一種從氟化反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種從氟化反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，包括以下步驟：（1）預(yù)處理：對(duì)氟化反應(yīng)副產(chǎn)物進(jìn)行熱處理，除去粘附的有機(jī)物廢物；（2）溶解分離：將預(yù)處理后的固體混合物置入分離裝置中，并通入液氨溶解其中的氟化鉀形成混合液，過濾混合液，濾餅為一級(jí)氯化鉀粗品，濾液為氟化鉀的液氨溶液，將濾液壓出并通入減壓室降壓至常壓，濾液中的液氨氣化得到純凈的氟化鉀固體；（3）洗滌：向一級(jí)氯化鉀粗品中添加混合溶劑A，洗滌、除去殘余微量雜質(zhì)，過濾得到二級(jí)氯化鉀粗品；（4）提純：向二級(jí)氯化鉀粗品中加入去離子水，升溫至溶解制成飽和溶液，降至室溫，加入溶劑B重結(jié)晶，過濾，并用溶劑B洗滌，干燥得到高純氯化鉀。
【專利說明】
一種從氟化反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域副產(chǎn)物的回收處理方法，具體涉及一種從氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法。
技術(shù)背景
[0002]氯化鉀用途廣泛，是制造各種鉀鹽或堿如氫氧化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、氯酸鉀、紅礬鉀等的基本原料，也用作利尿劑及防治缺鉀癥的藥物，作為鉀肥使用。且氯化鉀在氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中所占比例為70%_95%，經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大，卻被長(zhǎng)期忽略，而氟化鉀作為一種常用氟化劑在有機(jī)氟化反應(yīng)中應(yīng)用廣泛，也可用于玻璃雕刻、食物防腐、電鍍，在作為有機(jī)合成作氟化劑時(shí)產(chǎn)生副產(chǎn)物氯化鉀、氟化鉀、少量有機(jī)物的混合物，其處理方法一般是作為固體化工廢料售出，或者溶于水進(jìn)入污水體系，降低生產(chǎn)效益，對(duì)鉀資源造成極大的浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境造成較大的污染。
[0003]現(xiàn)階段對(duì)此副產(chǎn)物處理回收氯化鉀的方法主要有:
①專利CN102730710B采用與三氟化硼的乙腈溶液反應(yīng)將氟化鉀制成四氟硼酸鉀，得到粗品氯化鉀并過濾出來;此方法消耗溶劑巨大，成本高，且得到的氯化鉀純度不高，在工業(yè)化中存在較大的成本與環(huán)保問題。
[0004]②將副產(chǎn)品加適量水，溶解大部分氟化鉀、部分氯化鉀，過濾出未溶解的氯化鉀，向?yàn)V液中加入氯化鎂得到氟化鎂，過濾，濾液套用，固體氟化鎂干燥，此方法得到的氯化鉀，容易引入鎂離子，且氟離子的含量也較高，產(chǎn)品純度不高。
[0005]③專利CN104477942B公開了有機(jī)氟化反應(yīng)中氯化鉀殘?jiān)奶幚矸椒?，在浸取釜中將氯化鉀殘?jiān)盟。然?、氟化鉀和環(huán)丁颯溶解于水中，過濾分離炭化物及焦油不溶于水的有機(jī)雜質(zhì)，熱水洗滌雜質(zhì)后送有資質(zhì)固廢處理廠，洗水用于殘?jiān)慕?浸取液進(jìn)入萃取釜，用有機(jī)溶劑萃取溶于水中的環(huán)丁颯，靜置分層，油相脫溶回收有機(jī)溶劑后返回用于萃取，剩余物為環(huán)丁颯;水相進(jìn)入沉淀釜，攪拌加入沉淀劑使沉淀反應(yīng)完全;分離沉淀物，洗滌、烘干得到氟化鈣，洗水用于殘?jiān)慕?分離液進(jìn)入蒸發(fā)器濃縮結(jié)晶，離心烘干，得到氯化鉀。