專利名稱：一種磷肥副產(chǎn)氟化鈉制備氟化鋰的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機(jī)精細(xì)化工領(lǐng)域，具體涉及一種氟化鋰的制備方法，特別是工業(yè)級氟化鋰的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，氟化鋰的制備主要是以HF為氟源，而HF主要來源于螢石。雖然我國螢石儲備豐富，但近幾十年來螢石的泛濫開采及大量出口，已經(jīng)對資源環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，再加上近年來氟化工迅速崛起，螢石消耗猛增，國家開始對螢石的開采及出口進(jìn)行限制，將螢石列為戰(zhàn)略性資源。而磷礦中含有2.5 4.0%的氟，這些氟在濕法磷酸的生產(chǎn)過程中，部分會以四氟化硅氣體的形式逸出，用水吸收后，就得到濃度為8 25%的氟硅酸溶液。目前國內(nèi)大多磷復(fù)肥企業(yè)都是利用回收的氟硅酸溶液來生產(chǎn)氟硅酸鈉、氟化鈉，但由于氟硅酸鈉、氟化鈉產(chǎn)品用途窄，售價(jià)低，市場容量小，常常滯銷。為了提高磷肥副產(chǎn)氟化鈉的附加值，解決氟化鈉滯銷的問題，本發(fā)明提出以磷肥副產(chǎn)氟化鈉為氟源制備氟化鋰。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提高磷肥副產(chǎn)氟化鈉附加值，解決磷肥副產(chǎn)氟化鈉滯銷的問題。用磷肥副產(chǎn)中的氟代替或部分代替螢石中的氟來生產(chǎn)氟化鋰，以達(dá)到節(jié)約戰(zhàn)略資源 螢石的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用磷`肥副產(chǎn)氟化鈉為氟源，單水氫氧化鋰為原料，具體的技術(shù)方案如下:
a.原料提純:向磷肥副產(chǎn)氟化鈉中加入氫氧化鈉溶液，于反應(yīng)釜中加熱攪拌，經(jīng)過濾、洗漆備用；
b.取步驟a中提純過的氟化鈉加入蒸餾水于反應(yīng)釜中加熱，同時攪拌，待溫度上升至60 90°C時加入已預(yù)熱的氫氧化鋰溶液，攪拌反應(yīng)；
c.待反應(yīng)完成后將其過濾，用蒸餾水洗滌沉淀至洗滌液為中性，烘干后得氟化鋰成
品;
d.濾液及洗滌液收集起來用于生產(chǎn)氟化鈉；
步驟a所述的磷肥副產(chǎn)氟化鈉質(zhì)量要求SiO2 ( 2.5%。步驟a所述氫氧化鈉濃度為0.5 2mol/L,氫氧化鈉加入比例為:n (臓)/n (Si02)=l 6，反應(yīng)釜中的溫度為90 150°C，反應(yīng)時間t=2 6h。步驟b所述的反應(yīng)條件為:液固比=6 10, T=50 90 °C, t=2 6h, η (Li) /n (F)=L O 3.0, r=70 200r/min。步驟b所述氫氧化鋰的預(yù)熱溫度為:60 90°C。步驟c所述的干燥方式為:常壓70 200°C。本發(fā)明所述的一種磷肥副產(chǎn)氟化鈉制備氟化鋰的方法創(chuàng)新點(diǎn):在制備氟化鋰中，對原料氟化鈉進(jìn)行預(yù)處理，有效的降低了產(chǎn)品氟化鋰中SiO2的含量；采用磷肥副產(chǎn)氟化鈉為氟源，有效地降低了氟化鋰的生產(chǎn)成本，節(jié)約了螢石這一戰(zhàn)略性資源；反應(yīng)生成的廢堿用于生成氟化鈉，實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用。所述方法還具有生產(chǎn)成本低、對設(shè)備腐蝕小、生產(chǎn)周期短，工藝簡單易于操作等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的生廣流程圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明不限于實(shí)施例。實(shí)施例1
一種磷肥副產(chǎn)氟化鈉制備氟化鋰的方法，如圖1所示，它包括下述步驟:
a.原料提純:向磷肥副產(chǎn)氟化鈉中加入氫氧化鈉溶液，于反應(yīng)釜中加熱攪拌后過濾、洗滌，磷肥副產(chǎn)氟化鈉質(zhì)量要求SiO2 ( 2.5%，所述氫氧化鈉濃度為0.5 2mol/L，氫氧化鈉加入比例為:n(NaQH)/n(SiQ2)=l 6，聚四氟反應(yīng)釜中的溫度為90 150°C，反應(yīng)時間t=2 6h ；
