亚磷酸的制备方法技术

本发明专利技术涉及亚磷酸的制备方法。本发明专利技术涉及无机酸制备工艺，即涉及亚磷酸生产工艺，并且能够用于再处理在电热生产磷时作为副产物得到的含磷残渣。为了缩短含磷残渣碱处理过程的时间，提高亚磷酸产率，提高其质量，减少磷转化成磷化氢，在由含磷原料制备亚磷酸的方法中，其中包括它用氢氧化钠溶液的碱处理，碱溶液与沉淀分离，溶解的次磷酸钠氧化生成亚磷酸盐－离子，亚磷酸盐－离子转化成亚磷酸形式，提出把含磷残渣用作原始含磷原料。原始残渣预先用水进行洗涤，用非离子破乳化剂溶液进行处理，在氢氧化钡存在下用氢氧化钠使次磷酸钠氧化，含钡沉淀与溶液分离，并且用硫酸溶液处理得到硫酸钡沉淀和亚磷酸溶液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机酸制备工艺，即涉及亚磷酸制备工艺，它能够用于处理作 为在电热生产磷时的副产物所得到的含磷残渣。
技术介绍
人们已知把元素,化成三氧化磷，然后将它溶于冷水中制备亚磷酸的方 法。按照这种方法得到的亚磷酸夹杂许多磷酸，它的纯化是一件很复杂的工作(法国专利N22125587， C01D25/16， 1972年)。亚^^酸能够i^7K层下用氯^ft化制备得到，或者让浓盐酸与5-15 PCV隋性的有机溶剂中的PCl3溶液相互作用制备得到。该方法的缺陷是设备结 构复杂，劳动条件差，亚磷酸夹杂氯、有机化合物和磷酸(美国专利1401616， 1921年)。人们已知通过水解卤化磷制备亚磷酸的方法。碘化磷或溴化磷在温度20画i(xrc下在惰性有机蹄i席在下进行7K解。在这种情况下生成了亚磷酸与碘化氢和溴化氢。然后，将亚磷酸与ffl或HBr和総腿行分离。该方法j顿的设备 结构复杂，其特征是条件恶劣，只适用于实验室研究(美国专利3437438， C01B25/16， 1969年)。通常制备亚磷酸的方法^7jC解三氯化磷(苏联CCCP专利技术证书Ns470491 ， C01B25/16， 1975年)。根据这种方法，PC13在非极性溶剂中用7K进行水解， 将该竊,过冷液相分离，再将亚磷酸进行真空干燥至熔化，然后将熔融物冷 却到温度50-60°C。得至啲亚磷酸在非极性翻U (例如四氯化碳)层下进行结晶。 该方法的缺陷是劳动条件差，设备结构复杂。最接近本文提出的方法是育,将磷转化成亚硫酸盐形式的方法，该方法包 括碱处理黄磷，得到亚磷,-次磷^k溶液，并且在催化剂-金属镍存在下将次 磷,氧化成亚磷酸盐(ACCCCP专利技术证书他253781， C01B25/16， 1969年)。借助电渗析能够由亚磷酸钠制备出亚磷酸。在这种情况下，得到浓度为5-6%H3P03的亚磷酸溶液，它再进行蒸发与检S1滤。商品是浓度45XH3P03的酸。该方法的缺陷是在黄磷7JC解时由于生成磷化氢而损失磷，因此在最终产品中磷 产率低(不鹏50-55%)，力口工过程多段性和效率不高。4柳昂贵的催化齐U使 加工过程变得复杂，并有助于将部分亚^^酸盐-离子氧化成磷Kk-离子，从而污 染了亚磷酸。电渗析决定了制备稀亚磷酸溶液(5-6%)，这是由膜生产能力决 定的。
技术实现思路
本专利技术的任务是研制从含磷残渣制备亚^酸的工艺，该工艺允许强化}1程， 并且同时解决(含磷残渣)磷生产的半成品和废物处理问题。采用本专利技术达到的技术结果是縮短碱处理含磷残M:程的时间，提高亚磷,率，提高其质量与M^磷向磷化氢的转化。上述的技术结果^lil下跪径达到的，即在由含磷原料帝恪亚磷酸的方 法中，该方法包括用氢氧化钠进行碱处理，碱溶液与沉淀分离，溶解次磷酸钠 氧化生成亚磷酸盐-离子与亚磷酸盐-离子转化成亚磷酸形式，提出〗顿含磷残渣作为原始含磷原料。原始含磷残^f页先用zK洗涤并用非离子破孚L化剂溶液进行 ，在氢氧化钡存在下用氢氧化钠进行次磷醚内氧化，含钡沉淀与溶液分离，并且用硫酸^t^iS4亍处理，得到硫酸钡沉淀和亚磷酸溶液。该含磷残^^照7jC:歹;l^质量比不小于0.8: 1预先用7k进疗冼涤，在处理 洗涤残渣时，作为非离子破乳化齐M顿烷基酚聚乙二醇醚，聚丙烯腈与碱溶液不完全皂化产物或其混合物，其量为每吨残渣0.5-0.6千克。实施本专利技术的部分瞎况是在隔膜电解槽阳极室中施加直流电进行含磷残渣 碱性处理。通过在中等强度氧化剂，主要地碘悬浮液的存在下用氢氧化钠溶液 洗涤，对在含磷^^碱处理时生成的气体进行M。