此方法不能回收利用氟化鉀，得到氯化鉀可能引入鈣離子雜質(zhì)，使其純度不高，且氟化鈣沉淀粒徑較小很難通過普通方法過濾出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種從氟化反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，使用該方法回收氯化鉀不僅可以減少污染，降低成本，提高氯化鉀回收產(chǎn)率和純度利用被人忽略且所占比例巨大的氯化鉀，而且可以同時(shí)充分回收利用氟化鉀，大大提高副產(chǎn)品的利用價(jià)值。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目標(biāo)，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種從氟化反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于，制備方法包括以下步驟: (1)預(yù)處理:氟化反應(yīng)副產(chǎn)物在200?600°C，優(yōu)選400?600°C，最優(yōu)選500°C，熱處理2小時(shí)，得到固體混合物，這樣做能有效除去絕大部分附著在鹽上的有機(jī)物，可以防止過度消耗、節(jié)省能量;本技術(shù)方案中使用的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物為含有氯化鉀、氟化鉀以及有機(jī)物的混合物，其中含氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?30wt%;
(2)溶解分離:將步驟(I)預(yù)處理后的固體混合物的溫度降至室溫后置入溶解分離裝置中，向所述的溶解分離裝置中通入液氨溶解其中的氟化鉀形成混合液，溶解過程中保持體系溫度為20°C，壓力為1.3MPa，溶解__60__min，過濾混合液，濾餅為一級(jí)氯化鉀粗品，濾液為氟化鉀的液氨溶液，將所述的濾液并壓出并通入減壓室降壓至常壓，濾液中的液氨氣化得到純凈的氟化鉀固體；
(3)洗滌:向步驟(2)所得一級(jí)氯化鉀粗品中添加對(duì)氯化鉀難溶的混合溶劑A，洗滌、除去殘余微量雜質(zhì)，過濾得到較純凈的二級(jí)氯化鉀粗品，所述的混合溶劑A為無機(jī)-有機(jī)均相混合溶劑；
(4)提純:向步驟(3)所得二級(jí)氯化鉀粗品中加入去離子水，升溫至溶解制成飽和溶液，然后降至室溫，加入溶劑B重結(jié)晶，過濾，并用溶劑B洗滌，干燥得到高純氯化鉀。
[0008]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的目標(biāo)在于不依賴第三方反應(yīng)物的引入，同時(shí)對(duì)氟化鉀和氯化鉀實(shí)現(xiàn)有效的分離，最終在氟化反應(yīng)副產(chǎn)物中獲得收率和純度倶佳氟化鉀和氯化鉀產(chǎn)品。在現(xiàn)有的技術(shù)方案中主要依靠引入第三方試劑將氟化鉀或氯化鉀轉(zhuǎn)化后分離，首選由于化學(xué)反應(yīng)的不完全性，這種分離方式會(huì)對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)率造成一定的損失;其次這種分離方式不可避免的會(huì)引入雜質(zhì)，雜質(zhì)分離的難度會(huì)大大增強(qiáng)工藝的復(fù)雜性與產(chǎn)品的純度；最后傳統(tǒng)的分離方式更難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)氟化鉀和氯化鉀的有效分離。根據(jù)氟化反應(yīng)副產(chǎn)物的特點(diǎn)，本發(fā)明首先通過前期的預(yù)處理，在高溫下除去其中混有的有機(jī)物質(zhì)，剩下的預(yù)處理后的固體混合物中，只含有極少量的未除盡的有機(jī)物以及使用普通方法難以實(shí)現(xiàn)有效分離的氟化鉀和氯化鉀的混合物。