b.取步驟a中提純過的氟化鈉加入水于反應(yīng)釜中加熱，同時攪拌，待溫度上升至60 90°C時加入已預(yù)熱至60 90°C的氫氧化鋰溶液，攪拌反應(yīng)，氟化鈉與氫氧化鋰溶液的固液比=6 10，T=50 90°C, t=2 6h, η (Li) /n (F) =1.0 3.0, r=70 200r/min ；
c.待反應(yīng)完成后將其過濾，用蒸餾水洗滌沉淀至洗滌液為中性，烘干后得氟化鋰成品，干燥方式為:常壓下，溫度為70 200°C ；
d.濾液及洗滌液收集起來用于生產(chǎn)氟化鈉；
按n(_) /n (Si02) =4的比例向磷肥副產(chǎn)氟化鈉中加入lmol/L的氫氧化鈉溶液，在150 200°C下加熱攪拌6h后過濾、洗滌；稱取21g提純過的質(zhì)量濃度為100%的氟化鈉和22.05g的質(zhì)量濃度> 99%的單水氫氧化鋰，按圖1步驟在液固比=8.8，反應(yīng)溫度T=90°C，反應(yīng)時間t=5h, r=100r/min的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后，經(jīng)過濾、洗滌至濾液為中性，于120°C烘箱中IOh后得到氟化鋰產(chǎn)品；濾液及洗滌液收集于容器中，并加入80g氟硅酸鈉加熱攪拌，制得氟化鈉。所得產(chǎn)品分析結(jié)果及氫氧化鈉回收率見表I。實(shí)施例2
按n (Nara)/n (Si()2) =4的比例向磷肥副產(chǎn)氟化鈉中加入lmol/L的氫氧化鈉溶液在150 200°C下加熱攪拌3h后過濾、洗滌；稱取21g提純過的質(zhì)量濃度為100%的氟化鈉和22.05g的質(zhì)量濃度> 99%的單水氫氧化鋰按圖1步驟，在液固比=8.8，反應(yīng)溫度T=90°C，反應(yīng)時間t=2h，r=100r/min的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后，經(jīng)過濾、洗滌至濾液為中性，于120°C烘箱中IOh后得到氟化鋰產(chǎn)品；濾液及洗滌液收集于容器中，并加入80g氟硅酸鈉加熱攪拌，制得氟化鈉。所得產(chǎn)品分析結(jié)果及氫氧化鈉回收率見表I。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3
按n (Nara)/n (Si()2) =4的比例向磷肥副產(chǎn)氟化鈉中加入lmol/L的氫氧化鈉溶液在150 200°C下加熱攪拌4h后過濾、洗滌；稱取21g提純過的質(zhì)量濃度為100%的氟化鈉和22.05g的質(zhì)量濃度> 99%的單水氫氧化鋰按圖1步驟，在液固比=8.8，反應(yīng)溫度T=70°C，反應(yīng)時間t=4h, r=100r/min的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后，經(jīng)過濾、洗滌至濾液為中性，于120°C烘箱中IOh后得到氟化鋰產(chǎn)品；濾液及洗滌液收集于容器中，并加入80g氟硅酸鈉加熱攪拌，制得氟化鈉。所得產(chǎn)品分析結(jié)果及氫氧化鈉回收率見表I。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例4
按n (Nara)/n (Si()2) =4的比例向磷肥副產(chǎn)氟化鈉中加入lmol/L的氫氧化鈉溶液在150 200°C下加熱攪拌5h后過濾、洗滌；稱取21g提純過的質(zhì)量濃度為100%的氟化鈉和22.05g的質(zhì)量濃度> 99%的單水氫氧化鋰按圖1步驟，在液固比=10.8，反應(yīng)溫度T=70°C，反應(yīng)時間t=6h，r=100r/min的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后，經(jīng)過濾、洗滌至濾液為中性，于120°C烘箱中IOh后得到氟化鋰產(chǎn)品。濾液及洗滌液收集于容器中，并加入80g氟硅酸鈉加熱攪拌，制得氟化鈉。所得產(chǎn)品分析結(jié)果及氫氧化鈉回收率見表I。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例5
