本發(fā)明屬于精細化工領(lǐng)域,涉及一種無機鹽的精制技術(shù),特別是涉及一種含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法。
背景技術(shù):
氟化鈉(NAF)是一種重要的氟化鹽,它和氟化鉀、氟化銨相比,不但價格便宜,也不容易潮解,性質(zhì)相對穩(wěn)定。因此用途十分廣泛,是許多氟化物中氟離子的主要來源,用作于農(nóng)業(yè)殺蟲劑、殺菌,作為木材防腐劑、水處理劑、陶瓷顏料、沸騰鋼的制造、輕金屬氟鹽處理劑、冶煉精煉及作保護層、核工業(yè)中用作UF3吸附劑。在密封材料,剎車片生產(chǎn)中起增加耐磨度,機械片刨刀鑲鋼增加焊接強度,搪瓷醫(yī)藥工業(yè)及造紙生產(chǎn)和建筑材料等方面,涂裝工業(yè)中作磷化促進劑,使磷化液穩(wěn)定,磷化細化,改良磷化膜性能。
齲病是牙體硬組織脫礦與再礦化動態(tài)平衡被打破的結(jié)果。脫礦,就是牙齒中的礦物質(zhì)溶解、流失,而再礦化,就是溶解的礦物鹽重新在牙齒上沉積。氟化物可使再礦化作用大于脫礦作用,阻止齲病的發(fā)展。含氟牙膏有一定的防齲效果,最多可降低齲患率28%,一般含氟牙膏中氟化鈉的含量是0.22%。
近年來,氟化鈉的需求在有些行業(yè)增長較快,如冶煉精煉、耐磨材料、黑色金屬表面處理和玻璃行業(yè),但在農(nóng)業(yè)殺蟲劑、殺菌劑和木材防腐等方面基本已被其它代替。一些新的各行對氟化鈉的質(zhì)量要求越來越高,因此市場細分也呈多樣化發(fā)展態(tài)勢。
氟化鈉的生產(chǎn)方法有熔浸法、氫氟酸中和法、氟化銨純堿法、氟硅酸鈉純堿法和精細化工副產(chǎn)氟化鈉等。各企業(yè)根據(jù)自已的資源配置,因此制宜,而國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)主要還是采用氟硅酸鈉純堿法工藝。
熔浸法由于物料反應不完全,產(chǎn)品收率低,同時由于能耗高、污染大,因此目前很少采用。
氫氟酸中和法是一條較為成熟的生產(chǎn)工藝,流程簡單,產(chǎn)品質(zhì)量好,但對生產(chǎn)設(shè)備要求很高,而且所用的原料氟化氫價格高,因此生產(chǎn)成本也高,在現(xiàn)階段已缺乏市場競爭力。
氟化銨純堿法雖然生產(chǎn)工藝簡單,但生產(chǎn)成本太高,目前氟化銨的價格遠高于氟化鈉,因此不具備實際的經(jīng)濟價值。
氟硅酸鈉純堿法,它以磷肥廠的副產(chǎn)氟硅酸鈉為原料,價格較低并來源多,生產(chǎn)過程反應溫和,但產(chǎn)品質(zhì)量相對較差,同時副產(chǎn)二氧化硅也是個難以解決的問題,但它還是目前主流的氟化鈉來源。
精細化工副產(chǎn)氟化鈉,主要是醫(yī)藥、化工和新材料等生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品,一般難以達到工業(yè)氟化鈉的質(zhì)量要求,特別是外觀和氣味。因此,由于目前很多精細化工行業(yè)副產(chǎn)氟化鈉無法達到商品化要求,只能作為廢渣進行處置,對于氟資源利用來說,損失非常大。
2-氯-6-氟甲苯等含氟醫(yī)藥中間體生產(chǎn)過程中,在氟化銨為催化劑的條件下,3-氯-2-甲基苯胺、亞硝酸鈉和氟化氫進行重氮及氟代反應,反應分解液經(jīng)靜止分層后,有機相為2-氯-6-氟甲苯粗品,無機相中含有大量未參與反應的氫氟酸和氟化銨,以及反應產(chǎn)生的水、氟化鈉和其它水溶性有機雜質(zhì),呈棕褐色。之前生產(chǎn)上是往該殘液加入氫氧化鈉進行中和,然后離心得低品位的氟化鈉,干燥后包裝入庫,作為廉價的治金助熔劑進行使用;氟化鈉母液用熟石灰進行無害化處置,通過壓濾得含氟化鈣的濾餅,濾餅作為高危固廢委托相關(guān)部門進行處置,濾液(高濃度有機廢水)送污水站進行生化處理。利用該方法處置時,氟資源的利用率低,造成資源浪費,而且處理成本高,不符合清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟的要求。由于處理技術(shù)和成本等方面存在較多的問題,該殘液的利用或者無害化處理一直都困擾著企業(yè)。