本發(fā)明根據(jù)步驟(I)預(yù)處理后的固體混合物的特性使用液氨溶液對(duì)混合物進(jìn)行處理，液氨是氟化鉀的良好溶劑，然而卻不能使氯化鉀溶于其中，因此使用液氨對(duì)上述混合物進(jìn)行處理后氟化鉀和氯化鉀分別存在于液相和固相中，使兩種物質(zhì)得到了初步的分離;隨后過濾混合液，濾餅為一級(jí)氯化鉀粗品，濾液為氟化鉀的液氨溶液，由于液氨的特性是在常溫常壓下即可揮發(fā)形成氣體，因此將濾液在減壓室內(nèi)減壓后即可留下氟化鉀粉末，從而首先完成氟化鉀的分離過程。過濾后得到的濾餅為一級(jí)氯化鉀粗品，純度較低，此時(shí)步驟(3)使用混合溶劑A對(duì)一級(jí)氯化鉀粗品進(jìn)行洗滌，混合溶劑A是一種無極-有機(jī)均相混合溶劑，混合溶劑A既能洗去固體中殘余的氟化鉀等水溶性固體，又能洗去預(yù)處理過程殘存的微量的有機(jī)物，可以大大提高產(chǎn)品的產(chǎn)率;為了得到高純度氯化鉀，步驟(4)對(duì)步驟(3)中得到的二級(jí)氯化鉀粗品使用溶劑B進(jìn)行重結(jié)晶、洗滌提純。并且為了合理利用能源、降低能耗，本發(fā)明技術(shù)方案還可以運(yùn)用液氨氣化吸熱的過程為步驟(4)給中氯化鉀飽和溶液降溫。
[0009]進(jìn)一步，本發(fā)明步驟(2)中所述的溶解分離裝置包括高壓釜，所述的高壓釜的頂部設(shè)有置入固體混合物的進(jìn)料口，進(jìn)料口經(jīng)釜蓋封閉；高壓釜的頂部還設(shè)有進(jìn)液口，進(jìn)液口與進(jìn)液管相連接，進(jìn)液管的另外一端與高壓栗相連接，高壓栗與液氨儲(chǔ)罐相連接;高壓釜的底部設(shè)有出液口，出液口前設(shè)有過濾器，出液口后與出液管相連接，出液管的另外一端與減壓室相連通;所述的高壓釜上還設(shè)有吹掃口，吹掃口經(jīng)吹掃管與惰性氣體儲(chǔ)罐相連通，所述的進(jìn)液管、出液管和吹掃管上分別設(shè)有止回閥。
[0010]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的分離裝置是為了服務(wù)于氟化鉀與氯化鉀的初級(jí)分離而設(shè)計(jì)的，使用時(shí)，本分離裝置的主體是高壓釜，為了保證使用安全高壓釜的設(shè)計(jì)壓力至少為2.16MPa，使用時(shí)首先打開釜蓋將降至室溫的固體混合物加入高壓釜中，封閉釜蓋，關(guān)閉所有止回閥，打開進(jìn)液管上的止回閥，使用高壓栗向釜內(nèi)通入液氨，維持整個(gè)體系的壓力在20°C、1.3MPa，充分溶解后，關(guān)閉進(jìn)液管上的止回閥，打開吹掃管上的止回閥，隨后打開出液管上的止回閥，使用略高于體系壓力的惰性氣體(所述的惰性氣體為不與混合體系產(chǎn)生反應(yīng)且不溶于液氨中的氣體，例如:氮?dú)?將高壓釜內(nèi)的液體壓出，由于出液口前設(shè)有過濾器，因此未溶解的氯化鉀會(huì)留在釜內(nèi)成為濾餅，濾液則通過出液管進(jìn)入減壓室內(nèi)，液氨隨之氣化留下氟化鉀粉末，為了合理利用能源、降低能耗，本發(fā)明技術(shù)方案可以運(yùn)用液氨氣化過程為步驟(4)給中氯化鉀飽和溶液降溫，使用氮?dú)庵脫Q減壓室中的氨氣，重新利用，節(jié)約成本。
[0011]進(jìn)一步，本發(fā)明所述液氨的用量為氟化反應(yīng)副產(chǎn)物中氟化鉀質(zhì)量的3~10倍，優(yōu)選4?8倍，最優(yōu)選6倍;步驟(3)中混合溶劑A的使用量為步驟(2)中所得的一級(jí)氯化鉀粗品質(zhì)量的5%?20%，優(yōu)選8%?15%，最優(yōu)選10%;步驟(4 )中溶劑B的使用的量為去離子水質(zhì)量的I?4倍，優(yōu)選I?3倍，最優(yōu)選2倍。
[0012]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明控制的液氨使用能充分溶解固體中混有的氟化鉀，使絕大多數(shù)氟化鉀溶解回收套用，若液氨量過多不能充分利用，浪費(fèi)液氨，若液氨量不夠，就有可能溶解氟化鉀不完全，讓其較多量的存于固體中，影響產(chǎn)品的純度。
