一种甲酸铯生产方法技术

本发明专利技术属于能源开采技术领域，尤其涉及一种甲酸铯生产方法。该方法以铯矾为原料，制备铯矾转化液，再去掉铯矾转化液的铝离子，随后与甲酸盐复分解得到甲酸铯溶液，再通过使用氢氧化物除掉甲酸铯溶液中的硫酸根离子，碳酸化除掉氢氧化物中的金属离子，最后通过烘干即可得到甲酸铯成品，其纯度可以达到99.9％，且生产过程中，没有对环境污染的废水废气产生，废渣主要是硫酸钙，经洗渣后基本对环境无害，环境友好，另外，工艺简单，生产出来的产品纯度高，产能大，适合规模化生产，还有，在生产过程中，没有母液产生，提高了铯元素利用率，资源节约。

A Production Method of Cesium Formate

【技术实现步骤摘要】
一种甲酸铯生产方法
本专利技术属于能源开采
，尤其涉及一种甲酸铯生产方法。
技术介绍
当今世界，能源对一个国家的发展越来越重要，特别是石油天然气，越来越受到各国所重视，所以各国在开发新的油气田上从未止步，作为开发油气田的钻井液也是世界各国关注的重点，对于高密度(2.0～2.5g/ml)盐水钻井液体系可以有效控制岩盐的蠕变和塑像变形，甲酸铯作为一种新型的钻完井液基液的一种加重剂，具有优异的性能，密度达到2.3g/ml。甲酸铯溶液在高密度时仍能保持较低的粘度，不会引起钻井液粘度的增加，甲酸铯的饱和粘度仅为2.8cp，甲酸铯饱和溶液PH＝9，甲酸铯可实现较低的水溶液活度，在半透膜存在的条件下，钻完井液的活度是保持地层稳定的重要因素。因此，开发甲酸铯规模化生产是非常有必要的。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种甲酸铯生产方法，以实现甲酸铯的规模化生产。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种甲酸铯生产方法，所述生产方法包括：制备铯矾转化液；将制备的铯矾转化液去除铝离子；将去除铝离子的铯矾转化液与甲酸盐复分解，得到甲酸铯溶液；将得到的甲酸铯溶液去除硫酸根离子；将去除硫酸根离子的甲酸铯溶液的密度浓缩到2.0～2.3％之间，形成甲酸铯浓缩液；将得到的甲酸铯浓缩液净化，得到甲酸铯浓缩液净液；将得到甲酸铯浓缩液净液烘干，得到甲酸铯成品。进一步地，所述制备铯矾转化液，具体包括：将铯矾与去离子水加入到反应釜中，铯矾的加入量与去离子水的加入量的质量比为1:2，在反应釜中，将铯矾与去离子水在95-100℃温度下加热煮沸，所述反应釜转速为60～80转/分；将去离子水和氧化钙加入调浆槽中搅拌以形成氧化钙浆料，氧化钙的加入量与去离子水的加入量的质量比为1：14～15，搅拌时间为60～90分钟；将氧化钙浆料加入到反应釜中，同铯矾、去离子水混合，过滤后得到铯矾转化液，氧化钙浆料加料时间控制在90～120分钟。更进一步地，在反应釜中，将铯矾与去离子水加热煮沸的方式为蒸汽加热、电加热或油加热。进一步地，所述将制备的铯矾转化液去除铝离子，具体包括：将制备的铯矾转化液同酸性物质共同加入反应釜中，形成转化液；调整转化液PH值至7～12，所述反应釜搅拌转速为60～80转/分，反应时间70-100分钟；将转化液中所含的铝以氢氧化铝过滤除去，得到除铝离子后的铯矾转化净液。优选地，所述酸性物质为硫酸、硝酸或盐酸。进一步地，所述将去除铝离子的铯矾转化液与甲酸盐复分解，得到甲酸铯溶液，具体包括：将去除铝离子的铯矾转化液与甲酸盐加入到反应釜中搅拌，所述甲酸盐的加入量为理论反应摩尔质量比的110％，搅拌速度为60～80转/分，反应时间30-80分钟，过滤得到甲酸铯溶液。进一步地，所述将得到的甲酸铯溶液去除硫酸根离子，具体包括：将所得到的甲酸铯溶液和氢氧化物共同加入到反应釜中，以去除硫酸根离子，所述氢氧化物的加入量为理论反应摩尔质量比的110％，所述反应釜的搅拌速度为60～80转/分，反应时间为30-80分钟。优选地，所述氢氧化物为氢氧化钡。进一步地，所述将得到的甲酸铯浓缩液净化，得到甲酸铯浓缩液净液，具体包括：将得到的甲酸铯浓缩液加入到反应釜中，并向反应釜中通入二氧化碳进行碳酸化除掉氢氧化物的金属离子，碳酸化终点控制在PH＝7～9，过滤得到甲酸铯浓缩液净液。进一步地，所述将得到甲酸铯浓缩液净液烘干，得到甲酸铯成品，具体包括：将得到甲酸铯浓缩液净液装到的烘盘中进行第一阶段烘干、第二阶段烘干以及第三阶段烘干，得到甲酸铯成品，所述第一阶段的烘干温度为100-130℃，烘干时间为3-6小时，所述第二阶段的烘干温度为140-160℃，烘干时间为5-6小时，所述第三阶段的烘干温度为200-220℃，烘干时间为12-18小时。本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种甲酸铯生产方法，其以铯矾为原料，制备铯矾转化液，再去掉铯矾转化液的铝离子，随后与甲酸盐复分解得到甲酸铯溶液，再通过使用氢氧化物除掉甲酸铯溶液中的硫酸根离子，碳酸化除掉氢氧化物中的金属离子，最后通过烘干即可得到甲酸铯成品，其纯度可以达到99.9％，且生产过程中，没有对环境污染的废水废气产生，废渣主要是硫酸钙，经洗渣后基本对环境无害，环境友好，另外，工艺简单，生产出来的产品纯度高，产能大，适合规模化生产，还有，在生产过程中，没有母液产生，提高了铯元素利用率，资源节约。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的一种甲酸铯生产方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例的一种甲酸铯生产方法的流程示意图，结合图1，该生产方法包括：S1：制备铯矾转化液；S2：将制备的铯矾转化液去除铝离子；S3：将去除铝离子的铯矾转化液与甲酸盐复分解，得到甲酸铯溶液；S4：将得到的甲酸铯溶液去除硫酸根离子；S5：将去除硫酸根离子的甲酸铯溶液的密度浓缩到2.0～2.3％之间，形成甲酸铯浓缩液；S6：将得到的甲酸铯浓缩液净化，得到甲酸铯浓缩液净液；S7：将得到甲酸铯浓缩液净液烘干，得到甲酸铯成品。具体到本专利技术实施例中，本专利技术实施例的S1具体包括：将铯矾与去离子水加入到反应釜中，铯矾的加入量与去离子水的加入量的质量比为1:2，在反应釜中，将铯矾与去离子水在95-100℃温度下加热煮沸，反应釜转速为60～80转/分；将去离子水和氧化钙加入调浆槽中搅拌以形成氧化钙浆料，氧化钙的加入量与去离子水的加入量的质量比为1：14～15，搅拌时间为60～90分钟；将氧化钙浆料加入到反应釜中，同铯矾、去离子水混合，过滤后得到铯矾转化液，氧化钙浆料加料时间控制在90～120分钟。本专利技术实施例中，在反应釜中，将铯矾与去离子水加热煮沸的方式可以为蒸汽加热、电加热或油加热。本专利技术实施例的S2具体包括：将制备的铯矾转化液同酸性物质共同加入反应釜中，形成转化液；调整转化液PH值至7～12，反应釜搅拌转速为60～80转/分，反应时间70-100分钟；将转化液中所含的铝以氢氧化铝过滤除去，得到除铝离子后的铯矾转化净液。优选地，本专利技术实施例的酸性物质可以为硫酸、硝酸或盐酸。进一步地，本专利技术实施例的S3具体包括：将去除铝离子的铯矾转化液与甲酸盐加入到反应釜中搅拌，甲酸盐的加入量为理论反应摩尔质量比的110％，搅拌速度为60～80转/分，反应时间30-80分钟，过滤得到甲酸铯溶液。本专利技术实施例的S4具体包括：将所得到的甲酸铯溶液和氢氧化物共同加入到反应釜中，通过强氧化物同酸铯溶液发生中和反应，以去除硫酸根离子，氢氧化物的加入量为理论反应摩尔质量比的110％，反应釜的搅拌速度为60～80转/分，反应时间为30-80分钟。优选地，氢氧化物为氢氧化钡。本专利技术实施例的S6具体包括：将得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲酸铯生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：制备铯矾转化液；将制备的铯矾转化液去除铝离子；将去除铝离子的铯矾转化液与甲酸盐复分解，得到甲酸铯溶液；将得到的甲酸铯溶液去除硫酸根离子；将去除硫酸根离子的甲酸铯溶液加热浓缩，密度到2.0～2.3％之间，形成甲酸铯浓缩液；将得到的甲酸铯浓缩液净化，得到甲酸铯浓缩液净液；将得到甲酸铯浓缩液净液烘干，得到甲酸铯成品。

