技术领域
本发明涉及一种含氟气体的制备方法，特别是一种六氟化钨的制备方法。
背景技术：
WF6在室温下是一种无色的气体，其密度是已知气体中最大的。WF6的相对分
子质量为297.84，其分子在常温下具有对称的正八面体结构，并具有抗磁性。
目前工业上主要采用金属钨与氟气或NF3直接反应的方法来制备WF6，反应通常
在高于350℃的条件下进行。为减少副产物的生成，金属钨在使用前应先进行脱
水和脱氧处理。
CN102951684A公开了一种六氟化钨气体的制备方法，涉及一种钨的氟化物。
将氟化氢通入电解槽中进行电解制氟，将产生的低纯度氟气依次通过纯化塔、
第1深冷罐和第2深冷罐进行净化，净化后的氟气通入反应系统进行反应，生成
粗品六氟化钨；将净化后的氟气再通入装有废钨切头的第1卧式固定床反应器和
第2卧式固定床反应器进行反应，所制备的六氟化钨气体依次通过初级冷凝器、
中级冷凝器和高级冷凝器收集，分别解冻流至第1储罐、第2储罐和第3储罐进行
收集，未被冷凝或未反应的杂质气体通过尾部管道排放到淋洗塔进行碱液吸收，
通过第1储罐、第2储罐和第3储罐收集的粗品六氟化钨进行升温，经过过滤器蒸
馏至精馏塔进行精馏提纯。利用废钨切头，工艺操作安全，纯度较高。
CN101070189公开了一种六氟化钨气体的制备方法，将氟气(F2)与高纯氮(N2)
按1∶0.5～20比例混合通入裂解器中，预热温度为10℃～100℃，压力为0～
0.6MPA，时间为1MIN～20MIN，后进入反应器，反应器内有5～15KG原料钨(W)，反
应器中氟气与原料钨的反应温度为20℃～400℃，反应时间为1MIN～20MIN，所制
备的六氟化钨(WF6)气体由低温收集器液化收集，通过抽真空去除其中的氟气、氮
气和三氟化氮低沸点杂质，低温收集器中收集10KG～50KG的WF6气体后，停止收集
并升温将WF6气体压入钢瓶保存，所述的裂解器、反应器和低温收集器之间通过管
道相连。
现有专利及文献技术所反应是通过使氟气流过含金属钨的流化床或固定床
来完成的。为促进气一固相的良好接触，通常将金属钨加工成粉末状。反应结
束后，以液体形式收集WF6。上述工艺在实际操作中氟气与钨粉接触不充分、反
应器效率低等问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种六氟化钨的
制备方法。
为了解决以上技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种六氟化钨的
制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：钨组合物的制备
将钨粉，占钨粉质量百分比含量为5～10的硬脂酸，占钨粉质量百分比含
量为100-200的聚丙烯树脂，在100-130℃搅拌0.5-2h，挤出造粒，在50-80℃，
在占钨粉质量百分比含量为5～10的丙酮中浸泡20-60h，将硬脂酸溶出，在
60-100℃干燥5-10h，得到形成具有微孔结构的颗粒；再加入占钨粉质量百分比
含量为0.1～1的胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，占钨粉质量百分比含量为5～
15的氟化氢吡啶络合物，在25-60℃反应5-10h，再经100-200℃干燥5-10h。
得到钨组合物。
步骤(2)：合成反应
氟气进入装有本钨组合物的反应器中反应，氟气与钨的摩尔比为3～5∶1，
反应温度为300～500℃，空速1～5BV/h，制得六氟化钨粗品。
步骤(3)：精制
六氟化钨气体经过公知的提纯技术，包括精馏分离技术，脱除低沸物，再
脱除高沸物，再进入装有吸附剂的吸附塔，温度-40～-10℃，流速1～5BV/h；
吸附后得到高纯的六氟化钨气体。
步骤(1)所述的氟化氢吡啶络合物，HF含量70％以上，为市售产品，如广
州和为化工有限公司生产的产品；所述的胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐为市售
产品，如中科院兰州化学物理研究所生产的产品。所述的钨粉，硬脂酸，聚丙
烯树脂均为市售产品。
步骤(3)所述的吸附剂包括X型分子筛，A型分子筛，活性炭，吸附剂可
以在使用前经过预处理，例如酸处理，热处理和蒸汽处理。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
经本专利钨组合物作为颗粒状，具有微孔结构，可以堆放在固定床中，与
