专利名称：一种高活性氟化钾的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种化工产品的制备方法，特别是高活性氟化钾制备方法。
背景技术：
氟化钾是最常用的氟化剂之一，可以说没有氟化钾就没有蓬勃发展的氟化工。而氟化钾作为氟化剂最重要的时期反应活性，作为氟化剂，特别是在精细化工的生产与应用中，高活性氟化钾有普通无水氟化钾无可比拟的优势。
目前，高活性氟化钾生产最普遍采用的工艺是在传统氟化钾生产工艺的基础上采用先进的干燥、粉碎工艺，特别是选用适宜的表面活性剂，再进行喷雾干燥，从而制得高活性产品。而不能通过直接结晶的方法制备出高活性氟化钾产品。由于喷雾干燥技术的设备费用和生产能耗都比较高，如何找到一个低投入低能耗的高活性氟化钾制备方法已迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术的缺陷，提供一种低投入、低能耗、高纯度的高活性氟化钾制备方法。
本发明所述的高活性氟化钾的制备方法，是采用传统氟化钾制备工艺——中和法或水解法，包括以下步骤
a.用中和法或水解法制得氟化钾水溶液；b.控制反应原料的物料比，以控制反应液的终点PH值及反应液的最终浓度，至反应完成；c.将反应液沉降，取上层清液，即为氟化钾水溶液；d.将氟化钾清液冷却，加入诱导剂，得氟化钾结晶；e.结晶物抽滤后，将滤饼干燥即得高活性氟化钾产品。
步骤b所述的氟化钾水溶液浓度为20％～60％。
步骤b所述的反应液的终点PH值为6-13。
步骤d所述的诱导剂加入量应为氟化钾水溶液总量的0.01％～5％。
步骤d所述的冷却温度为-20℃～40℃。
步骤d所述的诱导剂为吸水性物质。
所述的诱导剂为氟化钾、二水氟化钾、氯化钙。
步骤e所述的结晶在抽滤时用有机溶剂进行洗涤。
步骤e所述的滤饼干燥可采用真空干燥、真空冷冻干燥或超临界干燥中的一种。
在本发明中，所得滤液可返回母液循环利用。
本发明所述的氟化钾的制备方法，是在传统氟化钾制备工艺的基础上，通过控制原料浓度及物料比使所制得氟化钾水溶液的浓度为20％～60％，终点PH值在6到13之间。将所得氟化钾水溶液沉降过滤，再将氟化钾水溶液的温度调至-20℃～40℃后，向其内加入0.01％～5％的诱导剂，氟化钾水溶液即在瞬间完成结晶，结晶在抽滤时用有机溶剂洗涤，可缩短滤饼的干燥时间并使所得的高活性氟化钾的比表面积进一步提高，将结晶经过适当的干燥处理后即可得到高活性氟化钾产品。根据结晶动力学原理，由于氟化钾的结晶是在瞬间完成的，所以晶体没有长大的时间保证，从而能得到较小粒径的氟化钾晶体。，本发明在采取上述技术后，不仅大大降低了生产高活性氟化钾的能耗和设备投资费用，还降低了对制备高活性氟化钾的原料的要求。
图1为本发明所述制备方法的中和法的工艺流程示意图。
图2为本发明所述制备方法的水解法的工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，但不限于实施例。
实施例11)将1000g氢氧化钾溶于800g水中得到氢氧化钾溶液，向氢氧化钾溶液中通入氟化氢气体，氟化氢气体的通入速率以保持反应温度在40-70℃为宜；2)当反应液的PH值达7.1时，停止通入氟化氢气体，中和反应完成；3)将反应液沉降静置12小时后，取上层清液；4)将上清液在冷却至21℃，加入0.5g氟化钾诱导剂，氟化钾水溶液即在瞬间完成结晶；5)抽滤并用饱和氟化钾水溶液洗涤后，将滤饼放入真空箱干燥4小时即得高活性氟化钾。
实施例2在其他条件与实施例1相同的情况下，在步骤5)抽滤时用无水乙醇进行洗涤。
实施例3在其他条件与实施例1相同的情况下，在步骤4)瞬间结晶完成后，向已结晶的氟化钾水溶液中加入一定量无水乙醇并充分搅拌后再抽滤。
实施例41)将1000g氢氧化钾溶于1000g水中得到氢氧化钾溶液，向氢氧化钾溶液中加入氟化氢气体，氟化氢气体的通入速度以保持反应温度在40～70℃为宜；2)当反应液的PH值达8.2时，停止通入氟化氢，中和反应完成；3)将反应液静止沉降10小时后，取上层清液；4)将上层清液冷却至10℃，向其内加入0.3g氟化钾诱导剂，氟化钾水溶液即在瞬间完成结晶；5)抽滤并用饱和氟化钾水溶液洗涤后，将滤饼在真空干燥箱干燥4小时后即得高活性氟化钾产品。