浙江大洋生物科技集團股份有限公司王國平等所開發(fā)的“利用氟氟酸殘液生產(chǎn)高純氟化鉀的方法”(ZL201410064707.9),該發(fā)明以含氟化氫、氟化銨、氟化鈉和有機雜質(zhì)的氫氟酸殘液與氫氧化鉀為基礎(chǔ)原料,通過中和反應、強堿揮氨、中和脫色過濾、蒸發(fā)結(jié)晶和氣流干燥等步驟來制備高純度氟化鉀,同時副產(chǎn)氟化鈉和氨水。副產(chǎn)氟化鈉粗品Ⅰ用沸水打漿洗滌,通過離心甩干得氟化鈉Ⅱ和氟化鈉洗滌液Ⅰ;該步驟中,粗品氟化鈉Ⅰ和沸水的質(zhì)量體積比為1g:1ml,打漿洗滌至少重復進行兩次(備注說明:洗滌次數(shù)以控制氟化鈉Ⅱ中的含氟化鉀質(zhì)量含量<1%為標準,一般為2-3次)。即使通過沸水打漿洗滌多次,也僅能將可溶性的氟化鉀和氟化銨等除去,但不能將殘留在氟化鈉中的有機雜質(zhì)除去,因此只能作為廉價的治金助熔劑進行使用,無經(jīng)濟效益可言,反而每生產(chǎn)1噸氟化鈉要倒貼1000-2000元。
若采用水全溶進行精制的方法,由于氟化鈉溶解度太小,經(jīng)全部溶解、脫色除雜和蒸發(fā)濃縮,生產(chǎn)能耗實在太高。加上氟化鈉本身價格就不高,顯然這是條不經(jīng)濟的生產(chǎn)路線。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法。本發(fā)明能顯著提高氟化鈉的質(zhì)量(氟化鈉的含量>98%,最高可達99.3%),同時能耗和資源利用率非常高,不會新增三廢,經(jīng)濟效益顯著。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法,依次包括以下步驟:
1)、將含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體投入首次洗滌釜(首次打漿釜)中,加入水或下述步驟6)離心分離所得的氟化鈉母液Ⅰ,攪拌打漿洗滌,得氟化鈉漿料Ⅰ;
備注說明:初始時,加入的是水;而后,均可使用下述步驟6)離心分離所得的氟化鈉母液Ⅰ;
2)、攪拌下,往步驟1)所得的氟化鈉漿料Ⅰ中加入有機溶劑(新鮮的有機溶劑)或循環(huán)套用的有機相Ⅱ,然后再攪拌漂洗1~3小時后關(guān)停攪拌,靜止分層;
所述有機相Ⅱ為下述步驟5)所得;
備注說明:初始時,加入的是新鮮的有機溶劑;而后,均可使用步驟5)分液所得有機相Ⅱ;
3)、將步驟2)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅱ,上層為有機相Ⅰ;
4)、將步驟3)所得的氟化鈉漿料Ⅱ全部轉(zhuǎn)入二次洗滌釜(二次打漿釜)中,再次加入有機溶劑(新鮮的有機溶劑),攪拌漂洗1~3小時后關(guān)停攪拌,靜止分層;
5)、步驟4)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅲ,上層為有機相Ⅱ;
備注說明:該有機相Ⅱ主要成分為有機溶劑;
6)、將步驟5)所得的氟化鈉漿料Ⅲ進行離心分離,得氟化鈉濕品和氟化鈉母液Ⅰ,氟化鈉濕品干燥(例如通過雙錐烘干)得作為產(chǎn)品的氟化鈉,氟化鈉母液Ⅰ返回步驟1)用于下批次的含有機雜質(zhì)的氟化鈉打漿漂洗。
作為本發(fā)明的含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法的改進:該方法還包括如下的步驟7);
7)、將步驟3)分液所得有機相Ⅰ轉(zhuǎn)入蒸餾釜(有機溶劑蒸餾釜),進行蒸餾回收有機溶劑。
備注說明:蒸餾釜產(chǎn)生的釜底殘液作為危廢進行處置。
作為本發(fā)明的含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法的進一步改進:
所述步驟1)加入的水或氟化鈉母液Ⅰ與含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體的液料比為250~750ml/1000g。
備注說明:初始時,加入的是生產(chǎn)用水;而后,均可使用步驟6)離心分離所得的氟化鈉母液Ⅰ,該氟化鈉母液Ⅰ一直可以循環(huán)套用,由于濕品氟化鈉帶走部分水,因此當量不夠時,再補充部分新鮮的生產(chǎn)用水。
作為本發(fā)明的含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法的進一步改進:
所述步驟2)和步驟4)中有機溶劑均為乙酸乙酸(優(yōu)選)、乙酸甲酯、甲酸乙酯;
且,步驟2)和步驟4)所用有機溶劑必須是同一種有機溶劑。
作為本發(fā)明的含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法的進一步改進:
所述步驟2)加入有機溶劑(新鮮的有機溶劑)或循環(huán)套用的有機相Ⅱ與步驟1)中的含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體的液料比為250~750ml/1000g。
作為本發(fā)明的含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法的進一步改進:
