一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法。以適應(yīng)電子等特殊行業(yè)對羥基亞乙基二膦酸產(chǎn)品中鐵離子、氯離子等的要求。具體方法是通過對普通羥基亞乙基二膦酸溶液進(jìn)行重結(jié)晶得到低鐵、低氯的羥基亞乙基二膦酸特種產(chǎn)品。本發(fā)明的突出效益是通過對普通羥基亞乙基二膦酸進(jìn)行反復(fù)重結(jié)晶以去除鐵、氯離子，滿足了電子等行業(yè)的特殊要求，擴(kuò)大了羥基亞乙基二膦酸的應(yīng)用領(lǐng)域。
【專利說明】—種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品領(lǐng)域，提供一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]羥基亞乙基二膦酸是水處理工業(yè)中常用的化學(xué)品，其用量占整個水處理化學(xué)品的20%，目前，全球水處理劑200億美元的市場額中，羥基亞乙基二膦酸占約40億美元，在高端水處理劑市場中約占5%，目前在國內(nèi)市場中僅在水處理方面約有14億人民幣的市場，另外，羥基亞乙基二膦酸在石油、造紙、印染、醫(yī)藥、電子行業(yè)清洗、民用洗滌、農(nóng)業(yè)等方面有廣泛用途。在肥皂中添加0.01飛％的羥基亞乙基二膦酸或其鹽可以增加肥皂的穩(wěn)定性；加入牙膏中，可以有效的防止牙結(jié)石的形成；在醫(yī)藥方面羥基亞乙基二膦酸可用于治療鈣代謝紊亂和預(yù)防骨質(zhì)疏松癥，已被收入1995年出版的第35版美國藥典(USP)中，并被用于抗癌藥物188Re-羥基亞乙基二膦酸的制備。
[0003]目前，市場上的羥基亞乙基二膦酸系列產(chǎn)品，有羥基亞乙基二膦酸、羥基亞乙基二膦酸二鈉鹽和羥基亞乙基二膦酸四鈉鹽，終端產(chǎn)品主要以50%和60%濃度的羥基亞乙基二膦酸溶液為主，純度不高，其中砷含量為70ppm，鐵離子大于5ppm，氯化物的含量高達(dá)lOOppm，這對高端水處理如海水淡化、膜處理都帶來了很大的副影響，使羥基亞乙基二膦酸產(chǎn)品無法用于對砷、鐵、氯要求苛刻的電子行業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了滿足市場的特殊要求，解決羥基亞乙基二膦酸中存在超量鐵離子、氯離子的問題，擴(kuò)大羥基亞乙基二膦酸的應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法。通過重結(jié)晶的辦法得到鐵離子含量< lppm，氯離子含量< 3ppm的純凈羥基亞乙
基二膦酸。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的具體方案為:
(1)清洗設(shè)備；
(2)將羥基亞乙基二膦酸溶液加入反應(yīng)釜，負(fù)壓外蒸；
(3)當(dāng)羥基亞乙基二膦酸溶液質(zhì)量濃度為78-80%時，停止外蒸，將物料打入結(jié)晶釜；
(4)緩慢降溫，低速攪拌，當(dāng)溫度≤60°C時，加入晶種，結(jié)晶；
(5)自然降溫至3(T50°C，離心脫水；
(6)將固體羥基亞乙基二膦酸加入反應(yīng)釜，加入高純水，重復(fù)(2廣(5)步驟；
(7)檢測合格后加入高純水調(diào)節(jié)活性物含量，出料。
[0006]上述(I)中所述的設(shè)備清洗用高純度水清洗。
[0007]上述(2)中所述的所用羥基亞乙基二膦酸為其40飛0%的溶液。
[0008]上述⑵中所述的負(fù)壓外蒸的溫度為8(T120 °C ;負(fù)壓外蒸的壓力為-0.05--0.09MPa。
[0009]上述(4)中所述的緩慢降溫的速度為2-6°C /h,緩慢攪拌的速度為3(T60r/min。[0010]上述⑷中所述的晶種為硫酸鈉、硝酸鈉、氯化鈉、乙酸鈉、羥基亞乙基二膦酸、氨基三亞甲基膦酸、羥基亞乙基二膦酸四鈉、乙二胺四亞甲基膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸鈉中的一種和/或幾種，加入量為5(T5000ppm。
[0011]上述(6)所述的反復(fù)重結(jié)晶的次數(shù)≤3次。
[0012]上述(7)所述的檢測合格的指標(biāo)為:鎳≤0.2ppm;鐵≤Ippm;銅≤0.1ppm;鉛(0.1ppm ;砷< Ippm ;氯< 3ppm。
[0013]由于設(shè)備中大多都是采用不銹鋼或鑄鐵部件及所用水的質(zhì)量問題，在操作中很難避免鐵離子等雜質(zhì)的混入。本發(fā)明為了在處理過程中不引入任何離子雜質(zhì)，對整個設(shè)備及所涉及管路都用高純水沖洗，以確保整個過程的清潔生產(chǎn)。
[0014]本發(fā)明的突出效益是通過對普通羥基亞乙基二膦酸進(jìn)行反復(fù)重結(jié)晶以去除鐵、氯離子，滿足了電子等行業(yè)的特殊要求，擴(kuò)大了羥基亞乙基二膦酸的應(yīng)用領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1 (最佳實(shí)施例)
一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，通過以下具體過程實(shí)施:
(I)用高純水清洗設(shè)備。
[0016](2)將44%羥基亞乙基二膦酸溶液加入反應(yīng)釜，于100±5°C、壓力-0.085MPa外蒸。
[0017](3)當(dāng)濃度為78-80%時，停止外蒸，將物料打入結(jié)晶釜。