【技术特征摘要】
1.一种甲酸铯生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：制备铯矾转化液；将制备的铯矾转化液去除铝离子；将去除铝离子的铯矾转化液与甲酸盐复分解，得到甲酸铯溶液；将得到的甲酸铯溶液去除硫酸根离子；将去除硫酸根离子的甲酸铯溶液加热浓缩，密度到2.0～2.3％之间，形成甲酸铯浓缩液；将得到的甲酸铯浓缩液净化，得到甲酸铯浓缩液净液；将得到甲酸铯浓缩液净液烘干，得到甲酸铯成品。2.根据权利要求1所述的一种甲酸铯生产方法，其特征在于，所述制备铯矾转化液，具体包括：将铯矾与去离子水加入到反应釜中，铯矾的加入量与去离子水的加入量的质量比为1:2，在反应釜中，将铯矾与去离子水在95-100℃温度下加热煮沸，所述反应釜转速为60～80转/分；将去离子水和氧化钙加入调浆槽中搅拌以形成氧化钙浆料，氧化钙的加入量与去离子水的加入量的质量比为1：14～15，搅拌时间为60～90分钟；将氧化钙浆料加入到反应釜中，同铯矾、去离子水混合，过滤后得到铯矾转化液，氧化钙浆料加料时间控制在90～120分钟。3.根据权利要求2所述的一种甲酸铯生产方法，其特征在于，在反应釜中，将铯矾与去离子水加热煮沸的方式为蒸汽加热、电加热或油加热。4.根据权利要求1所述的一种甲酸铯生产方法，其特征在于，所述将制备的铯矾转化液去除铝离子，具体包括：将制备的铯矾转化液同酸性物质共同加入反应釜中，形成转化液；调整转化液PH值至7～12，所述反应釜搅拌转速为60～80转/分，反应时间70-100分钟；将转化液中所含的铝以氢氧化铝过滤除去，得到除铝离子后的铯矾转化净液。5.根据权利要求4所述的一种甲酸铯生产方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴，陈凯，赵正红，张燕辉，
申请(专利权)人：百杰瑞荆门新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42