CN109179329B - 一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法 - Google Patents
一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109179329B CN109179329B CN201811039119.4A CN201811039119A CN109179329B CN 109179329 B CN109179329 B CN 109179329B CN 201811039119 A CN201811039119 A CN 201811039119A CN 109179329 B CN109179329 B CN 109179329B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iodine
- acid
- hydrogen fluoride
- sulfuric acid
- anhydrous hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/19—Fluorine; Hydrogen fluoride
- C01B7/191—Hydrogen fluoride
- C01B7/193—Preparation from silicon tetrafluoride, fluosilicic acid or fluosilicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/13—Iodine; Hydrogen iodide
- C01B7/14—Iodine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/19—Fluorine; Hydrogen fluoride
- C01B7/191—Hydrogen fluoride
- C01B7/195—Separation; Purification
- C01B7/197—Separation; Purification by adsorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法,包括S1:直接法生产无水氟化氢;S2:超临界萃取;S3:萃取物处理;S4:粗碘精制。本发明科学合理,采用超临界二氧化碳萃取稀磷酸中的碘,其操作简单,不受碘浓度影响,碘回收率高,生产成本低,可工业大规模连续化生产,同时作为萃取剂的二氧化碳容易回收,可反复使用,处理过程中无新的“三废”产生,符合绿色化工和循环经济的要求。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域,具体为一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法。
背景技术
磷矿石中的碘主要以类质同象置换氟磷灰石中的氟而存在磷灰石的结晶格架中,一部分碘也可能存在矿石中所含的少量有机质中,也可能被有机质或粘土矿物所吸附,含碘一般在0.002~0.02%之间。
磷矿石中的碘在湿法磷酸生产过程中会进入到湿法磷酸中,并且在湿法磷酸浓缩过程中部分以HI形式逸出,同时在氟回收过程中也被水吸收留在氟硅酸溶液中。如果不对磷酸中碘进行及时有效的处理,将大大影响后续无水氟化氢的产品质量,同时在湿法磷酸生产过程中,磷矿带入的碘有80~90%进入产品湿法磷酸中。在磷矿的加工过程中,精细碘的提取分离研究,不仅符合国家鼓励开展伴生资源的综合利用,提高自由利用率的大方向,而且具有明显的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法,包括以下步骤:
S1:直接法生产无水氟化氢,将氟硅酸溶液投入搅拌釜中,并加入硫酸,开启搅拌机,控制搅拌机转速为30~40r/min,反应12~15min后,采用浓硫酸吸收搅拌釜顶部气体,取浓硫酸吸收液经蒸馏后,得到产物氟化氢和水的混合液;
S2:超临界萃取,将步骤S1中的混合液投入萃取罐,从钢瓶出来的CO2经过滤器过滤后由压缩机进行压缩并输送至萃取罐中,控制萃取罐的压力为18~24MPa,温度为300~350K,进行循环萃取1h以上后,分离,得到萃取物;
S3:萃取物处理,将萃取物投入反应罐中,加入氢氧化钠,开启搅拌机,控制搅拌机转速为60~90r/min,搅拌5~8min后,加入稀盐酸,酸化、分离,得到固体产物,固体产物多次洗涤后,得到粗碘;
S4:粗碘精制,将粗碘放入低温干燥箱中,静止20~30min后,转移到烧杯中进行加热,常压升华后,收集产物,得到纯度大于99.8%碘单质。
优选的,步骤一中,所述浓硫酸的浓度为98%。
优选的,步骤一中,浓硫酸吸收液的蒸馏次数大于三次,蒸馏后的浓硫酸进行高温浓缩回收。
优选的,步骤S2中,CO2的纯度≥99.5%,含水率≤0.02%,无异味,CO2的温度由经过萃取罐夹套的循环水控制。
优选的,步骤S3中,氢氧化钠的质量分数为30~35%,稀盐酸的质量分数为5~6%。
优选的,步骤S4中,粗碘放入低温干燥箱前,先进行研磨处理,研磨后的粗碘粒径20~100微米。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明科学合理,采用超临界二氧化碳萃取稀磷酸中的碘,其操作简单,不受碘浓度影响,碘回收率高,生产成本底,可工业大规模连续化生产,同时作为萃取剂的二氧化碳容易回收,可反复使用,处理过程中无新的“三废”产生,符合绿色化工和循环经济的要求;