[0018](4)以50r/min緩慢攪拌，以2-4°C /h緩慢降溫，當(dāng)溫度≤60°C時，加入晶種羥基
亞乙基二膦酸。
[0019](5)自然降溫至3(T50°C，離心脫水。
[0020](6)將固體羥基亞乙基二膦酸加入反應(yīng)釜，加入高純水，將(2廣(5)步驟重復(fù)3次。
[0021](7)檢測各個元素含量鎳:未檢出；鐵:0.0222ppm ;銅:未檢出；鉛:未檢出；砷:0.0772ppm ;氯:0.3ppm,加入高純水調(diào)節(jié)活性物含量，出料。
[0022]實(shí)施例2
一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，通過以下具體過程實(shí)施:
(I)用高純水清洗設(shè)備。
[0023](2)將50%羥基亞乙基二膦酸溶液加入反應(yīng)釜，于90±5°C、壓力-0.09MPa外蒸。
[0024](3)當(dāng)濃度為78-80%時，停止外蒸，將物料打入結(jié)晶釜。
[0025](4)以50r/min緩慢攪拌，以2-4°C /h緩慢降溫，當(dāng)溫度≤60°C時，加入晶種羥基
亞乙基二膦酸。
[0026](5)自然降溫至3(T50°C，離心脫水。
[0027](6)將固體羥基亞乙基二膦酸加入反應(yīng)釜，加入高純水，將(2廣(5)步驟重復(fù)3次。
[0028](7)檢測各個元素含量鎳:未檢出；鐵:0.0175ppm ;銅:0.0104ppm ;鉛:未檢出；砷:0.0572ppm ;氯:0.41ppm,加入高純水調(diào)節(jié)活性物含量，出料。
[0029]實(shí)施例3
一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，通過以下具體過程實(shí)施:
(I)用高純水清洗設(shè)備。[0030](2)將60%羥基亞乙基二膦酸溶液加入反應(yīng)釜，于110±5°C、壓力-0.07MPa外蒸。
[0031](3)當(dāng)濃度為78-80%時，停止外蒸，將物料打入結(jié)晶釜。
[0032](4)以60r/min緩慢攪拌，以3飛。C /h緩慢降溫，當(dāng)溫度≤60°C時，加入晶種羥基
亞乙基二膦酸。
[0033](5)自然降溫至3(T50°C，離心脫水。
[0034](6)將固體羥基亞乙基二膦酸加入反應(yīng)釜，加入高純水，將(2廣(5)步驟重復(fù)4次。
[0035](7)檢測各個元素含量鎳:0.0084ppm ;鐵:0.0264ppm ;銅:未檢出；鉛:未檢出；砷:0.0335ppm ;氯:0.45ppm,加 入高純水調(diào)節(jié)活性物含量，出料。
【權(quán)利要求】
1.一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，它包括以下步驟: 清洗設(shè)備； 將羥基亞乙基二膦酸溶液加入反應(yīng)釜，負(fù)壓外蒸； 當(dāng)羥基亞乙基二膦酸溶液質(zhì)量濃度為78-80%時，停止外蒸，將物料打入結(jié)晶釜； 緩慢降溫，低速攪拌，當(dāng)溫度< 60°C時，加入晶種； 自然降溫至3(T50°C，離心脫水； 將固體羥基亞乙基二膦酸加入反應(yīng)釜，加入高純水，重復(fù)(2廣(5)步驟； 檢測合格后加入高純水調(diào)節(jié)活性物含量，出料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，其特征在于，第(I)步中設(shè)備清洗用高純度水清洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，其特征在于，第(2)步中所用多次重結(jié)晶的羥基亞乙基二膦酸是質(zhì)量濃度為4(T60%溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，其特征在于，第(2)步中負(fù)壓外蒸的溫度為8(Tl20°C ;負(fù)壓外蒸的壓力為-0.05--0.09MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，其特征在于，第(4)步中緩慢降溫的速度為2-6°C /h ;緩慢攪拌的速度為3(T60r/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，其特征在于，第(4)步中加入的晶種為硫酸鈉、硝酸鈉、氯化鈉、乙酸鈉、羥基亞乙基二膦酸、氨基三亞甲基膦酸、羥基亞乙基二膦酸四鈉、乙二胺四亞甲基膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸鈉中的一種和/或幾種；晶種的加入量為5(T5000ppm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，其特征在于，第(6)步中反復(fù)重結(jié)晶的次數(shù)為> 3次。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低鐵、低氯羥基亞乙基二膦酸的制備方法，其特征在于，第⑵步中檢測合格的指標(biāo)為:鎳≤0.2ppm ;鐵≤Ippm ;銅≤0.1ppm ;鉛≤0.1ppm ;砷≤ Ippm ;氯< 3ppm0
【文檔編號】C07F9/38GK103435645SQ201310405389
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】王燕平, 程終發(fā), 齊曉婧, 萬振濤, 劉全華, 張秀華 申請人:山東省泰和水處理有限公司