本发明专利技术公开了一种适用于电子级固体羟基亚乙基二膦酸的制备工艺，包括以下步骤：（１）前期准备，将反应釜、冷凝器及其它相关设备清洗干净；（２）备料，称取液体羟基亚乙基二膦酸于反应釜中，并开动搅拌；（３）在３５～１２０℃温度下，通过真空脱水；（４）自然降温至４０～９０℃，加入晶种，加入晶种的量是５０～５００００ｐｐｍ；（５）缓慢搅拌，并缓慢降温至室温；（６）降至室温后，静置陈化４～２０小时；（７）高速离心机离心脱水；（８）固体包装。本发明专利技术生产的固体羟基亚乙基二膦酸（ＨＥＤＰ）以ＨＥＤＰ计的活性含量在９５％以上，砷的含量为７ｐｐｍ以下。由于其纯度高，可作为纺织印染行业的金属螯合剂、电子行业的清洗剂、金属表面处理剂等，包装简易、储存和运输方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种高纯度固体羟基亚乙基二膦酸(HEDP)的制备工艺，特别涉及一种可作为电子行业的清洗剂、金属表面处理剂等的适用于电子级固体羟基亚乙基二膦酸的制备工艺。
技术介绍
羟基亚乙基二膦酸(以下简称HEDP)是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。HEDP一般用作循环冷却水、油田注水和印染用水的防垢剂，它的耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸(盐)好。可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物，因而具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应。在轻纺工业中，可以作金属和非金属的清洗剂，漂染工业的过氧化物稳定剂和固色剂，无氰电镀工业的络合剂。此外，由于HEDP较好的阻垢作用，在民用洗涤剂及化妆品行业也有一定的应用。在电子行业，HEDP由于具有较好的缓蚀效果、防垢效果以及对金属表面的钝化效果，可用于电路版的清洗及金属表面处理等。然而目前市场上所提供的HEDP常为液体产品，含量一般为50％及60％，且纯度不高，经检测其中砷的含量高达70ppm，这对电子行业来说，由于砷是集成电路板及印刷电路板电子元件的一个重要元素，如砷化镓，砷化钾，砷化铁系单片微波集成电路(IC)等，微量的砷的残留将对集成电路造成电路短路及其它危害。而对洗涤剂及化妆品行业来说，由于砷是一个对人体有害的元素，含砷量过高将对人体健康造成严重的危害。固体HEDP包装简易，储存和运输都很方便，且储存和运输费用相对液体产品而言低，使用过程中配制浓度还可根据需要随意调节，满足不同处理状况下对不同浓度的要求。因此，研究一种可适用于电子行业用的高纯度固体HEDP制备工艺，可以极大的满足社会需求。专利公开号为CN1699381A、申请号为200510039287.X、专利技术名称为“含量≥90％的羟基亚乙基二膦酸及其制取工艺”的专利申请，公开的是一种含量≥90％的羟基亚乙基二膦酸(HEDP)及其制取工艺，其产品的组分重量百分含量是羟基亚乙基二膦酸90～98％，不可避免的杂质1～2％，水余量；其制取工艺是以液态重量百分含量为50％～60％的羟基亚乙基二膦酸为原料，依次按照以下步骤进行备料；投加晶核乙酸钠；搅拌；投加助晶剂无水乙醇；脱水；干燥。其主权项为“1、一种含量≥90％的羟基亚乙基二膦酸，含有羟基亚乙基二膦酸、不可避免的杂质和水，其特征在于它的组分重量百分含量是 羟基亚乙基二膦酸90～98％；不可避免的杂质1～2％；水余量。”该专利技术专利申请的具体实施过程为(1)备料，以市供50％羟基亚乙基二膦酸为原料，取1000kg置入反应釜；(2)缓慢投加晶核乙酸钠15g；(3)搅拌，顺向用手工缓慢搅拌，并随时观察其结晶状况；(4)缓慢投加助晶剂无水乙醇25g，并缓慢搅拌；(5)静止10～12小时，用离心机脱水；(6)用70℃热风与脱水后的固态羟基亚乙基二膦酸作逆向对流干燥，即制得含量为91％的固态羟基亚乙基二膦酸产品；(7)经检测后包装面市。在该专利说明书中没有指明不可避免杂质具体是哪些杂质。专利公开号CN1049351A、专利号为90104982.4、专利技术名称为“氨基亚甲基膦酸的纯化方法”的专利，其主权项为“用于纯化乙二胺四(亚甲基膦酸)或1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四(亚甲基膦酸)的方法，其中包括步骤(a)将该氨基膦酸溶解在碱水溶液中；(b)可将步骤(a)的溶液加入到一种保持升高温度的酸溶液中以再沉淀出氨基膦酸；(c)可将溶液加热足够长时间以确保氨基膦酸已经开始沉淀；(d)过滤氨基膦酸的结晶；和(e)用水洗涤结晶。”该专利技术专利提供了一种生产高纯度氨基亚甲基膦酸的结晶方法，其具体实施方法为(1)将氨基膦酸溶解在碱水中；(2)然后将溶液加入到一种保持升高温度的酸溶液中以再沉淀出氨基膦酸；(3)将溶液加热足够长时间以确保氨基膦酸已经开始沉淀；(4)过滤氨基膦酸的结晶；(5)用水洗涤结晶。