CN115385363A - 一种混合醇试剂分离氟化钾和氯化钾的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业混合钾盐的分离方法。本发明所述的混合钾盐的分离方法包括如下步骤：步骤(1)、将混合钾盐在水、甲醇和乙醇按一定比例进行溶解，得到氯化钾和母液A；步骤(2)、将步骤(1)中得到的母液A浓缩得到母液A’，将得到的母液A’在甲醇、乙醇中进行重结晶，得到氟化钾。本发明的分离方法分离得到的氯化钾和氟化钾的纯度均较高。

Description

一种混合醇试剂分离氟化钾和氯化钾的方法
技术领域
本发明属于化工合成领域，具体属于工业混合物分离领域。
技术背景
通常有机氟化反应产生的废渣(又被称为“工业混合钾盐”)中，氯化钾占80％左右，氟化钾占10％左右，其它为焦油、环丁砜等。由于上述废渣中含有氟化物这一危险化学品，故这种工业混合钾盐的应用领域非常受限。
针对上述废渣，企业通常的做法一般是将其作为固体化工废料售出，或者直接焚烧后，再进入污水体系。后者虽然可以降低生产成本，但易使环境受到污染，也易造成钾资源的浪费。
氯化钾、氟化钾用途广泛，其中氯化钾主要用于无机工业，是制造各种钾盐的基本原料，如氢氧化钾、硫酸钾、硝酸钾、氯酸钾、红矾钾等，农业上则作为钾肥使用；而氟化钾则主要作氟化剂用于有机合成中，也可用作玻璃雕刻、催化剂、杀虫剂等。
甲醇、乙醇用途非常广泛，是很基础的有机化工原料和优质燃料。主要用于精细化工，塑料等领域，二者在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油混合使用。二者都是无色液体易挥发，都能与水任意比例互溶，都是良好的有机溶剂化学性质，都具有醇类物质的通性，如能被催化氧化，能发生酯化反应等。
中国专利申请CN106006679A公开了一种从氟化反应器副产物中回收高纯氯化钾的方法，具体操作如下：先热处理除去附着有机物，之后通过加压方式，使用液氨浸取出氟化钾，实现氯化钾与氟化钾的分离，浸取出氟化钾的液氨溶液，经汽化实现分离、回收。此法需要两种不同的溶剂体系，分别对氟化钾和氯化钾进行分离，而且需要高温、高压的条件，
液氨容易对环境产生不友好影响，回收困难，难以在工业化生产中普及。该方案中KF回收率98％、纯度99％，KCl回收率94.4％、纯度99.95％。
中国专利CN102730710B也公开了一种氯化钾与氟化钾混合物的分离方法，具体操作如下：先将氯化钾与氟化钾的混合物在300-500℃下处理1-5小时，除去其中的有机废物，再引入三氟化硼/乙腈体系，利用氯化钾不溶于上述体系，而氟化钾可以进入该体系并被转化成四氟硼酸钾的原理，再经过滤分离出氯化钾及四氟硼酸钾的滤液，该滤液经过进一步处理获得的四氟硼酸钾作副产外卖。该方案将KF转化为中KBF4，回收率97.3％，纯度未提及；KCl纯度及回收率也未提及。此法工艺简单，但需对副产混合钾盐先进行高温处理，乙腈溶剂消耗较大、成本较高，且存在一定的环境污染问题
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中针对工业混合钾盐进行分离处理的工艺方法中需要两种不同种类的溶剂体系、存在需要高温高压的条件、对环境不友好、溶剂回收困难、难以应用于工业化生产的问题，或存在溶剂消耗较大、环境污染较大及成本较高的缺陷，因而提供了一种工业混合钾盐的分离方法。通过本发明的分离方法，可在单一溶剂体系中从工业混合钾盐中分离得到高纯度的氯化钾和氟化钾；本发明的分离方法还可以进一步结合工艺设备回收套用溶剂，从而实现连续性生产、该工艺简单、条件温和、能耗低、可操作性强、无污染、降低了生产成本、经济效益和社会效益十分显著、适用于工业化生产。
本发明采取如下技术方案：
步骤(1)、将混合钾盐在水、甲醇和乙醇按一定比例进行溶解，得到氯化钾和母液A；
步骤(2)、将步骤(1)中得到的母液A浓缩得到母液A’，将得到的母液A’在甲醇、乙醇中进行重结晶，得到氟化钾。
优选的，水、甲醇和乙醇的比例为2：1:1。
本发明有益成果如下：
目前现有技术中针对工业混合钾盐进行分离处理的工艺方法中需要两种不同种类的溶剂体系、存在需要高温高压的条件、对环境不友好、溶剂回收困难、难以应用于工业化生产的问题，或存在溶剂消耗较大、环境污染较大及成本较高的缺陷。而本发明的优点在于，只将两种相同种类的溶剂按一定比例与水混合，在室温条件下，就可以实现工业混合钾盐的分离。溶剂属于环保型溶剂，对环境友好，且回收简单。