实施例5在其他条件与实施例4相同的情况下，在步骤5)抽滤时用无水乙醇进行洗涤。
实施例6
1)将100g氢氧化钾溶于150g水中得到氢氧化钾溶液，向氢氧化钾溶液中加入氟化氢气体，氟化氢气体的通入速度以保持反应温度在40～70℃为宜；2)溶液的PH在12时，停止通入氟化氢，中和反应完成；3)反应液静止沉降12小时后，取上层清液；4)将上清液冷却至-5℃，加入2g二水氟化钾诱导剂，氟化钾水溶液即在瞬间完成结晶；5)抽滤并用饱和氟化钾水溶液洗涤后，将滤饼在真空干燥箱内干燥4小时后即得高活性氟化钾产品。
实施例7在其他条件与实施例6相同的情况下，在步骤5)抽滤时用无水乙醇进行洗涤。
实施例8配制23％的氯化钾300g，并向其内滴加浓度为10％的氟硅酸600g，反应后完成后将所得晶体抽滤洗涤至洗涤液的PH值≥5后，将滤饼再与110g氢氧化钾在400g，105℃左右的水中充分水解，水解后得到二氧化硅沉淀和氟化钾水溶液，离心分离除去二氧化硅，即得到氟化钾水溶液，反应方程式如下H2SiF6+2KCl→K2SiF6+2HClK2SiF6+4KOH→6KF+SiO2↓+2H2O将所得氟化钾水溶液冷却至10℃后，想其内加入1g氟化钾，氟化钾水溶液即在瞬间完成结晶，抽滤并用无水乙醇进行洗涤后将结晶放入真空干燥箱内干燥4小时，即得高活性氟化钾产品。
各实施例高活性氟化钾产品分析结果见下表
权利要求
1.一种高活性氟化钾的制备方法，本发明是采用传统氟化钾制备工艺——中和法或水解法，其特征在于包括以下步骤a.用中和法或水解法制得氟化钾水溶液；b.控制反应原料的物料比，以控制反应液的终点PH值及反应液的最终浓度，至反应完成；c.将反应液沉降，取上层清液，即为氟化钾水溶液；d.将氟化钾清液冷却，加入诱导剂，得氟化钾结晶；e.结晶物抽滤后，将滤饼干燥即得高活性氟化钾产品。
2.根据权利要求1所述的高活性氟化钾的制备方法，其特征在于步骤b所述的氟化钾水溶液浓度为20％～60％。
3.根据权利要求1所述的高活性氟化钾的制备方法，其特征在于步骤b所述的反应液的终点PH值为6-13。
4.根据权利要求1所述的高活性氟化钾的制备方法，其特征在于步骤d所述的诱导剂加入量应为氟化钾水溶液总量的0.01％～5％。
5.根据权利要求1所述的高活性氟化钾的制备方法，其特征在于步骤d所述的冷却温度为-20℃～40℃。
6.根据权利要求1所述的高活性氟化钾的制备方法，其特征在于步骤d所述的诱导剂为吸水性物质。
7.根据权利要求6所述的高活性氟化钾的制备方法，其特征在于所述的诱导剂为氟化钾、二水氟化钾、氯化钙等。
8.根据权利要求1所述的高活性氟化钾的制备方法，其特征在于步骤e所述的结晶在抽滤时用有机溶剂进行洗涤。
9.根据权利要求1所述的高活性氟化钾的制备方法，其特征在于步骤e所述的滤饼干燥可采用真空干燥、真空冷冻干燥或超临界干燥中的一种。
10.根据权利要求1所述的高活性氟化钾的制备方法，其特征在于所得滤液可返回母液循环利用。
全文摘要
一种高活性氟化钾的制备方法涉及一种化工产品的制备方法，特别是高活性氟化钾制备方法。本发明是采用传统氟化钾制备工艺——中和法或水解法，包括以下步骤a.用中和法或水解法制得氟化钾水溶液；b.控制反应原料的物料比，以控制反应液的终点pH值及反应液的最终浓度，至反应完成；c.将反应液沉降，取上层清液，即为氟化钾水溶液；d.将氟化钾清液冷却，加入诱导剂，得氟化钾结晶；e.结晶物抽滤后，将滤饼干燥即得高活性氟化钾产品。该方法大大降低了制备高活性氟化钾的生产能耗。
文档编号C01D3/00GK101049947SQ20071006587
公开日2007年10月10日 申请日期2007年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者明大增, 李志祥, 程相桂, 杨跃华 申请人:云南云天化国际化工股份有限公司