步驟3)所述的氟化鈉漿料Ⅱ為1次打漿洗滌后的氟化鈉固體和全部水層。
作為本發(fā)明的含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法的進一步改進:
所述步驟4)中所用的有機溶劑與步驟1)中的含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體的液料比為250~750ml/1000g(即,同步驟2)的液料比)。
作為本發(fā)明的含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法的進一步改進:
所述步驟6)中,
離心所得的氟化鈉濕品的水份含量<5%,
干燥為于110~120℃烘干(雙錐烘干),干燥失重<0.2%。
上述%均為質(zhì)量%。
作為本發(fā)明的含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法的進一步改進:
步驟6)離心所得的氟化鈉母液Ⅰ全部返回步驟1)進行循環(huán)套用。
當氟化鈉母液Ⅰ中的氟化銨、氟化鉀濃度達到150g/L以上時,該氟化鈉母液Ⅰ不再進行循環(huán)套用,而是作為生產(chǎn)氟化銨或氟化鉀的原料進行綜合利用。
作為本發(fā)明的含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法的進一步改進:步驟5)分液所得的位于上層的有機相Ⅱ全部返回步驟2)直接進行循環(huán)套用(即,有機相Ⅱ不需要蒸餾處理)。
本發(fā)明所述的含有機雜質(zhì)的氟化鈉(固體),源于2-氯-6-氟甲苯及類似產(chǎn)品生產(chǎn)過程,為副產(chǎn)回收產(chǎn)品。其主要成為份為氟化鈉,含有3-氯-2-甲基苯酚、2-氯-6-氟甲苯和焦油等有機雜質(zhì),外觀呈棕紅色;具體為:氟化鈉的質(zhì)量含量為88-92%,氟化銨或氟化鉀的質(zhì)量含量為0-2%(即,氟化銨或氟化鉀的質(zhì)量含量為≤2%),水份的質(zhì)量含量為3.5-5.0%,3-氯-2-甲基苯酚的質(zhì)量含量為1.5-2.0%,2-氯-6-氟甲苯的質(zhì)量含量為0.5-1.0%,焦油等有機雜質(zhì)的質(zhì)量含量為2.0-6.5%。
本發(fā)明通過水、有機溶劑的溶解、萃取及分離,得到工業(yè)級氟化鈉,即,本發(fā)明利用氟化鈉、可溶性鹽(如氟化鉀、氟化銨)、有機雜質(zhì)和焦油在水中、有機溶劑中的溶解性不同,進行分離純化??扇苄喳}(如氟化鉀、氟化銨)溶解于水中,達到除去可溶性鹽的污染;有機雜質(zhì)(3-氯-2-甲基苯酚和2-氯-6-氟甲苯等)和焦油容易溶解于有機溶劑,而不溶于水或在水中的溶解性很小;同時很好地利用所選的有機溶劑與水不互溶性,并且有較大的密度差,達到自然分層。
含有機雜質(zhì)的氟化鈉經(jīng)本發(fā)明處理后,質(zhì)量可以達到工業(yè)氟化鈉一等品要求,而且還具有不含硅,含量高、酸度低等優(yōu)點,氟化鈉回收率達到99%以上,處理過程中無新的“三廢”產(chǎn)生,符合綠色化工和循環(huán)經(jīng)濟的要求。
工業(yè)氟化鈉一等品要求,即YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準為:氟化鈉大于98%,二氧化硅小于0.5%,碳酸鈉小于0.5%,硫酸鹽小于0.3%,酸度(以HF計)小于0.1%,水不溶物小于0.7%,干燥失重小于0.5%。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細說明。
圖1是本發(fā)明的含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述,但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此。
本發(fā)明所述的原材料:
含有機雜質(zhì)的氟化鈉:氟化鈉的質(zhì)量含量為89.8%,水份的質(zhì)量含量為3.6%,氟化銨的質(zhì)量含量為1.2%,3-氯-2-甲基苯酚的質(zhì)量含量為1.7%,2-氯-6-氟甲苯的質(zhì)量含量為0.7%,焦油等有機雜質(zhì)的質(zhì)量含量為3.0%,浙江大洋生物科技集團提供;
乙酸乙酯:工業(yè)級,含量>95%;
水:自來水。
攪拌轉(zhuǎn)速約為80~120轉(zhuǎn)/分鐘。
實施例1-1、一種含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法,依次進行以下步驟:
1)、將300公斤含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體投入首次洗滌釜中,加入150升水,開啟攪拌打漿洗滌,得450公斤氟化鈉漿料Ⅰ;
2)、攪拌下,往步驟1)所得氟化鈉漿料Ⅰ中加入150升新鮮的有機溶劑(乙酸乙酯),然后再攪拌漂洗1小時,然后關(guān)停攪拌,靜止分層;
3)、步驟2)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅱ,上層為有機相Ⅰ;
4)、將步驟3)所得的氟化鈉漿料Ⅱ全部轉(zhuǎn)入二次洗滌釜中,再次加入150升新鮮的有機溶劑乙酸乙酯,攪拌漂洗1小時后關(guān)停攪拌,靜止分層;
5)、步驟4)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅲ,上層為有機相Ⅱ(約150升);
6)、步驟5)所得的氟化鈉漿料Ⅲ進行離心分離,得281公斤的氟化鈉濕品(水份含量為4.7%),148升氟化鈉母液Ⅰ;
氟化鈉濕品通過雙錐烘干,烘干的溫度為110~120℃,得269公斤氟化鈉產(chǎn)品,氟化鈉產(chǎn)品干燥失重為0.13%。
7)、步驟3)分液所得的約153升有機相Ⅰ,轉(zhuǎn)入蒸餾釜,蒸餾回收得有機溶劑乙酸乙酯148升,釜底殘液16公斤作為危廢進行處置;
精制后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量99.3%,二氧化硅0.06%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.08%,酸度0.05%,水不溶物0.21%,水份0.13%,產(chǎn)品觀為白色粉末,各項質(zhì)量指標均符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
實施例1-2、一種含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法,依次進行以下步驟:
1)、將300公斤含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體投入首次洗滌釜中,加入148升實施例1-1步驟6)離心所得的氟化鈉母液Ⅰ和2升水,開啟攪拌打漿洗滌,得456公斤氟化鈉漿料Ⅰ;
2)、攪拌下,往步驟1)所得氟化鈉漿料Ⅰ中加入150升實施例1-1步驟5)分液所得上層有機相Ⅱ,然后再攪拌漂洗3小時,然后關(guān)停攪拌,靜止分層;
3)、步驟2)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅱ,上層為有機相Ⅰ;
4)、將步驟3)所得的氟化鈉漿料Ⅱ全部轉(zhuǎn)入二次洗滌釜中,再次加入150升新鮮的有機溶劑乙酸乙酯,攪拌漂洗3小時后關(guān)停攪拌,靜止分層;
5)、步驟4)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅲ,上層為有機相Ⅱ(約150升);
6)、步驟5)所得的氟化鈉漿料Ⅲ進行離心分離,得284公斤的氟化鈉濕品(水份含量為3.98%),150升氟化鈉母液Ⅰ;
氟化鈉濕品通過雙錐烘干,烘干的溫度為110~120℃,得273公斤氟化鈉產(chǎn)品,氟化鈉產(chǎn)品干燥失重為0.11%;
7)、步驟3)分液所得的約153升有機相Ⅰ,轉(zhuǎn)入蒸餾釜,蒸餾回收得有機溶劑乙酸乙酯148升,釜底殘液17公斤作為危廢進行處置;
精制后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量99.22%,二氧化硅0.06%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.08%,酸度0.06%,水不溶物0.20%,水份0.11%,產(chǎn)品觀為白色粉末,各項質(zhì)量指標均符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
實施例1-3、一種含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法,依次進行以下步驟:
按照實施例1-2的操作,投料比例不變,步驟6)所得氟化鈉母液Ⅰ連續(xù)進行循環(huán)套用,每次套用后的氟化鈉母液Ⅰ中的氟化銨濃度和精制后的氟化鈉質(zhì)量進行分析,結(jié)果如下表1:
表1
從上述結(jié)果可以看出,母液循環(huán)多次后,隨著氟化銨濃度提高,精制后的氟化鈉含量越來越低,當母液中氟化銨濃度超過150克/升后,氟化鈉就不合格。
實施例2-1、將實施例1-1中的有機溶劑由乙酸乙酯改成乙酸甲酯,其余等同于實施例1-1。
實施例2-1精制后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量98.7%,二氧化硅0.07%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.08%,酸度0.06%,水不溶物0.19%,水份0.17%,產(chǎn)品觀為白色粉末,各項質(zhì)量指標均符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
實施例2-2、相對于實施例1-2而言,
將步驟1)中的“加入148升實施例1-1步驟6)離心所得的氟化鈉母液Ⅰ”改成“加入148升實施例2-1步驟6)離心所得的氟化鈉母液Ⅰ”,
將步驟2)中的“加入150升實施例1-1步驟5)分液所得上層有機相Ⅱ”改成“加入150升實施例2-1步驟5)分液所得上層有機相Ⅱ”;
將步驟4)中的“加入150升新鮮的有機溶劑乙酸乙酯”改成“加入150升新鮮的有機溶劑乙酸甲酯”;
其余等同于實施例1-2。
實施例2-2精制后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量98.5%,二氧化硅0.06%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.08%,酸度0.06%,水不溶物0.17%,水份0.24%,產(chǎn)品觀為白色粉末,各項質(zhì)量指標均符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
實施例3-1、將實施例1-1中的有機溶劑由乙酸乙酯改成甲酸乙酯,其余等同于實施例1-1。
實施例3-1精制后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量98.8%,二氧化硅0.06%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.08%,酸度0.06%,水不溶物0.24%,水份0.33%,產(chǎn)品觀為白色粉末,各項質(zhì)量指標均符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
實施例3-2、相對于實施例1-2而言,
將步驟1)中的“加入148升實施例1-1步驟6)離心所得的氟化鈉母液Ⅰ”改成“加入148升實施例3-1步驟6)離心所得的氟化鈉母液Ⅰ”,
將步驟2)中的“加入150升實施例1-1步驟5)分液所得上層有機相Ⅱ”改成“加入150升實施例3-1步驟5)分液所得上層有機相Ⅱ”;
將步驟4)中的“加入150升新鮮的有機溶劑乙酸乙酯”改成“加入150升新鮮的有機溶劑甲酸乙酯”;
其余等同于實施例1-2。
實施例3-2精制后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量98.6%,二氧化硅0.07%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.08%,酸度0.05%,水不溶物0.29%,水份0.22%,產(chǎn)品觀為白色粉末,各項質(zhì)量指標均符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
實施例4、一種含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法,依次進行以下步驟:
1)、將300公斤含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體投入首次洗滌釜中,加入75升實施例1-1步驟6)離心所得的氟化鈉母液Ⅰ,開啟攪拌打漿洗滌,得376公斤氟化鈉漿料Ⅰ;
2)、攪拌下,往步驟1)所得氟化鈉漿料Ⅰ中加入75升實施例1-1步驟5)分液所得上層有機相Ⅱ,然后再攪拌漂洗3小時,然后關(guān)停攪拌,靜止分層;
3)、步驟2)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅱ,上層為有機相Ⅰ;
4)、將步驟3)所得的氟化鈉漿料Ⅱ全部轉(zhuǎn)入二次洗滌釜中,再次加入75升新鮮的有機溶劑乙酸乙酯,攪拌漂洗3小時后關(guān)停攪拌,靜止分層;
5)、步驟4)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅲ,上層為有機相Ⅱ(約75升);
6)、步驟5)所得的氟化鈉漿料Ⅲ進行離心分離,得287公斤的氟化鈉濕品(水份含量為4.67%),75升氟化鈉母液Ⅰ;
