一种碘酸盐的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种碘酸盐的制备方法。
【背景技术】
[0002]碘酸是碘的含氧酸之一，分子式为ΗΙ03，工业上用作医药合成中间体、催化剂、化学试剂。碘酸盐中常用的有碱金属(如钠、钾)和碱土金属(如钙、钡)的盐类，其中碘酸钾可用于化学分析中作基准试剂，也可作为碘质补充剂，如食盐加碘剂。而碘酸钙用作食品和词料的添加剂。
[0003]采用同样工艺耒生产溶解度较大的碱金属碘酸盐，则其副产物的分离工作将是复杂而且广品的质量很难提闻，相应使生广成本提闻。
[0004]鉴于目前国家要求对食盐普遍加碘，所以国内对药用级和食品级碘酸盐的需要量将会大增，由于涉及的范围广，人们普遍要求改进制造碘酸盐的工艺，进而降低成本，提高质量。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是要提供一种在简化工艺的条件下低成本生产碘酸盐的工业制备法。
[0006]本发明是这样实施的:
本发明选用催化双氧水氧化法制备纯碘酸溶液，再用纯碘酸溶液与氢氧化物或碱金属碳酸盐反应，即可制取相应的纯碘酸盐类。
[0007]在碘酸制备方法的双氧水与浓硝酸氧化法中是以浓硝酸与双氧水作为复合氧化剂氧化碘制取碘酸的，其中浓硝酸的用量为所投碘量的1.5倍，因此大量的硝酸根离子存在于碘酸溶液中，是不可能用这种混合酸与碱金属的氢氧化物或碳酸盐反应去制纯碘酸盐的。因为这种制备方法的杂质分离工作太繁琐，且质量不高。
[0008]本发明选用投碘量的1-10%用量的硝酸，和相应量的双氧水反应，直接制得纯碘酸溶液。这种纯碘酸溶液与碱金属的氢氧化物或碳酸盐反应，即可直接制得所需的碘酸盐溶液，这种溶液中的微量硝酸盐，是很容易分离的，由此可在成本不高的条件下制得质量好的碘酸盐。
[0009]同时，本发明发现在少量的氯酸、溴酸、碘酸等卤酸在碘的双氧水氧化反应中均有催化作用。其加入量为投碘量的0.5-50%。
[0010]本发明的关键在于在双氧水对碘的氧化反应中的催化剂，于50°C -100°c的温度下可使碘氧化成碘酸。
[0011]反应生成的反应液不必分离杂质，而可直接与氢氧化物或碱金属的碳酸盐进行反应，此反应同样不会产生杂质，只需进行蒸发、结晶、水洗、干燥等简单步骤即可制得纯净的高质量碘酸盐。由于本发明所用的方法革除了其它方法中不可避免的杂质分离过程和有害气体的回收过程，从而大大缩短了工艺步骤，减少了设备投资，减少了能耗，降低了生产成本，又提高了产品质量。本方法对制备溶解度较大的碱金属碘酸盐的优越性、先进性更为明显。
[0012]采用本发明所指的碘酸盐的生产工艺，如欲制备药用级碘酸钾或食品级碘酸钙可用工业优级碳酸钾或石灰乳与精碘、工业优级双氧水在规定的条件下反应，即可得到收率89-91%的纯净产品。
[0013]本发明所选用的催化剂具有用量少，催化效果显著，工艺操作简单，体系中无杂质等特点。本发明的典型例子如下:
在50-10(TC的温度条件下，投入一定量的精碘，加入适量的水，定量的双氧水和少量的硝酸或卤酸，在保持温度的条件下搅拌4-8小时，即可得到含量约为18-23%的纯碘酸溶液，此碘酸的转化率约为90-99% (以纯碘投入量为计算基准):继而在此纯碘酸溶液中加入适量的氢氧化物或碱金属碳酸盐溶液，使溶液的PH = 7，再将此中性溶液蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，最后制得含量高于99%的碘酸盐，其收率以起始投碘量计算可达85-95%。
