一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法技术

本发明专利技术涉及氟化钾制备领域，具体关于一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法；本发明专利技术以氟硅酸为原料，通过与氢氧化钾直接法制备氟化钾；本发明专利技术制备的氟化钾，不仅氟化钾产品纯度高，同时氟化钾的收率较高；本发明专利技术工艺较为简单，设备腐蚀低，原料成本低，产品收率高纯度大，利于工业化操作；本发明专利技术加入氢氧化钡不仅可以脱去硫酸根，同时也可以除去氟化钾中含有少量的磷酸根；本发明专利技术采用氟硅酸来调节PH＝7

【技术实现步骤摘要】
一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法


[0001]本专利技术涉及氟化钾制备领域，尤其是一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法。

技术介绍

[0002]氟化钾(KF)是一种重要的氟化盐产品，氟化钾与有机反应时具有高活性、低副产等优良特性，其在进行氟化反应时，因此不用使用价格昂贵的相转移催化剂。氟化钾有KF
·
2H2O和KF
·
4H2O两种水合物。氟化合物具有许多特异性，例如在脂肪族化合物、芳香族化合物中加入氟离子，可使其具有特殊的活性，从而广泛用于高效医药、染料制备、农药，又因为被引入的氟基团易于离去，可用于金属冶炼。
[0003]随着氟盐和有机含氟化合物的不断发展，氟化钾作为一种优良的氟化剂逐渐受到重视。近几年随着含氟有机物的利用快速增加，国内高活性氟化钾的需求也逐渐增大。从行业的发展来看，高纯度和高活性的氟化钾正在快速发展，是未来氟化钾研究的重要方向。
[0004]CN201710112253.1：公开了一种以萤石为原料制备氟化钾的方法，属于氟化钾制备方法的
，包括1)将萤石矿物破碎、磨粉、过筛，得到萤石粉；2)按比例将萤石粉与氯化铝混合，得到混合物；3)向混合物中加入盐酸后搅拌调浆并升温反应，形成氟铝络合物，反应结束后过滤，得到滤液Ⅰ；4)向滤液中缓慢加入氢氧化钾溶液中反应并降低滤液Ⅰ的酸度，待浆体陈化1～2小时后过滤，取出滤渣；5)将滤渣加入到氢氧化钾溶液中升温反应，再次过滤，得到滤液Ⅱ；6)向滤液Ⅱ中加入氢氟酸中和余碱，将滤液Ⅱ蒸发结晶，得到氟化钾晶体。本专利技术提供一种以萤石为原料制备氟化钾的方法，反应过程安全环保，工序简短。
[0005]CN200710065874.5：一种高纯度氟化钾的制备方法涉及一种化工产品的制备方法，特别是高纯度氟化钾的制备方法。本专利技术是采用传统氟化钾制备工艺——中和法或水解法，包括以下步骤：a.用中和法或水解法制得氟化钾水溶液；b.控制反应原料的物料比，以控制反应液的终点pH值及反应液的最终浓度，至反应完成；c.将反应液沉降，取上层清液，即为氟化钾水溶液；d.将氟化钾清液冷却，加入诱导剂，得氟化钾结晶；e.结晶物抽滤后，将滤饼干燥或蒸发浓缩即可得到高纯度氟化钾产品。本专利技术具有能耗低的优点，并且能使氟化钾产品纯度大大提高。
[0006]CN200710065878.3：一种二水氟化钾的制备方法涉及一种化工产品的制备方法，特别是二水氟化钾的制备方法。本专利技术是采用传统氟化钾制备工艺——中和法或水解法，包括以下步骤：a.用中和法或水解法制得氟化钾水溶液；b.控制反应原料的物料比，以控制反应液的终点pH值及反应液的最终浓度，至反应完成；c.将反应液沉降，取上层清液，即为氟化钾水溶液；d.将氟化钾水溶液冷却，加入诱导剂，得氟化钾结晶；e.将结晶后的氟化钾水溶液静置或冷冻，得二水氟化钾晶体；f.将二水氟化钾晶体过滤或离心分离后即得二水氟化钾产品。
[0007]以上专利及现有技术，利用氟硅酸生产氟化钾主要有两种方式，一个是利用热法将中间产物氟硅酸钾热解制备氟化钾，但此方法由于能耗较高，工艺复杂，因此该方法不利用实际工业生产；目前利用氟硅酸生产氟化钾大多采用第二种方法，其原理主要是：利用氟
硅酸和氯化钾为原料先制备氟硅酸钾，再与氢氧化钾在碱性条件下水解氟硅酸钾生成氟化钾和副产物二氧化硅，最后氟化钾溶液通过结晶干燥得到氟化钾产品，此方法能有效的避免在氟硅酸钾制备过程中产生的大量稀盐酸废水污染设备；但此方法生成氟化钾成本较高，不易控制，甚至可能造成氟硅酸钾的浪费。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的旨在克服现有技术的缺陷，提供一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法，用以降低氟化钾生产成本，提升氟化钾的纯度。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下：