氟化鈉濕品通過雙錐烘干,烘干的溫度為110~120℃,得273公斤氟化鈉產(chǎn)品,氟化鈉產(chǎn)品干燥失重為0.14%;
7)、步驟3)分液所得的77升有機相Ⅰ,轉(zhuǎn)入蒸餾釜,蒸餾回收得有機溶劑乙酸乙酯74升,釜底殘液16公斤作為危廢進行處置;
精制后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量98.6%,二氧化硅0.11%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.14%,酸度0.06%,水不溶物0.23%,水份0.14%,產(chǎn)品觀為白色粉末,各項質(zhì)量指標均符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
實施例5、一種含有機雜質(zhì)的氟化鈉非水全溶精制方法,依次進行以下步驟:
1)、將300公斤含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體投入首次洗滌釜中,加入225升實施例1-1步驟6)離心所得的氟化鈉母液Ⅰ,開啟攪拌打漿洗滌,得529公斤氟化鈉漿料Ⅰ;
2)、攪拌下,往步驟1)所得氟化鈉漿料Ⅰ中加入225升實施例1-1步驟5)分液所得上層有機相Ⅱ,然后再攪拌漂洗1小時,然后關(guān)停攪拌,靜止分層;
3)、步驟2)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅱ,上層為有機相Ⅰ;
4)、將步驟3)所得的氟化鈉漿料Ⅱ全部轉(zhuǎn)入二次洗滌釜中,再次加入225升新鮮的有機溶劑乙酸乙酯,攪拌漂洗1小時后關(guān)停攪拌,靜止分層;
5)、步驟4)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅲ,上層為有機相Ⅱ(225升);
6)、步驟5)所得的氟化鈉漿料Ⅲ進行離心分離,得285公斤的氟化鈉濕品(水份含量為4.14%),225升氟化鈉母液Ⅰ;
氟化鈉濕品通過雙錐烘干,烘干的溫度為110~120℃,得273公斤氟化鈉產(chǎn)品,氟化鈉產(chǎn)品干燥失重為0.12%;
7)、步驟3)分液所得的228升有機相Ⅰ,轉(zhuǎn)入蒸餾釜,蒸餾回收得有機溶劑乙酸乙酯225升,釜底殘液17公斤作為危廢進行處置;
精制后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量99.4%,二氧化硅0.003%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.006%,酸度0.04%,水不溶物0.19%,水份0.12%,產(chǎn)品觀為白色粉末,各項質(zhì)量指標均符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
對比例1、不加水,直接用乙酸乙酯進行打漿洗滌:
即,相對于實施例1-1而言,取消步驟1)中的“150升水”的使用,其余等同于實施例1-1。
具體如下:
1)、將300公斤含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體投入首次洗滌釜中,加入150升新鮮的有機溶劑乙酸乙酯,然后再攪拌漂洗1小時,然后關(guān)停攪拌,靜止分層;
2)、步驟1)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅰ,上層有機相Ⅰ;
3)、將步驟2)所得的氟化鈉漿料Ⅱ全部轉(zhuǎn)入二次洗滌釜中,再次加入150升新鮮的有機溶劑乙酸乙酯,攪拌漂洗1小時后關(guān)停攪拌;
4)、步驟3)所得的氟化鈉漿料Ⅱ進行離心分離,得294公斤的氟化鈉濕品(干燥失重為6.12%),189升有機相Ⅱ;
氟化鈉濕品通過雙錐烘干,烘干的溫度為110~120℃,得276公斤氟化鈉產(chǎn)品,氟化鈉產(chǎn)品干燥失重為0.13%;
5)、步驟2)分液所得的104升有機相Ⅰ,轉(zhuǎn)入蒸餾釜,蒸餾回收得有機溶劑乙酸乙酯101升,釜底殘液13公斤作為危廢進行處置;
精制后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量95.4%,二氧化硅0.16%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.13%,酸度0.17%,水不溶物0.29%,水份0.13%,產(chǎn)品觀為粉紅色粉末,質(zhì)量指標不符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