[0013]進(jìn)一步，本發(fā)明步驟(4)中氯化鉀的飽和溶液的溫度為60?90°C，優(yōu)選80°C。
[0014]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的混合溶劑A包括溶劑α和溶劑β，其中溶劑α為水，溶劑β為有機(jī)溶劑，所述的溶劑β為能與水混溶的醇、羧酸、腈類、二甲基亞砜中的一種或幾種的混合溶劑。
[0015]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的混合溶劑A使用無機(jī)溶劑水和有機(jī)溶劑進(jìn)行混合，這種混合溶劑既能洗去固體中可能殘余的氟化鉀等水溶性固體，又能洗去預(yù)處理過程殘存的微量的有機(jī)物，可以大大提高產(chǎn)品的產(chǎn)率。
[0016]進(jìn)一步，本發(fā)明的混合溶劑A中溶劑α與溶劑β質(zhì)量比為1:2-8，優(yōu)選1:4?7，最優(yōu)選1:6。
[0017]通過上述技術(shù)方案，混合溶劑A為水與有機(jī)溶劑的混合溶劑，進(jìn)行配比時(shí)增大有機(jī)溶劑的比重，使洗滌過程中氯化鉀的損失量不高;并且由于溶劑分子之間的復(fù)雜作用，本身水對(duì)氯化鉀的溶解能力也受到一定的影響，因此可以在洗滌提高產(chǎn)品純度的同時(shí)，最大限度的避免收率的降低。
[0018]進(jìn)一步，本發(fā)明溶劑β所使用的醇包括甲醇、乙醇、異丙醇中的任一種或幾種的混合物，所述的羧酸包括甲酸、乙酸中的任一種或幾種的混合物，所述的腈類包括乙腈。
[0019]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的溶劑B為能與水混溶的醇、羧酸、腈類、二甲基亞砜中的一種或幾種的混合溶劑。
[0020]進(jìn)一步，本發(fā)明溶劑B所使用的醇包括甲醇、乙醇、異丙醇中的任一種或幾種的混合物，所述的羧酸包括甲酸、乙酸中的任一種或幾種的混合物，所述的腈類包括乙腈。
[0021]進(jìn)一步，本發(fā)明在步驟(2)中將濾液以120?600ml/min的速度通入減壓室降壓至常壓。
[0022]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明控制濾液進(jìn)入減壓室中的速度，使得到的氟化鉀固體保持顆粒形狀，較氟化反應(yīng)副產(chǎn)品中的初始固體形態(tài)，產(chǎn)品從形狀的規(guī)則度、粒徑的大小、粒度分布方面均得到了明顯改善。
[0023]本發(fā)明的有益效果在于:1.本發(fā)明從氟化反應(yīng)副產(chǎn)物中的回收氟化鉀和氯化鉀，不僅可以減少污染，降低成本，提高氯化鉀回收產(chǎn)率和純度利用被人忽略且所占比例巨大的氯化鉀，而且可以同時(shí)充分回收利用氟化鉀，大大提高副產(chǎn)品的利用價(jià)值。2.本發(fā)明使用熱處理-溶解-氣化分離-洗滌-重結(jié)晶的方法對(duì)氟化反應(yīng)副產(chǎn)物進(jìn)行分離回收，在不依賴第三方反應(yīng)物引入的前提下，同時(shí)對(duì)氟化鉀和氯化鉀實(shí)現(xiàn)了有效的分離，通過對(duì)粗品經(jīng)進(jìn)行精細(xì)化處理，洗滌雜質(zhì)，并重結(jié)晶不僅得到純度至99.9%的優(yōu)級(jí)純氯化鉀，而且同時(shí)獲得了純度和較高的氟化鉀，本發(fā)明的方法還顯著提高了兩種產(chǎn)品的收率，合理回收、利用分離過程的資源與能源工藝簡(jiǎn)單，成本很低，符合當(dāng)今時(shí)代綠色化學(xué)的主題。3.本發(fā)明通過控制濾液進(jìn)入減壓室中的速度，對(duì)分離出的氟化鉀固體形態(tài)進(jìn)行控制;通過洗滌，重結(jié)晶過程對(duì)分離得到的氯化鉀固體進(jìn)行處理，不僅得到高產(chǎn)率、高純度的產(chǎn)品，而且產(chǎn)品形狀的規(guī)則度、粒徑的大小、粒度分布方面較氟化反應(yīng)副產(chǎn)品中的初始固體形態(tài)得到了明顯改善，更有利于分離產(chǎn)品的下游利用。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明溶解分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本制備方法作進(jìn)一步說明。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明步中使用的溶解分離裝置包括高壓釜I，所述的高壓釜的頂部設(shè)有置入固體混合物的進(jìn)料口，進(jìn)料口經(jīng)釜蓋2封閉；高壓釜I的頂部還設(shè)有進(jìn)液口，進(jìn)液口與進(jìn)液管3相連接，進(jìn)液管3的另外一端與高壓栗4相連接，高壓栗4與液氨儲(chǔ)罐5相連接;高壓釜的底部設(shè)有出液口，出液口前設(shè)有過濾器6，出液口后與出液管7相連接，出液管7的另外一端與減壓室8相連通;所述的高壓釜上還設(shè)有吹掃口，吹掃口經(jīng)吹掃管9與惰性氣體儲(chǔ)罐10相連通，所述的進(jìn)液管、出液管和吹掃管上分別設(shè)有止回閥11。
[0027]使用時(shí)首先打開釜蓋2將降至室溫的固體混合物加入高壓釜I中，封閉釜蓋2，關(guān)閉所有止回閥11，打開進(jìn)液管3上的止回閥，使用高壓栗向釜內(nèi)通入液氨，維持整個(gè)體系的壓力在20°C、1.3MPa，充分溶解后，關(guān)閉進(jìn)液管3上的止回閥，打開吹掃管9上的止回閥，隨后打開出液管7上的止回閥，使用高于體系壓力的惰性氣體將高壓釜I內(nèi)的液體壓出，由于出液口前設(shè)有過濾器6，因此未溶解的氯化鉀會(huì)留在釜內(nèi)成為濾餅，濾液則通過出液管進(jìn)入減壓室8內(nèi)，液氨隨之氣化留下氟化鉀粉末。
[0028]實(shí)施例1
將100g經(jīng)過500°C干燥2小時(shí)的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物KCl-KF混合鹽(氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%)加入高壓爸內(nèi)，在20°C、壓力為1.3Mpa下，加液氨1200g溶解，然后過濾，濾液為氟化鉀的液氨溶液，氣化即得到196g純凈的氟化鉀粉末，純度99%，收率98%，濾餅為氯化鉀粗品，將濾餅用I Ig水與69g乙醇的混合溶液淋洗，然后向其中加入約1560g水溶解固體，然后緩慢升溫至80°C左右，至固體恰好完全溶解，然后降溫到室溫，并加入3120g異丙醇重結(jié)晶，得到氯化鉀晶體，然后用適量的異丙醇洗滌并干燥，即得到750g白色氯化鉀純品，純度99.92%，收率93.8%。
[0029]實(shí)施例2
將100g經(jīng)過500°C干燥2小時(shí)的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物KCl-KF混合鹽(氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%)加入高壓爸內(nèi)，在20 °C、壓力為1.3Mpa下，加液氨600g溶解，然后過濾，濾液為氟化鉀的液氨溶液，氣化即得97g純凈的氟化鉀粉末，純度99%，收率97%，濾餅為氯化鉀粗品，將濾餅用13g水與77g乙醇的混合溶液淋洗，然后向其中加入約1760g水溶解，然后緩慢升溫至80°C左右，至固體恰好完全溶解，然后降溫到室溫，并加入3520g異丙醇重結(jié)晶，得到氯化鉀晶體，然后用適量的異丙醇洗滌并干燥，即得到850g白色氯化鉀純品，純度99.95%，收率94.4%ο
[0030]實(shí)施例3
將100g經(jīng)過500°C干燥2小時(shí)的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物KCl-KF混合鹽(氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%)加入高壓爸內(nèi)，在20°C、壓力為1.3Mpa下，加液氨1800g溶解，然后過濾，濾液為氟化鉀的液氨溶液，氣化即得294g純凈的氟化鉀粉末，純度99%，收率98%，濾餅為氯化鉀粗品，將濾餅用1g水與60g乙醇的混合溶液淋洗，然后向其中加入約1370g水溶解，然后緩慢升溫至80°C左右，至固體恰好完全溶解，然后降溫到室溫，并加入2740g異丙醇重結(jié)晶，得到氯化鉀晶體，然后用適量的異丙醇洗滌并干燥，即得到656g白色氯化鉀純品，純度99.92%，收率93.7%。
[0031 ] 實(shí)施例4
將100g經(jīng)過500°C干燥2小時(shí)的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物KCl-KF混合鹽(氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%)加入高壓爸內(nèi)，在20°C、壓力為1.3Mpa下，加液氨1200g溶解，然后過濾，濾液為氟化鉀的液氨溶液，氣化即得195g純凈的氟化鉀粉末，純度99%，收率97.5%，濾餅為氯化鉀粗品，將濾餅用I Ig水與69g乙酸的混合溶液淋洗，然后向其中加入約1560g水溶解固體，然后緩慢升溫至80°C左右，至固體恰好完全溶解，然后降溫到室溫，并加入3120g乙醇重結(jié)晶，得到氯化鉀晶體，然后用適量的乙醇洗滌并干燥，即得到745g白色氯化鉀純品，純度99.91%，收率93.1%。
[0032]實(shí)施例5
將100g經(jīng)過500°C干燥2小時(shí)的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物KCl-KF混合鹽(氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%)加入高壓爸內(nèi)，在20°C、壓力為1.3Mpa下，加液氨1200g溶解，然后過濾，濾液為氟化鉀的液氨溶液，氣化即得196g純凈的氟化鉀粉末，純度99%，收率98%，濾餅為氯化鉀粗品，將濾餅用I Ig水與69g乙醇的混合溶液淋洗，然后向其中加入約1560g水溶解固體，然后緩慢升溫至80°C左右，至固體恰好完全溶解，然后降溫到室溫，并加入3120g乙酸重結(jié)晶，得到氯化鉀晶體，然后用適量的異丙醇洗滌并干燥，即得到740g白色氯化鉀純品，純度99.94%，收率92.5%。
[0033]實(shí)施例6
將100g經(jīng)過500°C干燥2小時(shí)的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物KCl-KF混合鹽(氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%)加入高壓爸內(nèi)，在20°C、壓力為1.3Mpa下，加液氨1200g溶解，然后過濾，濾液為氟化鉀的液氨溶液，氣化即得196g純凈的氟化鉀粉末，純度99%，收率98%，濾餅為氯化鉀粗品，將濾餅用I Ig水與69g 二甲基亞砜的混合溶液淋洗，然后向其中加入約1560g水溶解固體，然后緩慢升溫至80°C左右，至固體恰好完全溶解，然后降溫到室溫，并加入3120g乙腈重結(jié)晶，得到氯化鉀晶體，然后用適量的異丙醇洗滌并干燥，即得到755g白色氯化鉀純品，純度99.92%，收率94.3%。
[0034]實(shí)施例7