[0010]一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法，其操作步骤为：
[0011]S1：将15
‑
20份原料氟硅酸静置过滤；
[0012]S2：向12
‑
25份氢氧化钾溶液中缓慢加入过滤后的氟硅酸溶液，开搅拌，加热，待反应完全后，静止、抽滤，得到粗氟化钾溶液；
[0013]S3：继续加入0.3
‑
1.5份除硫剂，沉淀，过滤；
[0014]S4：将过滤后的溶液用氟硅酸调节pH，再经过装有树脂吸附剂的交换柱进行吸附，过柱后的液体为精制的氟化钾溶液；
[0015]S5：经结晶，干燥后，得到无水氟化钾。
[0016]按上述方案，优选地，所述的S2的反应温度60
‑
100，℃反应时间为3
‑
6h。
[0017]按上述方案，优选地，所述的氟硅酸滴加速度为0.5g/min
‑
0.8g/min。
[0018]按上述方案，优选地，所述的搅拌速度为200
‑
300r/min。
[0019]按上述方案，优选地，所述的滤饼水洗次数为3
‑
4次。
[0020]按上述方案，优选地，所述的除硫剂为氢氧化钡。
[0021]按上述方案，优选地，所述的PH值控制在7
‑
8。
[0022]按上述方案，优选地，所述的树脂吸附剂的制备方法为：
[0023]S1：将10
‑
20份丙烯酸铜，5
‑
10份1,4
‑
二偕胺肟苯，3
‑
6份三乙醇胺，700
‑
850份DMF，升温，搅拌反应，得到含络合铜的偕胺肟苯；
[0024]S2：称取100
‑
200份的弱酸性阳离子交换树脂(R
‑
COOH)，3
‑
6份四甲基胍，1000
‑
2000份去离子水，搅拌反应，过滤，烘干，形成四甲基胍基离子交换树脂；
[0025]S3：将S2得到的四甲基胍基离子交换树脂加入S1的反应釜中，混合搅拌30
‑
60min后，过滤，用乙醇洗涤，烘干，得到双络合铜的离子交换树脂；
[0026]S4：将S3得到的双络合铜的离子交换树脂装入管式反应器，通入经氮气稀释为5
‑
25wt％含量的氟气，在50
‑
70℃反应3
‑
5h，得到树脂吸附剂。
[0027]按上述方案，优选地，所述的S1的反应温度为60
‑
70，℃反应时间为60
‑
120min。
[0028]按上述方案，优选地，所述的S2反应温度为0
‑
10，℃反应时间为50
‑
120min。
[0029]反应机理：
[0030]丙烯酸铜与1,4
‑
二偕胺肟苯发生氨基加成反应，得到含络合铜的偕胺肟苯的弱酸性阳离子交换树脂(R
‑
COOH)与四甲基胍发生酰胺化反应，再与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法，其操作步骤为：S1：将15
‑
20份原料氟硅酸静置过滤；S2：向12
‑
25份氢氧化钾溶液中缓慢加入过滤后的氟硅酸溶液，开搅拌，加热，待反应完全后，静止、抽滤，得到粗氟化钾溶液；S3：继续加入0.3
‑
1.5份除硫剂，沉淀，过滤；S4：将过滤后的溶液用氟硅酸调节pH，再经过装有树脂吸附剂的交换柱进行吸附，过柱后的液体为精制的氟化钾溶液；S5：经结晶，干燥后，得到无水氟化钾。2.根据权利要求1所述的一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法，其特征在于：所述的S2的反应温度60
‑
100，℃反应时间为3
‑
6h。3.根据权利要求1所述的一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法，其特征在于：所述的氟硅酸滴加速度为0.5g/min
‑
0.8g/min。4.根据权利要求1所述的一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法，其特征在于：所述的搅拌速度为200
‑
300r/min。5.根据权利要求1所述的一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法，其特征在于：所述的滤饼水洗次数为3
‑
4次。6.根据权利要求1所述的一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法，其特征在于：所述的除硫剂为氢氧化钡。7.根据权利要求1所述的一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法，其特征在于：所述的PH值控制在7
‑
8。8.根据权利要求1所述的一种氟硅酸法制氟化钾精制的方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：华修文，
申请(专利权)人：衢州诺尔化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：