2.本发明利用碘易升华的特性,通过低温干燥和常压升华的操作,代替了传统的洗脱、酸化、氧化等工序,工艺流程简单,结晶后碘的纯度高,经济效益好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供一种技术方案:一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法,包括以下步骤:
S1:直接法生产无水氟化氢,将氟硅酸溶液投入搅拌釜中,并加入硫酸,开启搅拌机,控制搅拌机转速为40r/min,反应12min后,采用浓硫酸吸收搅拌釜顶部气体,取浓硫酸吸收液经蒸馏后,得到产物氟化氢和水的混合液;
S2:超临界萃取,将含单质碘的氟硅酸混合液投入萃取罐,从钢瓶出来的CO2经过滤器过滤后由压缩机进行压缩并输送至萃取罐中,控制萃取罐的压力为18MPa,温度为300K,进行循环萃取1h后,分离,得到萃取物;
S3:萃取物处理,将萃取物投入反应罐中,加入氢氧化钠,开启搅拌机,控制搅拌机转速为75r/min,搅拌5min后,加入稀盐酸,酸化、分离,得到固体产物,固体产物多次洗涤后,得到粗碘;
S4:粗碘精制,将粗碘放入低温干燥箱中,静止25min后,转移到烧杯中进行加热,常压升华后,收集产物,得到纯度大于99.8%碘单质。
其中,步骤一中,所述浓硫酸的浓度为98%;步骤一中,浓硫酸吸收液的蒸馏次数大于三次,蒸馏后的浓硫酸进行高温浓缩回收;步骤S2中,CO2的纯度≥99.5%,含水率≤0.02%,无异味,CO2的温度由经过萃取罐夹套的循环水控制;步骤S3中,氢氧化钠的质量分数为30~35%,稀盐酸的质量分数为5~6%;步骤S4中,粗碘放入低温干燥箱前,先进行研磨处理,研磨后的粗碘粒径20~100微米。
实施例2
本发明提供一种技术方案:一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法,包括以下步骤:
S1:直接法生产无水氟化氢,将氟硅酸溶液投入搅拌釜中,并加入硫酸,开启搅拌机,控制搅拌机转速为40r/min,反应13min后,采用浓硫酸吸收搅拌釜顶部气体,取浓硫酸吸收液经蒸馏后,得到产物氟化氢和水的混合液;
S2:超临界萃取,将含单质碘的氟硅酸混合液投入萃取罐,从钢瓶出来的CO2经过滤器过滤后由压缩机进行压缩并输送至萃取罐中,控制萃取罐的压力为20MPa,温度为320K,进行循环萃取1h后,分离,得到萃取物;
S3:萃取物处理,将萃取物投入反应罐中,加入氢氧化钠,开启搅拌机,控制搅拌机转速为75r/min,搅拌6min后,加入稀盐酸,酸化、分离,得到固体产物,固体产物多次洗涤后,得到粗碘;
S4:粗碘精制,将粗碘放入低温干燥箱中,静止25min后,转移到烧杯中进行加热,常压升华后,收集产物,得到纯度大于99.8%碘单质。
其中,步骤一中,所述浓硫酸的浓度为98%;步骤一中,浓硫酸吸收液的蒸馏次数大于三次,蒸馏后的浓硫酸进行高温浓缩回收;步骤S2中,CO2的纯度≥99.5%,含水率≤0.02%,无异味,CO2的温度由经过萃取罐夹套的循环水控制;步骤S3中,氢氧化钠的质量分数为30~35%,稀盐酸的质量分数为5~6%;步骤S4中,粗碘放入低温干燥箱前,先进行研磨处理,研磨后的粗碘粒径20~100微米。
实施例3
本发明提供一种技术方案:一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法,包括以下步骤:
S1:直接法生产无水氟化氢,将氟硅酸溶液投入搅拌釜中,并加入硫酸,开启搅拌机,控制搅拌机转速为40r/min,反应14min后,采用浓硫酸吸收搅拌釜顶部气体,取浓硫酸吸收液经蒸馏后,得到产物氟化氢和水的混合液;
S2:超临界萃取,将含单质碘的氟硅酸混合液投入萃取罐,从钢瓶出来的CO2经过滤器过滤后由压缩机进行压缩并输送至萃取罐中,控制萃取罐的压力为22MPa,温度为340K,进行循环萃取1h后,分离,得到萃取物;
S3:萃取物处理,将萃取物投入反应罐中,加入氢氧化钠,开启搅拌机,控制搅拌机转速为75r/min,搅拌6min后,加入稀盐酸,酸化、分离,得到固体产物,固体产物多次洗涤后,得到粗碘;
S4:粗碘精制,将粗碘放入低温干燥箱中,静止30min后,转移到烧杯中进行加热,常压升华后,收集产物,得到纯度大于99.8%碘单质。
其中,步骤一中,所述浓硫酸的浓度为98%;步骤一中,浓硫酸吸收液的蒸馏次数大于三次,蒸馏后的浓硫酸进行高温浓缩回收;步骤S2中,CO2的纯度≥99.5%,含水率≤0.02%,无异味,CO2的温度由经过萃取罐夹套的循环水控制;步骤S3中,氢氧化钠的质量分数为30~35%,稀盐酸的质量分数为5~6%;步骤S4中,粗碘放入低温干燥箱前,先进行研磨处理,研磨后的粗碘粒径20~100微米。
实施例4
本发明提供一种技术方案:一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法,包括以下步骤:
S1:直接法生产无水氟化氢,将氟硅酸溶液投入搅拌釜中,并加入硫酸,开启搅拌机,控制搅拌机转速为40r/min,反应15min后,采用浓硫酸吸收搅拌釜顶部气体,取浓硫酸吸收液经蒸馏后,得到产物氟化氢和水的混合液;
S2:超临界萃取,将含单质碘的氟硅酸混合液投入萃取罐,从钢瓶出来的CO2经过滤器过滤后由压缩机进行压缩并输送至萃取罐中,控制萃取罐的压力为24MPa,温度为350K,进行循环萃取1h后,分离,得到萃取物;
