CN111039315B - 一种制备5n级氯化钙溶液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种制备5N级氯化钙溶液的方法以工业级氯化钙溶液为料液、P229为萃取剂，由满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe、满载分馏萃取分离NaKMg/Ca和分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe三个步骤组成；分离除去料液中的钠、钾、镁、钡、铅、铝、铁等金属元素杂质，以及分离除去硫、硅等非金属元素杂质，制备5N级氯化钙溶液。目标产品5N级氯化钙溶液的纯度为99.9993%～99.9997%，工业级氯化钙溶液中钙的收率为96%～98%。本发明具有产品纯度高、钙的收率高、试剂消耗少、分离效率高、工艺流程短、生产成本低等优点。

Description

一种制备5N级氯化钙溶液的方法
技术领域
本发明一种制备5N级氯化钙溶液的方法，具体涉及以工业级氯化钙溶液为料液、P229为萃取剂，分离除去料液中的钠、钾、镁、钡、铅、铝、铁等金属元素，以及分离除去硫、硅等非金属元素，制备5N级氯化钙溶液。本发明的具体技术领域为5N级氯化钙的制备。
背景技术
5N级氯化钙是制备其他5N级钙产品和5N级钙材料的基础原料之一，但是目前国内尚无制备5N级氯化钙的方法。
本发明针对目前尚无制备5N级氯化钙的方法，建立一种以工业级氯化钙溶液为料液制备5N级氯化钙溶液。工业级氯化钙溶液中主要杂质有钠、钾、镁、钡、铅、铝、铁等金属元素杂质，以及硫、硅等非金属元素杂质。
发明内容
本发明一种制备5N级氯化钙溶液的方法针对目前尚无制备5N级氯化钙的方法，提供一种以工业级氯化钙溶液为料液制备5N级氯化钙溶液的方法。
本发明一种制备5N级氯化钙溶液的方法，以工业级氯化钙溶液为料液、二-(2-乙基己基)膦酸(简称P229)为萃取剂，分离除去料液中的钠、钾、镁、钡、铅、铝、铁等金属元素杂质，以及分离除去硫、硅等非金属元素杂质，制备5N级氯化钙溶液。
本发明一种制备5N级氯化钙溶液的方法由3个步骤组成，分别为满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe、满载分馏萃取分离NaKMg/Ca和分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe；满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的萃取段实现NaKMgCa/BaPbAlFe分离，洗涤段实现NaKMg/CaBaPbAlFe分离；满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe以满载分馏萃取分离NaKMg/Ca进料级获得的平衡负载P229有机相为萃取有机相，以分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe进料级获得的平衡水相为洗涤剂。满载分馏萃取分离NaKMg/Ca与分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe直接串联；满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的出口有机相用作分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的萃取有机相，直接进入分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的第1级；分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的第1级出口水相用作满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的洗涤剂。
本发明一种制备5N级氯化钙溶液的方法的3个步骤具体如下：
步骤1：满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe
步骤1为满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe，萃取段实现NaKMgCa/BaPbAlFe分离，洗涤段实现NaKMg/CaBaPbAlFe分离。以步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系进料级获得的平衡负载P229有机相为萃取有机相，工业级氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系进料级获得的平衡水相为洗涤剂。步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系进料级获得的平衡负载P229有机相从第1级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系，工业级氯化钙溶液从进料级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系进料级获得的平衡水相从最后1级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系。从NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液，用作步骤2满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的料液；从NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钙钡铅铝铁的P229有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的料液。
步骤2：满载分馏萃取分离NaKMg/Ca
步骤2为满载分馏萃取分离NaKMg/Ca，分离除去氯化钙溶液中的金属元素杂质钠、钾和镁，以及非金属元素杂质硫和硅。以氨皂化P229有机相为萃取有机相，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得的5N级氯化钙溶液为洗涤剂。氨皂化P229有机相从第1级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液从进料级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得的5N级氯化钙溶液从最后1级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系。从NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含S和Si的氯化钠、氯化钾和氯化镁混合溶液；分取NaKMg/Ca满载分馏萃取体系进料级的平衡负载P229有机相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的萃取有机相；从NaKMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钙的P229有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的萃取有机相。
步骤3：分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe
步骤3为分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe，实现钙与钡、铅、铝、铁的分离。以步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙的P229有机相为萃取有机相，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙钡铅铝铁的P229有机相为料液，6.0mol/L HCl为洗涤酸。步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙的P229有机相从第1级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙钡铅铝铁的P229有机相从进料级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系，6.0mol/L HCl洗涤酸从最后1级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系。从Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得目标产品5N级氯化钙溶液，分取5N级氯化钙溶液用作步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系的洗涤剂；分取Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系进料级的平衡水相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的洗涤剂；从Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钡铅铝铁的P229有机相。
所述的P229有机相为P229的磺化煤油溶液，其中P229的浓度为1.0mol/L。使用时，采用氨水对P229有机相进行皂化而获得氨皂化P229有机相。
所述的工业级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.0010g/L～0.0050g/L、Si0.00010g/L～0.00030g/L、Na 4.0g/L～10.0g/L、K 0.10g/L～0.30g/L、Mg 0.10g/L～0.50g/L、Ca 115.0g/L～125.0g/L、Ba 0.010g/L～0.050g/L、Pb 0.0010g/L～0.0030g/L、Al 0.0010g/L～0.0030g/L、Fe 0.010g/L～0.030g/L。
所述的5N级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.000010g/L～0.000030g/L、Si0.000010g/L～0.000030g/L、Na 0.000010g/L～0.000050g/L、K 0.000010g/L～0.000030g/L、Mg 0.00010g/L～0.00030g/L、Ca 115.0g/L～125.0g/L、Ba 0.00010g/L～0.00030g/L、Pb 0.000010g/L～0.000030g/L、Al 0.000010g/L～0.000030g/L、Fe0.000010g/L～0.000050g/L。
本发明的有益效果：1)以工业级氯化钙溶液为料液获得5N级氯化钙溶液。5N级氯化钙溶液通过浓缩结晶或沉淀等后处理，可以获得5N级氯化钙晶体、5N级氟化钙晶体等一系列5N级含钙化合物。2)产品纯度高，钙的收率高：目标产品5N级氯化钙溶液的纯度为99.9993％～99.9997％，工业级氯化钙溶液中钙的收率为96％～98％。3)试剂消耗少：满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的出口有机相用作分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的萃取有机相，直接进入分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的第1级，节约了分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的皂化碱。分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的第1级出口水相用作满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的洗涤剂，节约了满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的洗涤酸。4)分离效率高：3个分离步骤(满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe、满载分馏萃取分离NaKMg/Ca和分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe)分离除去了工业级氯化钙溶液中的钠、钾、镁、钡、铅、铝、铁等金属杂质，以及硫、硅等非金属杂质。5)工艺流程短：从工业级氯化钙溶液制备5N级氯化钙的方法由3个分离步骤组成。满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe以满载分馏萃取分离NaKMg/Ca进料级获得的平衡负载P229有机相为萃取有机相，因此满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe不需要皂化段；以分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe进料级获得的平衡水相为洗涤剂，因此满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe不需要反萃段。满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe与满载分馏萃取分离NaKMg/Ca共享一个皂化段。满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的出口有机相用作分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的萃取有机相，因此分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe不需要皂化段。满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的出口有机相用作分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的萃取有机相，因此分馏萃取分离满载分馏萃取分离NaKMg/Ca不需要洗涤段。6)生产成本低：分离效率高，工艺流程短，试剂消耗少。
附图说明
图1为本发明一种制备5N级氯化钙溶液的方法的工艺流程示意图；
图中：LOP表示负载有机相；W表示洗涤剂；5N Ca表示5N级氯化钙溶液。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明一种制备5N级氯化钙溶液的方法作进一步描述。
实施例1
P229有机相为P229的磺化煤油溶液，其中P229的浓度为1.0mol/L。使用时，采用氨水对P229有机相进行皂化而获得氨皂化P229有机相。
工业级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.0010g/L、Si 0.00010g/L、Na4.0 g/L、K 0.10g/L、Mg 0.10g/L、Ca 115.0g/L、Ba 0.010g/L、Pb 0.0010g/L、Al 0.0010g/L、Fe0.010g/L。
步骤1：满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe
以步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第14级获得的平衡负载P229有机相为萃取有机相，工业级氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第16级获得的平衡水相为洗涤剂。步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第14级获得的平衡负载P229有机相从第1级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系，工业级氯化钙溶液从第6级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第16级获得的平衡水相从第30级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系。从NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液，用作步骤2满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的料液；从NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第30级出口有机相获得负载钙钡铅铝铁的P229有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的料液。
步骤2：满载分馏萃取分离NaKMg/Ca
以氨皂化P229有机相为萃取有机相，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得的5N级氯化钙溶液为洗涤剂。氨皂化P229有机相从第1级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液从第14级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得的5N级氯化钙溶液从第38级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系。从NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含S和Si的氯化钠、氯化钾和氯化镁混合溶液；分取NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第14级的平衡负载P229有机相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的萃取有机相；从NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第38级出口有机相获得负载钙的P229有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的萃取有机相。
步骤3：分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe
以步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第38级获得的负载钙的P229有机相为萃取有机相，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第30级获得的负载钙钡铅铝铁的P229有机相为料液，6.0mol/L HCl为洗涤酸。步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第38级获得的负载钙的P229有机相从第1级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第30级获得的负载钙钡铅铝铁的P229有机相从第16级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系，6.0mol/L HCl洗涤酸从第44级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系。从Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得目标产品5N级氯化钙溶液，分取5N级氯化钙溶液用作步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系的洗涤剂；分取Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第16级的平衡水相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的洗涤剂；从Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第44级出口有机相获得负载钡铅铝铁的P229有机相。
5N级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.000010g/L、Si 0.000010g/L、Na0.000010g/L、K 0.000010g/L、Mg 0.00010g/L、Ca 115.0g/L、Ba0.00010g/L、Pb0.000010g/L、Al 0.000010g/L、Fe 0.000010g/L。氯化钙溶液的纯度为99.9997％，钙的收率为96％。
实施例2
P229有机相为P229的磺化煤油溶液，其中P229的浓度为1.0mol/L。使用时，采用氨水对P229有机相进行皂化而获得氨皂化P229有机相。
工业级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.0030g/L、Si 0.00020g/L、Na 7.0g/L、K 0.20g/L、Mg 0.30g/L、Ca 120.0g/L、Ba 0.030g/L、Pb 0.0020g/L、Al 0.0020g/L、Fe0.020g/L。
步骤1：满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe
以步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第12级获得的平衡负载P229有机相为萃取有机相，工业级氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第18级获得的平衡水相为洗涤剂。步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第12级获得的平衡负载P229有机相从第1级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系，工业级氯化钙溶液从第6级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第18级获得的平衡水相从第32级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系。从NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液，用作步骤2满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的料液；从NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第32级出口有机相获得负载钙钡铅铝铁的P229有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的料液。
步骤2：满载分馏萃取分离NaKMg/Ca
以氨皂化P229有机相为萃取有机相，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得的5N级氯化钙溶液为洗涤剂。氨皂化P229有机相从第1级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液从第12级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得的5N级氯化钙溶液从第36级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系。从NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含S和Si的氯化钠、氯化钾和氯化镁混合溶液；分取NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第12级的平衡负载P229有机相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的萃取有机相；从NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第36级出口有机相获得负载钙的P229有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的萃取有机相。
步骤3：分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe
以步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第36级获得的负载钙的P229有机相为萃取有机相，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第32级获得的负载钙钡铅铝铁的P229有机相为料液，6.0mol/L HCl为洗涤酸。步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第36级获得的负载钙的P229有机相从第1级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第32级获得的负载钙钡铅铝铁的P229有机相从第18级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系，6.0mol/L HCl洗涤酸从第44级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系。从Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得目标产品5N级氯化钙溶液，分取5N级氯化钙溶液用作步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系的洗涤剂；分取Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第18级的平衡水相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的洗涤剂；从Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第44级出口有机相获得负载钡铅铝铁的P229有机相。
5N级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.000020g/L、Si 0.000020g/L、Na0.000020g/L、K 0.000020g/L、Mg 0.00020g/L、Ca 120.0g/L、Ba 0.00020g/L、Pb0.000020g/L、Al 0.000020g/L、Fe 0.000030g/L。氯化钙溶液的纯度为99.9995％，钙的收率为97％。
实施例3
P229有机相为P229的磺化煤油溶液，其中P229的浓度为1.0mol/L。使用时，采用氨水对P229有机相进行皂化而获得氨皂化P229有机相。
工业级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.0050g/L、Si 0.00030g/L、Na10.0g/L、K 0.30g/L、Mg 0.50g/L、Ca 125.0g/L、Ba 0.050g/L、Pb 0.0030g/L、Al 0.0030g/L、Fe 0.030g/L。
步骤1：满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe
以步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第12级获得的平衡负载P229有机相为萃取有机相，工业级氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第20级获得的平衡水相为洗涤剂。步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第12级获得的平衡负载P229有机相从第1级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系，工业级氯化钙溶液从第8级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第20级获得的平衡水相从第34级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系。从NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液，用作步骤2满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的料液；从NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第34级出口有机相获得负载钙钡铅铝铁的P229有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的料液。
步骤2：满载分馏萃取分离NaKMg/Ca
以氨皂化P229有机相为萃取有机相，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得的5N级氯化钙溶液为洗涤剂。氨皂化P229有机相从第1级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液从第12级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得的5N级氯化钙溶液从第36级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系。从NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含S和Si的氯化钠、氯化钾和氯化镁混合溶液；分取NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第12级的平衡负载P229有机相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的萃取有机相；从NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第36级出口有机相获得负载钙的P229有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的萃取有机相。
步骤3：分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe
以步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第36级获得的负载钙的P229有机相为萃取有机相，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第34级获得的负载钙钡铅铝铁的P229有机相为料液，6.0mol/L HCl为洗涤酸。步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第36级获得的负载钙的P229有机相从第1级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第34级获得的负载钙钡铅铝铁的P229有机相从第20级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系，6.0mol/L HCl洗涤酸从第44级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系。从Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得目标产品5N级氯化钙溶液，分取5N级氯化钙溶液用作步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系的洗涤剂；分取Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第20级的平衡水相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的洗涤剂；从Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第44级出口有机相获得负载钡铅铝铁的P229有机相。
5N级氯化钙溶液中的元素浓度分别为S 0.000030g/L、Si 0.000030g/L、Na0.000050g/L、K 0.000030g/L、Mg 0.00030g/L、Ca 125.0g/L、Ba 0.00030g/L、Pb0.000030g/L、Al 0.000030g/L、Fe 0.000050g/L。氯化钙溶液的纯度为99.9993％，钙的收率为98％。

Claims (3)