按n (Nara)/n (Si()2) =4的比例向磷肥副產(chǎn)氟化鈉中加入lmol/L的氫氧化鈉溶液在150 200°C下加熱攪拌5h后過濾、洗滌；稱取21g提純過的質(zhì)量濃度為100%的氟化鈉和22.05g的質(zhì)量濃度> 99%的單水氫氧化鋰按圖1步驟，在液固比=10.8，反應(yīng)溫度T=90°C，反應(yīng)時間t=5h，r=100r/min的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后，經(jīng)過濾、洗滌至濾液為中性，于120°C烘箱中IOh后得到氟化鋰產(chǎn)品；濾液及洗滌液收集于容器中，并加入80g氟硅酸鈉加熱攪拌，制得氟化鈉。所得產(chǎn)品分析結(jié)果及氫氧化鈉回收率見表I。其余同實(shí)施例1。表I
權(quán)利要求
1.一種磷肥副產(chǎn)氟化鈉制備氟化鋰的方法，其特征在于，包括下述步驟: a.原料提純:向磷肥副產(chǎn)氟化鈉中加入氫氧化鈉溶液，于反應(yīng)釜中加熱攪拌后過濾、洗漆; b.取步驟a中提純過的氟化鈉加入水于反應(yīng)釜中加熱，同時攪拌，待溫度上升至60 90°C時加入已預(yù)熱的氫氧化鋰溶液，攪拌反應(yīng)； c.待反應(yīng)完成后將其過濾，用蒸餾水洗滌沉淀至洗滌液為中性，烘干后得氟化鋰成品; d.濾液及洗滌液收集起來用于生產(chǎn)氟化鈉； 根據(jù)權(quán)利I所述的一種磷肥副產(chǎn)氟化鈉制備氟化鋰的方法，其特征在于:步驟a所述的磷肥副產(chǎn)氟化鈉質(zhì)量要求SiO2 ( 2.5%。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的一種磷肥副產(chǎn)氟化鈉制備氟化鋰的方法，其特征在于:步驟a所述氫氧化鈉濃度為0.5 2mol/L,氫氧化鈉加入比例為:n(Nara)/n(Si()2) =1 6,聚四氟反應(yīng)釜中的溫度為90 150°C，反應(yīng)時間t=2 6h。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的一種磷肥副產(chǎn)氟化鈉制備氟化鋰的方法，其特征在于:步驟b所述的反應(yīng)條件為:氟化鈉與氫氧化鋰溶液的固液比=6 10，T=50 90°C，t=2 6h，η (Li) /n (F)=L O 3.0, r=70 200r/min。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的一種磷肥副產(chǎn)氟化鈉制備氟化鋰的方法，其特征在于:步驟b所述氫氧化鋰的預(yù)熱溫度為:60 90°C。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的一種磷肥副產(chǎn)氟化鈉制備氟化鋰的方法，其特征在于:步驟c所述的干燥方式為:常壓下， 溫度為70 200°C。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種用磷肥副產(chǎn)氟化鈉制備氟化鋰的方法，其特征在于將氟源與可溶性鋰鹽在水中接觸進(jìn)行反應(yīng)，其中，所述氟源為磷肥副產(chǎn)氟化鈉，鋰鹽為單水氫氧化鋰。其具體步驟包括a.原料提純向磷肥副產(chǎn)氟化鈉中加入氫氧化鈉溶液，于反應(yīng)釜中加熱攪拌后過濾、洗滌；b.取步驟a中提純過的氟化鈉加入水于反應(yīng)釜中加熱，同時攪拌，待溫度上升至60-90℃時加入已預(yù)熱的氫氧化鋰溶液，并攪拌反應(yīng)3-10h；c待反應(yīng)完成后將其過濾，用蒸餾水洗滌沉淀至洗滌液為中性，烘干后得氟化鋰成品；d濾液及洗滌液收集起來用于生產(chǎn)氟化鈉。本發(fā)明以磷肥副產(chǎn)氟化鈉為氟源，不僅降低了氟化鋰的生產(chǎn)成本，而且該工藝對設(shè)備腐蝕小，生產(chǎn)工藝流程短，設(shè)備簡單，易于操作，反應(yīng)中的濾液及洗滌液可用于氟化鈉的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)利用，且對環(huán)境污染小。
文檔編號C01D3/02GK103073031SQ20121042519
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者明大增, 李志祥, 余正興 申請人:云南云天化國際化工股份有限公司