S3:萃取物处理,将萃取物投入反应罐中,加入氢氧化钠,开启搅拌机,控制搅拌机转速为75r/min,搅拌6min后,加入稀盐酸,酸化、分离,得到固体产物,固体产物多次洗涤后,得到粗碘;
S4:粗碘精制,将粗碘放入低温干燥箱中,静止30min后,转移到烧杯中进行加热,常压升华后,收集产物,得到纯度大于99.8%碘单质。
其中,步骤一中,所述浓硫酸的浓度为98%;步骤一中,浓硫酸吸收液的蒸馏次数大于三次,蒸馏后的浓硫酸进行高温浓缩回收;步骤S2中,CO2的纯度≥99.5%,含水率≤0.02%,无异味,CO2的温度由经过萃取罐夹套的循环水控制;步骤S3中,氢氧化钠的质量分数为30~35%,稀盐酸的质量分数为5~6%;步骤S4中,粗碘放入低温干燥箱前,先进行研磨处理,研磨后的粗碘粒径20~100微米。
通过上述的四组实施例均可实现从磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢工艺中脱碘,并回收精制,其中实施例三中碘的回收率最高,利于推广使用。
本发明具有以下优点:本发明科学合理,采用超临界二氧化碳萃取稀磷酸中的碘,其操作简单,不受碘浓度影响,碘回收率高,生产成本底,可工业大规模连续化生产,同时作为萃取剂的二氧化碳容易回收,可反复使用;本发明利用碘易升华的特性,通过低温干燥和常压升华的操作,代替了传统的洗脱、酸化、氧化等工序,工艺流程简单,结晶后碘的纯度高,经济效益好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:直接法生产无水氟化氢,将氟硅酸溶液投入搅拌釜中,并加入硫酸,开启搅拌机,控制搅拌机转速为30~40r/min,反应12~15min后,采用浓硫酸吸收搅拌釜顶部气体,取浓硫酸吸收液经蒸馏后,得到产物氟化氢和水的混合液;浓硫酸的浓度为98%,浓硫酸吸收液的蒸馏次数大于三次,蒸馏后的浓硫酸进行高温浓缩回收;
S2:超临界萃取,将步骤S1中的混合液投入萃取罐,从钢瓶出来的CO2经过滤器过滤后由压缩机进行压缩并输送至萃取罐中,控制萃取罐的压力为18~24MPa,温度为300~350K,进行循环萃取1h以上后,分离,得到萃取物,CO2的纯度≥99.5%,含水率≤0.02%,无异味,CO2的温度由经过萃取罐夹套的循环水控制;
S3:萃取物处理,将萃取物投入反应罐中,加入氢氧化钠,开启搅拌机,控制搅拌机转速为60~90r/min,搅拌5~8min后,加入稀盐酸,酸化、分离,得到固体产物,固体产物多次洗涤后,得到粗碘;
S4:粗碘精制,将粗碘放入低温干燥箱中,静止20~30min后,转移到烧杯中进行加热,常压升华后,收集产物,得到纯度大于99.8%碘单质。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法,其特征在于:步骤S3中,氢氧化钠的质量分数为30~35%,稀盐酸的质量分数为5~6%。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法,其特征在于:步骤S4中,粗碘放入低温干燥箱前,先进行研磨处理,研磨后的粗碘粒径20~100微米。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811039119.4A CN109179329B (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811039119.4A CN109179329B (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109179329A CN109179329A (zh) | 2019-01-11 |
CN109179329B true CN109179329B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=64915110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811039119.4A Active CN109179329B (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109179329B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06144803A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-24 | Godo Shigen Sangyo Kk | 有機沃素化合物を含有する廃液から沃素を回収する方法 |
JP2005289736A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toshiba Corp | 熱化学法水素製造におけるポリヨウ化水素酸中のヨウ素除去方法及びヨウ素除去装置 |
JP2008051536A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Kobe Steel Ltd | 沃素分離方法 |
CN101613086A (zh) * | 2009-07-15 | 2009-12-30 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 利用氯化钙型油田水提取碘的方法 |