將100g經(jīng)過500°C干燥2小時(shí)的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物KCl-KF混合鹽(氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%)加入高壓爸內(nèi)，在20 °C、壓力為1.3Mpa下，加液氨600g溶解，然后過濾，濾液為氟化鉀的液氨溶液，濾液以300ml/min的速度壓出并通入減壓室降壓至常壓，氣化即得97g純凈的氟化鉀粉末，純度99%，收率97%，粒徑為20?50um，平均粒徑為35um;濾餅為氯化鉀粗品，將濾餅用13g水與77g乙醇的混合溶液淋洗，然后向其中加入約1760g水溶解，然后緩慢升溫至80°C左右，至固體恰好完全溶解，然后降溫到室溫，并加入3520g異丙醇重結(jié)晶，得到氯化鉀晶體，然后用適量的異丙醇洗滌并干燥，即得到850g白色氯化鉀純品，純度99.95%，收率94.4%，粒徑為0.9?1.2mm，平均粒徑為1.0mm。
[0035]實(shí)施例8
將100g經(jīng)過500°C干燥2小時(shí)的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物KCl-KF混合鹽(氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%)加入高壓爸內(nèi)，在20°C、壓力為1.3Mpa下，加液氨1200g溶解，然后過濾，濾液為氟化鉀的液氨溶液，濾液以150ml/min的速度壓出并通入減壓室降壓至常壓，氣化即得196g純凈的氟化鉀粉末，純度99%，收率98%，粒徑為15?40um，平均粒徑為30um；濾餅為氯化鉀粗品，將濾餅用I Ig水與69g乙醇的混合溶液淋洗，然后向其中加入約1560g水溶解固體，然后緩慢升溫至80°C左右，至固體恰好完全溶解，然后降溫到室溫，并加入3120g乙酸重結(jié)晶，得到氯化鉀晶體，然后用適量的異丙醇洗滌并干燥，即得到740g白色氯化鉀純品，純度99.94%，收率92.5%，粒徑為0.7?I.Imm，平均粒徑為0.9臟。
[0036]實(shí)施例9
將100g經(jīng)過500°C干燥2小時(shí)的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物KCl-KF混合鹽(氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%)加入高壓爸內(nèi)，在20°C、壓力為1.3Mpa下，加液氨1200g溶解，然后過濾，濾液為氟化鉀的液氨溶液，濾液以400ml/min的速度壓出并通入減壓室降壓至常壓，氣化即得到196g純凈的氟化鉀粉末，純度99%，收率98%，粒徑為40?60um，平均粒徑為45um；濾餅為氯化鉀粗品，將濾餅用I Ig水與69g乙醇的混合溶液淋洗，然后向其中加入約1560g水溶解固體，然后緩慢升溫至80°C左右，至固體恰好完全溶解，然后降溫到室溫，并加入3120g異丙醇重結(jié)晶，得到氯化鉀晶體，然后用適量的異丙醇洗滌并干燥，即得到750g白色氯化鉀純品，純度99.92%，收率93.8%，粒徑為0.9-1.2mm,平均粒徑為1.0mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種從氟化反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于，制備方法包括以下步驟: (1)預(yù)處理:氟化反應(yīng)副產(chǎn)物在200?600°C，熱處理2小時(shí)，除去粘附的有機(jī)物廢物，得到固體混合物，所述的氟化反應(yīng)副產(chǎn)物為含有氯化鉀、氟化鉀以及有機(jī)物的混合物，其中含氟化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?30wt%; (2)溶解分離:將步驟(I)預(yù)處理后的固體混合物的溫度降至室溫后置入溶解分離裝置中，向所述的溶解分離裝置中通入液氨溶解其中的氟化鉀形成混合液，溶解過程中保持體系溫度為20°C，壓力為1.3MPa，溶解60min，過濾混合液，濾餅為一級(jí)氯化鉀粗品，濾液為氟化鉀的液氨溶液，將所述的濾液壓出并通入減壓室降壓至常壓，濾液中的液氨氣化得到純凈的氟化鉀固體； (3)洗滌:向步驟(2)所得一級(jí)氯化鉀粗品中添加對(duì)氯化鉀難溶的混合溶劑A，洗滌、除