氟气接触面积大，胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，氟化氢吡啶络合物的加入使
钨组合物与氟气更易反应，产品进一步精制后可以得到电子级六氟化钨。
具体实施方式
以下结合具体实施例，进一步阐明本发明，但这些实施例仅用于解释本发
明，而不是用于限制本发明的范围。
钨粉为市售产品，如上海谷研科技有限公司生产的产品，氟气为市售产品，如
郑州星岛化工生产的产品。
实施例1
步骤(1)：钨组合物的制备
在反应器中加入100Kg钨粉，800Kg硬脂酸，150Kg聚丙烯树脂，在120℃
搅拌1.5h，挤出造粒，在60℃条件下，将处理后的钨粉在800Kg的丙酮中浸泡
40h，将硬脂酸溶出，在80℃条件下干燥7h，得到形成具有微孔结构的颗粒；再
加入0.5Kg的胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，1000Kg的氟化氢吡啶络合物，在
40℃条件下反应7h，再在150℃温度下干燥8h。得到钨组合物。
步骤(2)：合成反应
将氟气进入装有本钨组合物的反应器中反应，氟气与钨的摩尔比为4∶1，
反应温度为400℃，空速3BV/h，制得六氟化钨粗品。
步骤(3)：精制
六氟化钨气体经过公知的提纯技术，包括精馏分离技术，脱除低沸物，再
脱除高沸物，再进入装有吸附剂的吸附塔，温度-20℃，流速3BV/h；吸附后得
到高纯的六氟化钨气体。产品中六氟化钨的含量见表1。
实施例2
步骤(1)：钨组合物的制备
在反应器中加入100Kg钨粉，500Kg硬脂酸，100Kg聚丙烯树脂，在100℃
搅拌0.5h，挤出造粒，在50℃条件下，将处理后的钨粉在500Kg的丙酮中浸泡
20h，将硬脂酸溶出，在60℃条件下干燥5h，得到形成具有微孔结构的颗粒；再
加入0.1Kg的胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，500Kg的氟化氢吡啶络合物，在
25℃条件下反应5h，再在100℃温度下干燥5h。得到钨组合物。
步骤(2)：合成反应
将氟气进入装有本钨组合物的反应器中反应，氟气与钨的摩尔比为3∶1，
反应温度为300℃，空速1BV/h，制得六氟化钨粗品。
步骤(3)：精制
六氟化钨气体经过公知的提纯技术，包括精馏分离技术，脱除低沸物，再脱除
高沸物，再进入装有吸附剂的吸附塔，温度-40℃，流速1BV/h；吸附后得到高
纯的六氟化钨气体。产品中六氟化钨的含量见表1。
实施例3
步骤(1)：钨组合物的制备
在反应器中加入100Kg钨粉，1000Kg硬脂酸，200Kg聚丙烯树脂，在130℃
搅拌2h，挤出造粒，在80℃条件下，将处理后的钨粉在1000Kg的丙酮中浸泡60h，
将硬脂酸溶出，在100℃条件下干燥10h，得到形成具有微孔结构的颗粒；再加
入1Kg的胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，1500Kg的氟化氢吡啶络合物，在25℃
条件下反应5h，再在200℃温度下干燥10h。得到钨组合物。
步骤(2)：合成反应
将氟气进入装有本钨组合物的反应器中反应，氟气与钨的摩尔比为5∶1，
反应温度为500℃，空速5BV/h，制得六氟化钨粗品。
步骤(3)：精制
六氟化钨气体经过公知的提纯技术，包括精馏分离技术，脱除低沸物，再脱除
高沸物，再进入装有吸附剂的吸附塔，温度-10℃，流速5BV/h；吸附后得到高
纯的六氟化钨气体。产品中六氟化钨的含量见表1。
对比例1
步骤(1)不加入胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，其它同实施例1。产品中
六氟化钨的含量见表1。
对比例2
步骤(2)不加入氟化氢吡啶络合物，其它同实施例1。产品中六氟化钨的含
量见表1。
对比例3
步骤(1)取消，步骤(2)使用钨粉代替钨组合物，其它同实施例1。产品
中六氟化钨的含量见表1。
表1：实施例1-3及对比例1-3的产物中六氟化钨的含量见表1。
实施例
产品纯度体积分数％
1
99.999
2
99.999
3
99.999
对比例1
99.994
对比例2
99.991
对比例3
99.922
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何
以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所
作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。