CN102390811A (zh) * | 2011-08-23 | 2012-03-28 | 山东成武天元海藻工业有限公司 | 一种碘的提取方法 |
CN103395747A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-11-20 | 贵州开磷(集团)有限责任公司 | 一种从含碘氟硅酸和含碘稀磷酸中同时回收碘的方法 |
-
2018
- 2018-09-06 CN CN201811039119.4A patent/CN109179329B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06144803A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-24 | Godo Shigen Sangyo Kk | 有機沃素化合物を含有する廃液から沃素を回収する方法 |
JP2005289736A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toshiba Corp | 熱化学法水素製造におけるポリヨウ化水素酸中のヨウ素除去方法及びヨウ素除去装置 |
JP2008051536A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Kobe Steel Ltd | 沃素分離方法 |
CN101613086A (zh) * | 2009-07-15 | 2009-12-30 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 利用氯化钙型油田水提取碘的方法 |
CN102390811A (zh) * | 2011-08-23 | 2012-03-28 | 山东成武天元海藻工业有限公司 | 一种碘的提取方法 |
CN103395747A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-11-20 | 贵州开磷(集团)有限责任公司 | 一种从含碘氟硅酸和含碘稀磷酸中同时回收碘的方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
从湿法磷酸副产品氟硅酸中提碘的研究;汤正河等;《贵州工业大学学报(自然科学版)》;20060825(第04期);第46-49页 * |
碘提取方法的研究进展;王景刚等;《无机盐工业》;20081110(第11期);第11-14页 * |
魏忠诚 等.光纤材料制备技术.《光纤材料制备技术》.北京邮电大学出版社,2016, * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109179329A (zh) | 2019-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110092523B (zh) | 一种含氟含氨氮含磷废水的处理方法 | |
CN103991882B (zh) | 利用湿法磷酸液相中的氟制备氟化钾的方法 | |
CN102126742B (zh) | 一种盐酸分解磷矿生产氯基复合肥副产石膏的方法 | |
CN103466579B (zh) | 湿法磷酸生产全水溶磷酸一铵的方法 | |
CN103213960A (zh) | 一种利用湿法磷酸分解低品位磷矿生产磷酸的方法 | |
CN110790235B (zh) | 作为有机合成副产物的含氟氯化钾的综合利用方法 | |
CN212050528U (zh) | 一种氟化氢高效提纯*** | |
CN102838097A (zh) | 利用磷肥及磷化工酸性废水脱除磷精矿中氧化镁的方法 | |
CN104445121A (zh) | 一种利用湿法磷酸生产的磷酸一铵及其生产方法 | |
CN102515134B (zh) | 食品级磷酸的盐酸法生产工艺 | |
CN109179329B (zh) | 一种磷酸副产物氟硅酸生产无水氟化氢的脱碘方法 | |
CN101705377B (zh) | 一种石煤湿法富集火法转化提钒方法 | |
CN101704518A (zh) | 一种净化萃余酸的方法 | |
CN101708830B (zh) | 一种萃余酸的净化方法 | |
CN1319561A (zh) | 氟化合物和二氧化硅的生产方法 | |
CN101759152A (zh) | 以含碘磷矿石为原料提取碘工艺中除去杂质的方法 | |
CN105417556A (zh) | 一种氟化氢铵的制备方法 | |
CN102320990B (zh) | 从盐酸土霉素废液中回收土霉素的方法 | |
CN111302927B (zh) | 一种连续生产甲酸的方法 | |
CN113584319A (zh) | 一种从烟尘中提取锗的方法 | |
CN112592332A (zh) | 一种高纯烟碱制备工艺 | |
CN108751154B (zh) | 磷酸二氢钙的制备方法 | |
CN103539487A (zh) | 制取磷铵的方法 | |
CN100540520C (zh) | 用萃取磷酸和甲酸钠制备甲酸的方法 | |
CN105060327B (zh) | 一种利用含钾岩石制备铝矾土的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |