CN103073031A - 一种磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种用磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法,其特征在于:将氟源与可溶性锂盐在水中接触进行反应,其中,所述氟源为磷肥副产氟化钠,锂盐为单水氢氧化锂。其具体步骤包括:a.原料提纯:向磷肥副产氟化钠中加入氢氧化钠溶液,于反应釜中加热搅拌后过滤、洗涤;b.取步骤a中提纯过的氟化钠加入水于反应釜中加热,同时搅拌,待温度上升至60-90℃时加入已预热的氢氧化锂溶液,并搅拌反应3-10h;c待反应完成后将其过滤,用蒸馏水洗涤沉淀至洗涤液为中性,烘干后得氟化锂成品;d滤液及洗涤液收集起来用于生产氟化钠。本发明以磷肥副产氟化钠为氟源,不仅降低了氟化锂的生产成本,而且该工艺对设备腐蚀小,生产工艺流程短,设备简单,易于操作,反应中的滤液及洗涤液可用于氟化钠的生产,实现了资源循环利用,且对环境污染小。

Description

一种磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法
技术领域
[0001] 本发明属于无机精细化工领域,具体涉及一种氟化锂的制备方法,特别是工业级氟化锂的制备方法。
背景技术
[0002]目前,氟化锂的制备主要是以HF为氟源,而HF主要来源于萤石。虽然我国萤石储备丰富,但近几十年来萤石的泛滥开采及大量出口,已经对资源环境造成严重破坏,再加上近年来氟化工迅速崛起,萤石消耗猛增,国家开始对萤石的开采及出口进行限制,将萤石列为战略性资源。而磷矿中含有2.5〜4.0%的氟,这些氟在湿法磷酸的生产过程中,部分会以四氟化硅气体的形式逸出,用水吸收后,就得到浓度为8〜25%的氟硅酸溶液。目前国内大多磷复肥企业都是利用回收的氟硅酸溶液来生产氟硅酸钠、氟化钠,但由于氟硅酸钠、氟化钠产品用途窄,售价低,市场容量小,常常滞销。为了提高磷肥副产氟化钠的附加值,解决氟化钠滞销的问题,本发明提出以磷肥副产氟化钠为氟源制备氟化锂。
发明内容
[0003] 本发明的目的旨在提高磷肥副产氟化钠附加值,解决磷肥副产氟化钠滞销的问题。用磷肥副产中的氟代替或部分代替萤石中的氟来生产氟化锂,以达到节约战略资源〜萤石的目的。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用磷`肥副产氟化钠为氟源,单水氢氧化锂为原料,具体的技术方案如下:
a.原料提纯:向磷肥副产氟化钠中加入氢氧化钠溶液,于反应釜中加热搅拌,经过滤、洗漆备用;
b.取步骤a中提纯过的氟化钠加入蒸馏水于反应釜中加热,同时搅拌,待温度上升至60〜90°C时加入已预热的氢氧化锂溶液,搅拌反应;
c.待反应完成后将其过滤,用蒸馏水洗涤沉淀至洗涤液为中性,烘干后得氟化锂成
品;
d.滤液及洗涤液收集起来用于生产氟化钠;
步骤a所述的磷肥副产氟化钠质量要求SiO2 ( 2.5%。
[0005] 步骤a所述氢氧化钠浓度为0.5〜2mol/L,氢氧化钠加入比例为:n (臓)/n (Si02)=l〜6,反应釜中的温度为90〜150°C,反应时间t=2〜6h。
[0006] 步骤b所述的反应条件为:液固比=6〜10, T=50〜90 °C, t=2〜6h, η (Li) /n (F)=L O 〜3.0, r=70 〜200r/min。
[0007] 步骤b所述氢氧化锂的预热温度为:60〜90°C。
[0008] 步骤c所述的干燥方式为:常压70〜200°C。
[0009] 本发明所述的一种磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法创新点:在制备氟化锂中,对原料氟化钠进行预处理,有效的降低了产品氟化锂中SiO2的含量;采用磷肥副产氟化钠为氟源,有效地降低了氟化锂的生产成本,节约了萤石这一战略性资源;反应生成的废碱用于生成氟化钠,实现了资源的循环利用。所述方法还具有生产成本低、对设备腐蚀小、生产周期短,工艺简单易于操作等优点。
附图说明
[0010] 图1是本发明的生广流程图。
具体实施方式
[0011] 下面通过实施例对本发明进行进一步的说明,但本发明不限于实施例。
[0012] 实施例1
一种磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法,如图1所示,它包括下述步骤:
a.原料提纯:向磷肥副产氟化钠中加入氢氧化钠溶液,于反应釜中加热搅拌后过滤、洗涤,磷肥副产氟化钠质量要求SiO2 ( 2.5%,所述氢氧化钠浓度为0.5〜2mol/L,氢氧化钠加入比例为:n(NaQH)/n(SiQ2)=l〜6,聚四氟反应釜中的温度为90〜150°C,反应时间t=2〜6h ;
b.取步骤a中提纯过的氟化钠加入水于反应釜中加热,同时搅拌,待温度上升至60〜90°C时加入已预热至60〜90°C的氢氧化锂溶液,搅拌反应,氟化钠与氢氧化锂溶液的固液比=6 〜10,T=50 〜90°C, t=2 〜6h, η (Li) /n (F) =1.0 〜3.0, r=70 〜200r/min ;
c.待反应完成后将其过滤,用蒸馏水洗涤沉淀至洗涤液为中性,烘干后得氟化锂成品,干燥方式为:常压下,温度为70〜200°C ;
d.滤液及洗涤液收集起来用于生产氟化钠;
按n(_) /n (Si02) =4的比例向磷肥副产氟化钠中加入lmol/L的氢氧化钠溶液,在150〜200°C下加热搅拌6h后过滤、洗涤;称取21g提纯过的质量浓度为100%的氟化钠和22.05g的质量浓度> 99%的单水氢氧化锂,按图1步骤在液固比=8.8,反应温度T=90°C,反应时间t=5h, r=100r/min的条件下进行反应,反应完成后,经过滤、洗涤至滤液为中性,于120°C烘箱中IOh后得到氟化锂产品;滤液及洗涤液收集于容器中,并加入80g氟硅酸钠加热搅拌,制得氟化钠。所得产品分析结果及氢氧化钠回收率见表I。
[0013] 实施例2
按n (Nara)/n (Si()2) =4的比例向磷肥副产氟化钠中加入lmol/L的氢氧化钠溶液在150〜200°C下加热搅拌3h后过滤、洗涤;称取21g提纯过的质量浓度为100%的氟化钠和22.05g的质量浓度> 99%的单水氢氧化锂按图1步骤,在液固比=8.8,反应温度T=90°C,反应时间t=2h,r=100r/min的条件下进行反应,反应完成后,经过滤、洗涤至滤液为中性,于120°C烘箱中IOh后得到氟化锂产品;滤液及洗涤液收集于容器中,并加入80g氟硅酸钠加热搅拌,制得氟化钠。所得产品分析结果及氢氧化钠回收率见表I。其余同实施例1。
[0014] 实施例3
按n (Nara)/n (Si()2) =4的比例向磷肥副产氟化钠中加入lmol/L的氢氧化钠溶液在150〜200°C下加热搅拌4h后过滤、洗涤;称取21g提纯过的质量浓度为100%的氟化钠和22.05g的质量浓度> 99%的单水氢氧化锂按图1步骤,在液固比=8.8,反应温度T=70°C,反应时间t=4h, r=100r/min的条件下进行反应,反应完成后,经过滤、洗涤至滤液为中性,于120°C烘箱中IOh后得到氟化锂产品;滤液及洗涤液收集于容器中,并加入80g氟硅酸钠加热搅拌,制得氟化钠。所得产品分析结果及氢氧化钠回收率见表I。其余同实施例1。
[0015] 实施例4
按n (Nara)/n (Si()2) =4的比例向磷肥副产氟化钠中加入lmol/L的氢氧化钠溶液在150〜200°C下加热搅拌5h后过滤、洗涤;称取21g提纯过的质量浓度为100%的氟化钠和22.05g的质量浓度> 99%的单水氢氧化锂按图1步骤,在液固比=10.8,反应温度T=70°C,反应时间t=6h,r=100r/min的条件下进行反应,反应完成后,经过滤、洗涤至滤液为中性,于120°C烘箱中IOh后得到氟化锂产品。滤液及洗涤液收集于容器中,并加入80g氟硅酸钠加热搅拌,制得氟化钠。所得产品分析结果及氢氧化钠回收率见表I。其余同实施例1。
[0016] 实施例5
按n (Nara)/n (Si()2) =4的比例向磷肥副产氟化钠中加入lmol/L的氢氧化钠溶液在150〜200°C下加热搅拌5h后过滤、洗涤;称取21g提纯过的质量浓度为100%的氟化钠和22.05g的质量浓度> 99%的单水氢氧化锂按图1步骤,在液固比=10.8,反应温度T=90°C,反应时间t=5h,r=100r/min的条件下进行反应,反应完成后,经过滤、洗涤至滤液为中性,于120°C烘箱中IOh后得到氟化锂产品;滤液及洗涤液收集于容器中,并加入80g氟硅酸钠加热搅拌,制得氟化钠。所得产品分析结果及氢氧化钠回收率见表I。其余同实施例1。
[0017]表 I
Figure CN103073031AD00051

Claims (5)

1.一种磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法,其特征在于,包括下述步骤: a.原料提纯:向磷肥副产氟化钠中加入氢氧化钠溶液,于反应釜中加热搅拌后过滤、洗漆; b.取步骤a中提纯过的氟化钠加入水于反应釜中加热,同时搅拌,待温度上升至60〜90°C时加入已预热的氢氧化锂溶液,搅拌反应; c.待反应完成后将其过滤,用蒸馏水洗涤沉淀至洗涤液为中性,烘干后得氟化锂成品; d.滤液及洗涤液收集起来用于生产氟化钠; 根据权利I所述的一种磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法,其特征在于:步骤a所述的磷肥副产氟化钠质量要求SiO2 ( 2.5%。
2.根据权利I所述的一种磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法,其特征在于:步骤a所述氢氧化钠浓度为0.5〜2mol/L,氢氧化钠加入比例为:n(Nara)/n(Si()2) =1〜6,聚四氟反应釜中的温度为90〜150°C,反应时间t=2〜6h。
3.根据权利I所述的一种磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法,其特征在于:步骤b所述的反应条件为:氟化钠与氢氧化锂溶液的固液比=6〜10,T=50〜90°C,t=2〜6h,η (Li) /n (F)=L O 〜3.0, r=70 〜200r/min。
4.根据权利I所述的一种磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法,其特征在于:步骤b所述氢氧化锂的预热温度为:60〜90°C。
5.根据权利I所述的一种磷肥副产氟化钠制备氟化锂的方法,其特征在于:步骤c所述的干燥方式为:常压下, 温度为70〜200°C。
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