具体实施方法
实施例1
在100mL烧杯加入11.2152g氯化钾和2.7188g氟化钾，在室温条件下加入去离子水11.5ml，搅拌溶解后，按去离子水：甲醇：乙醇＝2：1：1的比例，依次加入6ml乙醇，6ml甲醇。搅拌过滤，滤渣烘干后称量，得到产品10.6168g，回收率为76.2％，得到的产品按国标测，产品中氯化钾的占比为99.7％，氯化钾的回收率为93.0％。
实施例2
在100mL烧杯加入11.2152g氯化钾和2.7188g氟化钾，在室温条件下加入去离子水10ml，搅拌溶解后，按去离子水：甲醇：乙醇＝1：1：1的比例，依次加入10ml乙醇，10ml甲醇。搅拌过滤，滤渣烘干后称量，得到产品9.8753g，回收率为70.9％，得到的产品按国标测，产品中氯化钾的占比为99.2％，氯化钾的回收率为88.1％。
实施例3
在100mL烧杯加入11.2152g氯化钾和2.7188g氟化钾，在室温条件下加入去离子水10ml，搅拌溶解后，按去离子水：甲醇：乙醇＝5：1：1的比例，依次加入2ml乙醇，2ml甲醇。搅拌过滤，滤渣烘干后称量，得到产品9.6213g，回收率为69.0％，得到的产品按国标测，产品中氯化钾的占比为99.3％，氯化钾的回收率为85.8％。
实施例4
在100mL烧杯加入11.2152g氯化钾和2.7188g氟化钾，在室温条件下加入去离子水15ml，搅拌溶解后，按去离子水：甲醇＝2：1的比例，加入6ml甲醇。搅拌过滤，滤渣烘干后称量，得到产品9.0321g，回收率为64.8％，得到的产品按国标测，产品中氯化钾的占比为99.8％，氯化钾的回收率为80.5％。
实施例5
在100mL烧杯加入11.2152g氯化钾和2.7188g氟化钾，在室温条件下加入去离子水15ml，搅拌溶解后，按去离子水：乙醇＝2：1的比例，加入6ml乙醇。搅拌过滤，滤渣烘干后称量，得到产品9.0523g，回收率为65.0％，得到的产品按国标测，产品中氯化钾的占比为99.8％，氯化钾的回收率为80.7％。
对比案例
实施例6
在100mL烧杯加入11.2152g氯化钾和2.7188g氟化钾，在室温条件下加入去离子水15ml，搅拌溶解后，搅拌过滤，滤渣烘干后称量，得到产品8.6154g，回收率为61.8％，得到的产品按国标测，产品中氯化钾的占比为99.9％，氯化钾的回收率为76.8％。
实施例7
在100mL烧杯加入11.2152g氯化钾和2.7188g氟化钾，在室温条件下加入甲醇6ml，搅拌溶解后，搅拌过滤，滤渣烘干后称量，得到产品10.6887，回收率为76.7％，得到的产品按国标测，产品中氯化钾的占比为90.6％，氯化钾的回收率为86.3％。
实施例8
在100mL烧杯加入11.2152g氯化钾和2.7188g氟化钾，在室温条件下加入乙醇6ml，搅拌溶解后，搅拌过滤，滤渣烘干后称量，得到产品11.3354，回收率为81.3％。
实施例9
在100mL烧杯加入11.2152g氯化钾和2.7188g氟化钾，在室温条件下加入甲醇6ml，乙醇6ml，搅拌溶解后，搅拌过滤，滤渣烘干后称量，得到产品10.6457，回收率为76.4％，得到的产品按国标测，产品中氯化钾的占比为96.2％，氯化钾的回收率为91.3％。
实施例10
取工业废渣100g，在室温条件下加入去离子水70ml，搅拌溶解后，按去离子水：甲醇：乙醇＝2：1：1的比例，依次加入35ml工业乙醇，35ml工业甲醇。搅拌过滤，滤渣烘干后称量，得到产品76.5190g，回收率为76.5％，得到的产品按国标测，产品中氯化钾的占比为99.7％。

Claims (3)

1.一种混合醇试剂分离氟化钾和氯化钾的方法，其特征在于，包括以下步骤：将混合钾盐在水、甲醇和乙醇按一定比例进行溶解，得到氯化钾和母液A；将母液A浓缩得到母液A’，将得到的母液A’在甲醇、乙醇中进行重结晶，得到氟化钾。
2.根据权利要求1所述的一种混合醇试剂分离氟化钾和氯化钾的方法，其特征在于，水、甲醇、乙醇的比例为2:1:1。
3.一种权利要求1所述的方法对常温条件下工业混合钾盐分离的应用。
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