[0014]实施例1 ;
在500立升的反应釜中，加入蒸馏水100公斤，双氧水50公斤(按100%计)，硝酸(98%) 2升，和精碘40公斤，不断地搅拌，并将温度控制在70°C的条件下，反应6小时，可制得含量为18%的碘酸溶液300公斤，碘酸的收率为98% (以投碘量为基准)。继而在温度50°C的条件下，不断地搅拌，并慢慢加入浓度为40%的碳酸钾溶液，使反应溶液的PH值等于7，碳酸钾溶液的加入总量为61公斤。析出的结晶，经过滤器过滤，母液返回反应釜内蒸发再结晶，结晶可用蒸馏水淋洗，最后将洗好的结晶于100°C下干燥至含水量小于
0.5%时，即得成品碘酸钾(含量不低于99.0% )60公斤，其收率以碘计为91%。
[0015]实施例2:
在500立升的反应釜中，加入无离子水20公斤，精碘40公斤，双氧水(以100%计)60公斤，氯酸(浓度为10% ) 20公斤，在不断搅拌下，控制温度在90°C的条件下反应8小时，可得含量为23%的碘酸溶液235公斤，碘酸收率为98% (以碘计)。将碘酸溶液的温度降至20°C后，慢慢加入浓度为40%的碳酸钾溶液，使其PH值等于7时为止，计加入碳酸钾溶液64公斤。此时已析出的结晶进入过滤器过滤，母液再蒸发结晶以回收碘酸钾，经过滤后的碘酸钾结晶用去离子水淋洗后，取出结晶在75°C下干燥至含水量小于0.5%时，即可得成品碘酸钾59公斤，其含量不低于99.0%。以碘计算，其收率为90%。
[0016]实施例3:
在500立升的反应釜内，加入精碘40公斤，双氧水(以100%计)52公斤，蒸馏水100公斤，浓度为10 %的碘酸溶液20公斤，在90°C下不断搅拌，并反应6小时，可制得含量为20%的碘酸溶液281公斤，以碘计算，碘酸的收率为98%。将此碘酸溶液的温度降至30°C，慢慢加入浓度为40 %的碳酸钾溶液，至此溶液的PH值等于7时为止。共加入此碳酸钾溶液56公斤，将已析出结晶的反应料浆过滤，母液再蒸发以回收碘酸钾，滤得的结晶用蒸馏水淋洗，然后取出结晶在95°C下干燥至游离水分低于0.5%，即得成品碘酸钾(含量不低于99.0%)61公斤。其收率以碘计为89%。
【主权项】
1.一种碘酸盐的制备方法，其特征在于该方法包括如下两个步骤:1.碘酸的制备:采用的双氧水为氧化剂，用少量的硝酸，卤酸如氯酸、溴酸、碘酸作为氧化反应的催化剂，将精碘氧化成碘酸；使用硝酸的加入量为所投精碘量的1-10%，使用卤酸的加入量为所投精碘的0.5-50 反应温度在50°C-100°c范围内，反应时间为4-8小时，2.碘酸盐的制备:是用通过1步骤取得的纯碘酸溶液直接用氢氧化物或碱金属的碳酸盐的溶液中和的方法；其中和反应的温度控制在50°C -100°C的范围内，中和的PH值等于7。
【专利摘要】一种碘酸盐的制备方法，其特征在于该方法包括如下两个步骤：1.碘酸的制备：采用的双氧水为氧化剂，用少量的硝酸，卤酸如氯酸、溴酸、碘酸作为氧化反应的催化剂，将精碘氧化成碘酸；使用硝酸的加入量为所投精碘量的1-10％，使用卤酸的加入量为所投精碘的0.5-50％；反应温度在50℃-100℃范围内，反应时间为4-8小时，2.碘酸盐的制备：是用通过A步骤取得的纯碘酸溶液直接用氢氧化物或碱金属的碳酸盐的溶液中和的方法；其中和反应的温度控制在50℃-100℃的范围内，中和的pH值等于7。
【IPC分类】C01B11/20
【公开号】CN105329856
【申请号】CN201410382912
【发明人】马井芳
【申请人】马井芳
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年8月6日