第一步(1)将氨基膦酸溶解在碱水溶液中，宜使用氢氧化铵；接着步骤(2)用酸酸化溶液至pH值从0到4范围内，宜用无机酸；步骤(3)将酸溶液回流一段时间，温度从35～105℃较好，从70～105℃更好，时间从0.5～3小时较好，从0.5～1小时更好。随后可将溶液冷却并在该温度下保持一段时间至沉淀发生，所述温度从室温到95℃较好，从25～45℃更好，时间从1～24小时较好，从12～24小时更好。步骤(4)是在较低温度下过滤沉淀即结晶的氨基膦酸，得到要求的纯度的结晶，然后步骤(5)用水彻底洗涤结晶以除去可能含有不希望有的杂质的所有溶液。如果没有得到达到要求的纯度，可重复该方法一次，用上述方法可得到杂质含量为0.1％或低于0.1％的产品。在该专利说明书中，也没有指明其纯度可以达到电子级的高纯度，特别没有指明其产品中砷含量达到一定的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种高纯度的适用于电子级固体羟基亚乙基二膦酸的制备工艺，使其纯度高，可作为电子行业的清洗剂、金属表面处理剂，也可用作循环水和油田水处理等。为了实现上述目的，本专利技术一种适用于电子级固体羟基亚乙基二膦酸的制备工艺，其特征在于制备工艺包括以下步骤(1)前期准备，将反应釜、冷凝器及其它相关设备清洗干净；(2)备料，称取液体羟基亚乙基二膦酸于反应釜中，并开动搅拌；(3)在35～120℃温度下，通过真空脱水或是在常压下升温浓缩脱去一部分水份；(4)自然降温至40～90℃，加入晶种；自然降温至40～90℃，是指步骤(3)真空脱水后或是在常压下升温浓缩脱水后20～120分钟后开始降温，加入的晶种是硫酸钠、硝酸钠、氯化钠、乙酸钠、氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸、羟基亚乙基二膦酸四钠、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸钠中的一种和/或几种，加入晶种的量是50～50000ppm；(5)缓慢搅拌，并缓慢降温；搅拌速度为10～80rpm，缓慢降温是从步骤(4)所指的温度降至室温，降温速率每小时2～40℃；(6)降至室温后，静置陈化4～20小时；(7)高速离心机离心脱水；离心速率为500～5000r/min；(8)固体包装。所述的制备工艺，其特征在于步骤(1)前期准备中，洗涤是用高纯水对相关生产设备进行反复冲洗；其中相关生产设备包括反应釜、冷凝器、管道、阀门、计量槽罐、离心机，其中高纯水是指质量指标应达电阻率为15～18MΩ/cm，对相关生产设备进行反复冲洗是冲洗次数大于或等于2次。所述的制备工艺，其特征在于步骤(2)备料中，液体羟基亚乙基二膦酸是重量百分含量为50～60％的羟基亚乙基二膦酸。所述的制备工艺，其特征在于脱去一部分水份中，选用真空脱水。所述的制备工艺，其特征在于步骤(3)中，真空脱水温度为50～80℃。所述的制备工艺，其特征在于步骤(4)自然降温加入晶种中，自然降温是指步骤(3)真空脱水后40～60分钟后开始降温，自然降温至50～70℃；所加入晶种的量是100～20000ppm。所述的制备工艺，其特征在于步骤(5)缓慢搅拌并缓慢降温中，缓慢搅拌速度为30～50rpm；缓慢降温速率为每小时10～20℃。所述的制备工艺，其特征在于步骤(6)降至室温后，静置陈化12～14小时。所述的制备工艺，其特征在于步骤(7)高速离心机离心脱水中，离心速率为2400本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于电子级固体羟基亚乙基二膦酸的制备工艺，其特征在于：制备工艺包括以下步骤：（１）前期准备，将反应釜、冷凝器及其它相关设备清洗干净；（２）备料，称取液体羟基亚乙基二膦酸于反应釜中，并开动搅拌；（３）在３５～１２ ０℃温度下，通过真空脱水或是在常压下升温浓缩脱去一部分水份；（４）自然降温至４０～９０℃，加入晶种；自然降温至４０～９０℃，是指步骤（３）真空脱水后或是在常压下升温浓缩脱水后２０～１２０分钟后开始降温，加入的晶种是硫酸钠、硝酸钠、氯 化钠、乙酸钠、氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸、羟基亚乙基二膦酸四钠、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸钠中的一种和／或几种，加入晶种的量是５０～５００００ｐｐｍ；（５）缓慢搅拌，并缓慢降温；搅拌速度为１０～８０ｒｐｍ，缓慢降 温是从步骤（４）所指的温度降至室温，降温速率每小时２～４０℃；（６）降至室温后，静置陈化４～２０小时；（７）高速离心机离心脱水；离心速率为５００～５０００ｒ／ｍｉｎ；（８）固体包装。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程终发，孙宝季，刘坤，
申请(专利权)人：山东省泰和水处理有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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