從對比例1的實驗結(jié)果可以看出,單獨用有機溶劑乙酸乙酯無法處理得到合格的氟化鈉。
對比例2、改用高密度的其它有機溶劑代替乙酸乙酯
即,相對于實施例1-1而言,將步驟2)、步驟4)中的有機溶劑由乙酸乙酯分別改成以下任意一種:氯仿、二氯甲烷或二氯乙烷;其余等同于實施例1-1。
具體如下:
1)、將300公斤含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體投入首次洗滌釜中,加入150升水,開啟攪拌打漿洗滌,得450公斤氟化鈉漿料Ⅰ;
2)、攪拌下,往步驟1)所得氟化鈉漿料Ⅰ中加入150升新鮮的有機溶劑(氯仿、二氯甲烷或二氯乙烷),然后再攪拌漂洗1小時,然后關(guān)停攪拌,靜止分層;
3)、步驟2)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅱ,中間層為有機相Ⅰ,上層為水相Ⅰ;
4)、將步驟3)所得的氟化鈉漿料Ⅱ全部轉(zhuǎn)入二次洗滌釜中,再次加入150升新鮮的有機溶劑(氯仿、二氯甲烷或二氯乙烷),然后將水相Ⅰ也轉(zhuǎn)入二次洗滌釜中,攪拌漂洗1小時后關(guān)停攪拌,靜止分層;
5)、步驟4)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅲ,中間層有機相Ⅱ,上層為水相Ⅱ;
由于有機相Ⅱ的密度比水相重,因此下層為氟化鈉漿料Ⅲ和中間層有機相Ⅱ很難分開,而且下層氟化鈉漿料Ⅲ中殘留有大量的有機相Ⅱ,因此無法得到滿意的洗滌的效果。
因此,當所選的有機相密度比水相大的時候,就無法達到達洗滌的效果。
對比例3、改用低密度的其它有機溶劑代替乙酸乙酯
即,相對于實施例1-1而言,將步驟2)、步驟4)中的有機溶劑由乙酸乙酯改成石油醚;其余等同于實施例1-1。
具體如下:
1)、將300公斤含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體投入首次次洗滌釜中,加入150升水,開啟攪拌打漿洗滌,得450公斤氟化鈉漿料Ⅰ;
2)、攪拌下,往步驟1)所得氟化鈉漿料Ⅰ中加入150升新鮮的有機溶劑石油醚,然后再攪拌漂洗1小時,然后關(guān)停攪拌,靜止分層;
3)、步驟2)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅱ,上層為有機相Ⅰ;
4)、將步驟3)所得的氟化鈉漿料Ⅱ全部轉(zhuǎn)入二次洗滌釜中,再次加入150升新鮮的有機溶劑石油醚,攪拌漂洗1小時后關(guān)停攪拌,靜止分層;
5)、步驟4)靜止分層后的物料進行分液,下層為氟化鈉漿料Ⅲ,上層為有機相Ⅱ(約150升);
6)、步驟5)所得的氟化鈉漿料Ⅲ進行離心分離,得280公斤的氟化鈉濕品(水份含量為5.23%),149升氟化鈉母液Ⅰ;
氟化鈉濕品通過雙錐烘干,烘干的溫度為110~120℃,得268公斤氟化鈉產(chǎn)品,氟化鈉產(chǎn)品干燥失重為0.16%;
7)、步驟3)分液所得的152升有機相Ⅰ,轉(zhuǎn)入蒸餾釜,蒸餾回收得有機溶劑石油醚146升,釜底殘液6公斤作為危廢進行處置;
精制后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量97.3%,二氧化硅0.14%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.12%,酸度0.06%,水不溶物0.24%,水份0.16%,產(chǎn)品觀為粉紅色粉末,質(zhì)量指標不符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
由于所選用的有機溶劑石油醚對有機雜質(zhì)溶解性不好,所以除雜效果就差,達不到預期的效果。
對比例4、高溫煅燒
將1公斤含有機雜質(zhì)的氟化鈉固體置于500℃的高溫爐中進行煅燒,試企除去有機雜質(zhì)。
經(jīng)500℃的高溫爐煅燒2小時后,取出冷卻,氟化鈉樣品為灰白色,用水溶解,表面一層灰色不溶物,主要為成份為炭。
煅燒后的氟化鈉質(zhì)量分析如下:含量96.5%,二氧化硅0.27%,碳酸鈉未檢測到,硫酸鹽為0.19%,酸度0.21%,水不溶物0.96%,水份0.06%,產(chǎn)品觀為灰白色粉末,質(zhì)量指標不符合YS/T517-2009一級品質(zhì)量標準。
最后,還需要注意的是,以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實施例。顯然,本發(fā)明不限于以上實施例,還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形,均應認為是本發(fā)明的保護范圍。