次磷勝内氧化生成亚磷Kk-离子是在高于理论需要量的氢氧化钡消耗量与氢氧化钠浓度8-10摩尔/升的^[牛下在80-90°C进行60-90併中。氧化时生成的 亚磷^fl沉淀iM硫酸溶液在温度80-9(TC下处理40-60併中，其后将亚il酸溶 液与硫酸钡沉淀分离。预先用水洗涤含磷歹 能够洗去该残渣中的漱泥部分，并将它与M部分-该歹爐的含磷部分分离。这时，该残渣没有淤泥，磷被富集了 1.5-1.7倍。在洗4涤富驗渣中回收的磷是97-98%。洗涤残渣在其后续l戯理时非常容易进fi1^ 解，因为在ilf立子表面没有使磷与碱相互作用变得更困难的结构-机制性障碍。在强烈搅拌下用非离子破乳化齐赂液处理洗涤残渣破坏了残渣结构，除去 了磷粒子表面的稳定薄膜，打开了磷表面，从而有助于在后续碱处理时磷的更 强烈水解。作为破乳化抓會,4顿表面-活性物质，它们的針亲水部分是乙 二醇諧连。这样一^tl质的高破乳化能力与通过改变在亲7K链中乙二醇基的大 小与量，从而调节该好板性与非极性比例的可能性相关。为了处理洗涤歹爐， 特另悄猁用这样一些化合物，例如烷基苯酚聚乙二醇醚、用碱溶液4驟丙烯腈 不完全皂化的产品(聚电解质)或其混合物。育旨够在搅拌槽中在强烈的机械搅拌下对洗涤残渣进行碱处理，而且为了增 加反应表面，在机械搅拌的同时还可以使用已知的分散器，例如超声波或水力 空穴分散器。由于预先处理含^^残渣，破坏了残渣粒子表面的稳定薄膜，碱处理过程的 时间M^、到1/3-1/4，从而在整体上大大提高了亚磷酸制备过程的生产能力。在实施本专利技术的部分瞎况下，在隔膜电解槽阳极室中施加直流电进行残渣 碱处理，这能使在残渣水解时磷以磷化氢形式的损失降低1/5-1/10。施加直流电 进行含磷残渣碱tfeK解倉^^高在碱性溶液中亚磷酸盐-次磷Mi:混合物的生成 鹏，降低磷化氢的生jmS，这样显著地斷氐磷随气体的损失。在中等强度氧化齐啲存在下(例如，在碘悬浮液存在T)，用氢氧化钠溶液处 理从反应器出来的含磷气体实际上能够##(七氢与气体完全分离。在含磷残渣碱处理后分离的次磷Mfe-亚磷,溶液能在 ， 80-9(TC用氢 氧化钠进fim化，以便磷由次磷tek-离子转化成亚磷fM-离子。在氢氧化钡存 在下按照下述反/5ZiSfim^^:禾呈NaH2P02 + NaOH = Na2HP03+H2在氧化时生成的亚磷勝内与在溶液中存在的氢氧化钡相互作用，得到亚磷 翻沉淀Na2HP03+Ba(OH)2 = BaHP03+2 NaOH总反应NaH2P02+Ba(OH)2 = BaHP03 + NaOH + H2与含磷^^碱处理不同，氧化过程在高氢氧化钠浓度下进行，氧化生成的 亚磷勝内与在溶液中存在的氢氧化钡相互作用，生成亚磷酸钡沉淀。5实验确定，次磷M氧化生成亚磷Kfc-离子^ii也在氢氧化钠浓度8-10摩尔/升与80-90。C条件下进行60-90 ^!中，氢氧化钡消耗量高于理论需要量。在低碱浓度时，氧化速度降低，在更高的浓度时，使以后含钡沉淀分离变得困难。在Ba(OH)z消耗量低于理论量时，部分亚磷&Mk-离子被结合在没有参与沉淀的溶解盐Ba(H2Pa)2中，随着Ba(OH)2的消耗量增加，溶解盐转舰参与沉淀的难溶盐BaHP03。氧化时生成的亚磷MI]沉淀与碱性溶液分离，并在温度80-90。C下用硫酸溶 理40-60倂中，其后将亚磷酸溶液与硫勝贝沉淀分离。在硫酸消耗量小于理论需要量时，得到的亚磷酸不含有硫酸根，但部分亚磷酸钡留在沉淀中，在硫酸过量时，沉淀中没有亚磷酸钡，但是，需要补充纯化亚磷酸溶液，除去磷酸根。需要的亚磷酸浓度应取决本文档来自技高网...

【技术保护点】
由含磷原料制备亚磷酸的方法，它包括用氢氧化钠溶液进行碱处理，碱溶液与沉淀分离，将溶解次磷酸钠氧化生成亚磷酸盐－离子并将亚磷酸盐－离子转化成亚磷酸形式，其特征在于使用磷残渣作为含磷的起始原料，该磷残渣预先用水进行洗涤，并且用非离子破乳化剂溶液进行处理，在氢氧化钡存在下用氢氧化钠使溶解的次磷酸钠氧化，含钡沉淀与溶液分离，再用硫酸溶液处理，得到硫酸钡沉淀与亚磷酸溶液。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Y巴格诺夫，
申请(专利权)人：桑达阿比克有限责任公司，国家创新基金股份公司，
类型：发明
国别省市：KZ[]