去殘余微量雜質(zhì)，過濾得到較純凈的二級(jí)氯化鉀粗品，所述的混合溶劑A為無機(jī)-有機(jī)均相混合溶劑； (4)提純:向步驟(3)所得二級(jí)氯化鉀粗品中加入去離子水，升溫至溶解制成飽和溶液，然后降至室溫，加入溶劑B重結(jié)晶，過濾，并用溶劑B洗滌，干燥得到高純氯化鉀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于:步驟(2)中所述的分離裝置包括高壓釜，所述的高壓釜的頂部設(shè)有置入固體混合物的進(jìn)料口，進(jìn)料口經(jīng)釜蓋封閉；高壓釜的頂部還設(shè)有進(jìn)液口，進(jìn)液口與進(jìn)液管相連接，進(jìn)液管的另外一端與高壓栗相連接，高壓栗與液氨儲(chǔ)罐相連接;高壓釜的底部設(shè)有出液口，出液口前設(shè)有過濾器，出液口后與出液管相連接，出液管的另外一端與減壓室相連通;所述的高壓釜上還設(shè)有吹掃口，吹掃口經(jīng)吹掃管與惰性氣體儲(chǔ)罐相連通，所述的進(jìn)液管、出液管和吹掃管上分別設(shè)有止回閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于:所述步驟(2)中液氨的用量為氟化反應(yīng)副產(chǎn)物中氟化鉀質(zhì)量的3?10倍;步驟(3)中混合溶劑A的使用量為步驟(2)中所得的一級(jí)氯化鉀粗品質(zhì)量的5%?20%;步驟(4)中溶劑B的使用的量為去尚子水質(zhì)量的I?4倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于:步驟(4)中氯化鉀的飽和溶液的溫度為60?90°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于:所述的混合溶劑A包括溶劑α和溶劑β，其中溶劑α為水，溶劑β為有機(jī)溶劑，所述的溶劑β為能與水混溶的醇、羧酸、腈類、二甲基亞砜中的一種或幾種的混合溶劑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種從氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于:混合溶劑A中溶劑α與溶劑β質(zhì)量比為I: 2-8。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的種從氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于:溶劑β所使用的醇包括甲醇、乙醇、異丙醇中的任一種或幾種的混合物，所述的羧酸包括甲酸、乙酸中的任一種或幾種的混合物，所述的腈類包括乙腈。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于:溶劑B為能與水混溶的醇、羧酸、腈類、二甲基亞砜中的一種或幾種的混合溶劑。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種從氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于:溶劑B所使用的醇包括甲醇、乙醇、異丙醇中的任一種或幾種的混合物，所述的羧酸包括甲酸、乙酸中的任一種或幾種的混合物，所述的腈類包括乙腈。10.根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一權(quán)利要求所述的一種從氟化鉀反應(yīng)副產(chǎn)物中回收高純氯化鉀的方法，其特征在于:在步驟(2)中將濾液以100?600ml/min的速度通入減壓室降壓至常壓。
【文檔編號(hào)】C01D3/18GK106006679SQ201610631801
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月4日
【發(fā)明人】孫燕超, 李曉明, 孫朋波
【申請(qǐng)人】榮成青木高新材料股份有限公司