1.一种制备5N级氯化钙溶液的方法，其特征在于：所述的方法以工业级氯化钙溶液为料液、P229为萃取剂，分离除去料液中金属元素杂质钠、钾、镁、钡、铅、铝和铁，以及分离除去非金属元素杂质硫和硅，制备5N级氯化钙溶液；由3个步骤组成，分别为满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe、满载分馏萃取分离NaKMg/Ca和分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe；满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的萃取段实现NaKMgCa/BaPbAlFe分离，洗涤段实现NaKMg/CaBaPbAlFe分离；满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe以满载分馏萃取分离NaKMg/Ca进料级获得的平衡负载P229有机相为萃取有机相，以分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe进料级获得的平衡水相为洗涤剂；满载分馏萃取分离NaKMg/Ca与分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe直接串联；满载分馏萃取分离NaKMg/Ca 的出口有机相用作分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的萃取有机相，直接进入分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的第1级；分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的第1级出口水相用作满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的洗涤剂；
3个步骤具体如下：
步骤1：满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe
步骤1为满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe，萃取段实现NaKMgCa/BaPbAlFe分离，洗涤段实现NaKMg/CaBaPbAlFe分离；以步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系进料级获得的平衡负载P229有机相为萃取有机相，工业级氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系进料级获得的平衡水相为洗涤剂；步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系进料级获得的平衡负载P229有机相从第1级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系，工业级氯化钙溶液从进料级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系进料级获得的平衡水相从最后1级进入NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系；从NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液，用作步骤2满载分馏萃取分离NaKMg/Ca的料液；从NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钙钡铅铝铁的P229有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的料液；
步骤2：满载分馏萃取分离NaKMg/Ca
步骤2为满载分馏萃取分离NaKMg/Ca，分离除去氯化钙溶液中的金属元素杂质钠、钾和镁，以及非金属元素杂质硫和硅；以氨皂化P229有机相为萃取有机相，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得的5N级氯化钙溶液为洗涤剂；氨皂化P229有机相从第1级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、K、Mg、S和Si的氯化钙溶液从进料级进入NaKMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得的5N级氯化钙溶液从最后1级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系；从NaKMg/Ca满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含S和Si的氯化钠、氯化钾和氯化镁混合溶液；分取NaKMg/Ca满载分馏萃取体系进料级的平衡负载P229有机相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的萃取有机相；从NaKMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钙的P229有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe的萃取有机相；
步骤3：分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe
步骤3为分馏萃取分离Ca/BaPbAlFe，实现钙与钡、铅、铝、铁的分离；以步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙的P229有机相为萃取有机相，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙钡铅铝铁的P229有机相为料液，6.0mol/L HCl 为洗涤酸；步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙的P229有机相从第1级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系，步骤1之NaKMgCa/CaBaPbAlFe满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙钡铅铝铁的P229有机相从进料级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系，6.0 mol/L HCl 洗涤酸从最后1级进入Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系；从Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系第1级出口水相获得目标产品5N级氯化钙溶液，分取5N级氯化钙溶液用作步骤2之NaKMg/Ca满载分馏萃取体系的洗涤剂；分取Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系进料级的平衡水相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaKMgCa/CaBaPbAlFe的洗涤剂；从Ca/BaPbAlFe分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钡铅铝铁的P229有机相；
所述的P229有机相为P229的磺化煤油溶液，其中P229的浓度为1.0 mol/L；使用时，采用氨水对P229有机相进行皂化而获得氨皂化P229有机相。
2.根据权利要求1所述的一种制备5N级氯化钙溶液的方法，其特征在于：所述的工业级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.0010 g/L～0.0050 g/L、Si 0.00010 g/L～0.00030g/L、Na 4.0 g/L～10.0 g/L、K 0.10 g/L～0.30 g/L、Mg 0.10 g/L～0.50 g/L、Ca 115.0g/L～125.0 g/L、Ba 0.010 g/L～0.050 g/L、Pb 0.0010 g/L～0.0030 g/L、Al 0.0010 g/L～0.0030 g/L、Fe 0.010 g/L～0.030 g/L。
3.根据权利要求1所述的一种制备5N级氯化钙溶液的方法，其特征在于：所述的5N级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.000010 g/L～0.000030 g/L、Si 0.000010 g/L～0.000030 g/L、Na 0.000010 g/L～0.000050 g/L、K 0.000010 g/L～0.000030 g/L、Mg0.00010 g/L～0.00030 g/L、Ca 115.0 g/L～125.0 g/L、Ba 0.00010 g/L～0.00030 g/L、Pb 0.000010 g/L～0.000030 g/L、Al 0.000010 g/L～0.000030 g/L、Fe 0.000010 g/L～0.000050 g/L。
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