專利名稱：一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽(HEDP -Na4)的制取工藝， 特別涉及一種可作為電子行業(yè)的清洗劑、金屬表面處理劑、食品和醫(yī)藥添加劑等領(lǐng)域的一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
羥基亞乙基二膦酸鹽主要用于工業(yè)水處理，它是一種高效水質(zhì)穩(wěn)定劑，具有良好的螯合、低限抑制、晶格畸變等作用。它可阻止水中成垢鹽類形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成；也具有緩蝕作用，可用作螯合劑和緩蝕劑。它廣泛應(yīng)用作大型火力發(fā)電廠、煉油廠的循環(huán)冷卻水、油田注水系統(tǒng)以及低壓鍋爐的阻垢劑和緩蝕劑；此外也用作過(guò)氧化物的穩(wěn)定劑和工業(yè)清洗配方中，以及用作阻燃性聚氨基甲酸酯泡沫塑料。目前市場(chǎng)上所提供的HEDP · Na4常為液體產(chǎn)品，含量一般為19% 21%之間，且純度不高，產(chǎn)品中的砷及其它重金屬含量很高，就砷含量來(lái)說(shuō)就可達(dá)50ppm，作為醫(yī)藥中間體和食品添加劑來(lái)說(shuō)，砷含量過(guò)高將對(duì)人體健康造成嚴(yán)重和危害，固體HEDP · Na4經(jīng)過(guò)加工驅(qū)除雜質(zhì)，純度較高，且包裝簡(jiǎn)易，儲(chǔ)存和運(yùn)輸都很方便，且儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本相對(duì)液體產(chǎn)品而言低的多，使用過(guò)程中配制濃度還可根據(jù)需要隨意調(diào)節(jié)，滿足不同處理狀況下對(duì)不同濃度的需求。

發(fā)明內(nèi)容
綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的不足，本發(fā)明研究一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽及其生產(chǎn)工藝，高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽適用于電子行業(yè)的清洗劑、金屬表面處理劑、食品和醫(yī)藥添加劑等領(lǐng)域，可以極大滿足社會(huì)的需求。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為本發(fā)明生產(chǎn)的高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)以酸計(jì)的活性組分含量，％57.0-62.0
以鹽計(jì)的活性組分，％81.3-88.5
以Cr計(jì)的氯化物含量，ppm彡100
以Fe2+計(jì)的鐵含量，ppm彡35 石申含量，ppm
1%水溶液的 pH，11.0-12.0 以PO33S十的亞磷酸含量，％彡1.5
外觀白色粉末狀固體。
本發(fā)明的技術(shù)方案可以是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的生產(chǎn)工藝，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的羥基亞乙基二膦酸、硫化氫和氫氧化鈉含量為32%液堿為原料，各物質(zhì)的加入量按重量份計(jì)，依次按照以下步驟進(jìn)行(1)清洗設(shè)備將反應(yīng)釜及其它相關(guān)設(shè)備用高純水清洗干凈；(2)備料將60%的羥基亞乙基二膦酸2500份抽取至清洗干凈的反應(yīng)釜中；(3)通入硫化氫在溫度為60°C條件下，緩慢向反應(yīng)釜中通入硫化氫氣體0. 5份；(4)升溫、密閉當(dāng)溫度升到80°C時(shí)，將反應(yīng)釜中密閉1小時(shí)；反應(yīng)方程式如下As203+3H2S ^ AS2S3+3H20(5)升溫濃縮常壓下升溫，在120 130°C條件下濃縮2小時(shí)驅(qū)除雜質(zhì)；(6)加活性炭，靜置將活性炭加入反應(yīng)釜中，靜置1小時(shí)；(7)補(bǔ)水過(guò)濾向反應(yīng)釜中補(bǔ)加高純水至產(chǎn)品含量達(dá)到35 40%時(shí)，過(guò)濾；(8)控溫，滴加液堿當(dāng)溫度控制在80°C以下時(shí)滴加液堿3640份，使產(chǎn)品水溶液的PH值在11.0 12. 0之間，過(guò)濾；反應(yīng)式方程式如下C2H807P2+4Na0H — C2H4O7P2 Na4+4H20(9)噴霧干燥將過(guò)濾后的原料用110 120°C的熱風(fēng)噴霧干燥，即制得高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽固體。進(jìn)一步，所述的活性炭的添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%。。進(jìn)一步，所述的硫化氫的加入量根據(jù)羥基亞乙基二膦酸中的三氧化二砷含量確定，一般不小于羥基亞乙基二膦酸總量的十萬(wàn)分之三。進(jìn)一步，所述的產(chǎn)品的升溫濃縮采用真空濃縮。進(jìn)一步，所述的液堿是經(jīng)離子膜處理過(guò)的。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。本發(fā)明的有益效果為(1)本發(fā)明生產(chǎn)的高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽產(chǎn)品以HEDP · Na4計(jì)的活性組分含量在81. 0 88. 