. 194.

141. Юхин Ю. М. Переработка металлического висмута с получением оксогидроксотрибромфенолята висмута / Ю. М. Юхин, Е. С. Коледова, А. С. Даминов, Е. А. Чибиряев // Химическая технология. - 2021. - Т. 22, № 5. - С. 205213.

142. Gong S. Controlled synthesis of bismuth-containing compounds (a, p and 5-Bi2O3, Bi5OvNO3 and Bi6O6(OH)2(NO3)4'2H2O) and their photocatalytic performance / S. Gong, Q. Han, X. Wang, J. Zhu // CrystEngComm. - 2015. - P. 1-26.

143. Karen V. G. Microparticles of a-Bi2O3 Obtained from Bismuth Basic Nitrate [Bi6O6(OH)2(NO3)4-2H2O] with Photocatalytic Properties / V. G. Karen, A. Hernandez-Gordillo, S. Oros-Ruiz, S. E. Rodil // Topics in Catalysis. - 2021. - Vol. 64, № 12. - P. 121-130.

144. Юхин Ю. М. О взаимодействии основного нитрата висмута с растворами едкого натра / Ю. М. Юхин, О. И. Подкопаев, Т. И. Лимасова и др. // Журнал прикладной химии. - 1992. - Т. 65, № 5. - С. 1042-1047.

145. Накомото К. ИК спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений / К. Накомото. - М.: Мир, 1991. - 536 с.

146. Баличева Т. Г. Электронные и колебательные спектры неорганических и координационных соединений / Т. Г. Баличева, О. А. Лобанева. - Л.: Ленинград. университет, 1983. - 118 с.

147. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул / Л. Беллами. -М.: Изд-во иностр. лит., 1963. - 590 c.

148. Нургалиев Б. З. О новых оксибромидах и оксихлоридах висмута / Б. З. Нургалиев, Б. А. Поповкин, С. Ю. Стефанович // Журнал неорганической химии. - 1983. - Т. 28, № 9. - С. 2207-2211.

149. Daminov A. S. Hydrolytic method for processing bismuth with obtaining compounds / Daminov A. S., E. S. Koledova, K. V. Mishchenko, Yu. M. Yukhin // MATEC Web of Conferences. - 2021. - Vol. 340. - Article number 01031. - 7 p. DOI: 10.1051/matecconf/202134001031.

131

Приложение А (справочное)

Акт о промышленных испытаниях технологии висмута оксокарбоната и его

оксида

132

Приложение Б (справочное)

Акт о внедрении технологии переработки металлического висмута с получением

соединений высокой чистоты