0之間，產(chǎn)品中的砷含量從之前的液態(tài)產(chǎn)品中的50ppm降到固體產(chǎn)品的Ippm以下，其它銅、鈷、鈦、鉛的含量都在Ippm以下，雜質(zhì)的含量大大降低了，可以滿足電子工業(yè)、針織印染、尤其是食品和醫(yī)藥行業(yè)對(duì)高純羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的質(zhì)量要求；(2)本發(fā)明的生產(chǎn)工藝先進(jìn)，其生產(chǎn)操作條件溫和，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)腐蝕、無(wú)三廢排放；(3)本發(fā)明在生產(chǎn)過(guò)程中不需要添加有機(jī)溶劑，從而杜絕了對(duì)環(huán)境的污染；(4)本發(fā)明的產(chǎn)品全部加工成固體，產(chǎn)品得率較高；(5)本發(fā)明生產(chǎn)的高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的包裝簡(jiǎn)便，運(yùn)輸方便，使用過(guò)程中可根據(jù)需要，配制不同濃度，滿足不同處理狀況下對(duì)不同濃度的需求。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1 以生產(chǎn)2500kg的產(chǎn)品為例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的生產(chǎn)工藝，該工藝包括以下步驟(1)清洗設(shè)備將反應(yīng)釜及其它相關(guān)設(shè)備用高純水清洗干凈；(2)備料以60%的羥基亞乙基二膦酸為原料，取2500kg置于6300L清洗干凈的反應(yīng)釜中；(3)通入硫化氫在保持溫度為60°C條件下，緩慢向反應(yīng)釜中通入硫化氫氣體 500g ；(4)升溫、密閉升溫至80°C，在反應(yīng)釜中密閉反應(yīng)1小時(shí)；(5)升溫濃縮升溫至125°C時(shí)，保持此溫度濃縮2小時(shí)驅(qū)除雜質(zhì)；(6)加活性炭，靜置將12. 5kg的活性炭加入反應(yīng)釜中，靜置1小時(shí)；(7)補(bǔ)水過(guò)濾向反應(yīng)釜中補(bǔ)加高純水至產(chǎn)品含量達(dá)到37%時(shí)，過(guò)濾；(8)控溫，滴加液堿當(dāng)溫度控制在80°C以下時(shí)滴加離子膜液堿3640kg，使產(chǎn)品水溶液的PH值在11.0 12.0之間，過(guò)濾；(9)噴霧干燥將過(guò)濾后的原料用115°C的熱風(fēng)噴霧干燥，即制得高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽。該工藝條件下制備的高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的質(zhì)量如下
權(quán)利要求
1. 一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽，其特征在于，該產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)為以酸計(jì)的活性組分含量，％57.0-62.0以鹽計(jì)的活性組分，％81.3-88.5以Cr計(jì)的氯化物含量，ppm彡100以Fe2+計(jì)的鐵含量，ppm彡35石申含量，ppm1%水溶液的 pH，11.0-12.0以PO33S十的亞磷酸含量，％彡1.5外觀白色粉末狀固體。
2. 一種如權(quán)利要求1所述的一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的生產(chǎn)工藝，其特征在于以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的羥基亞乙基二膦酸、硫化氫和氫氧化鈉含量為3 液堿為原料，各物質(zhì)的加入量按重量份計(jì)，依次按照以下步驟進(jìn)行(1)清洗設(shè)備將反應(yīng)釜及其它相關(guān)設(shè)備用高純水清洗干凈；(2)備料將60%的羥基亞乙基二膦酸2500份抽取至清洗干凈的反應(yīng)釜中；(3)通入硫化氫在溫度為60°C條件下，緩慢向反應(yīng)釜中通入硫化氫氣體0.5份；(4)升溫、密閉當(dāng)溫度升到80°C時(shí)，將反應(yīng)釜中密閉1小時(shí)； 反應(yīng)方程式如下
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的生產(chǎn)工藝，其特征在于活性炭的添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%。。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的生產(chǎn)工藝，其特征在于硫化氫的加入量根據(jù)羥基亞乙基二膦酸中的三氧化二砷含量確定，一般不小于羥基亞乙基二膦酸總量的十萬(wàn)分之三。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的生產(chǎn)工藝，其特征在于產(chǎn)品的升溫濃縮采用真空濃縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的生產(chǎn)工藝，其特征在于所用的液堿是經(jīng)離子膜處理過(guò)的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高純度固體羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽及其生產(chǎn)工藝。它是以羥基亞乙基二膦酸、硫化氫和液堿為原料，按下述步驟進(jìn)行(1)清洗設(shè)備；(2)備料；(3)通入硫化氫；(4)升溫、密閉；(5)升溫濃縮；(6)加活性炭，靜置；(7)補(bǔ)水過(guò)濾；(8)控溫，滴加液堿；(9)噴霧干燥既得HEDP·Na4。本發(fā)明生產(chǎn)的HEDP·Na4以HEDP·Na4計(jì)的活性組分含量在81.0~88.0之間，產(chǎn)品中的砷含量從50ppm降到1ppm以下，其它銅、鈷、鈦、鉛的含量都在1ppm以下，可以滿足電子工業(yè)、針織印染、食品和醫(yī)藥行業(yè)對(duì)高純羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽的質(zhì)量要求，滿足不同處理狀況下對(duì)不同濃度的需求。
文檔編號(hào)C07F9/38GK102229620SQ201110105649
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者李太平, 李愛(ài)國(guó), 李立貞, 李翠娥, 楊海星, 王志清 申請(qǐng)人:河南清水源科技股份有限公司