本發(fā)明涉及化工提出技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種高純無(wú)三水氯化鋁的制備方法。

背景技術(shù)：

三氯化鋁a1cl3，英文名稱(chēng)aluminiumtrichloride，分子量133.35，相對(duì)密度(水＝1)2.44，蒸汽壓0.13kpa(100℃)，熔點(diǎn)190℃(253kpa)，酸性腐蝕品危險(xiǎn)標(biāo)記20，是由鋁土礦化學(xué)加工或以金屬鋁氯化而制得的一種重要的無(wú)機(jī)鹽。工業(yè)上三氯化鋁有固體的無(wú)水物和六水物以及液體的三氯化鋁產(chǎn)品。無(wú)水物為六方晶系的白色固體或粉末，工業(yè)品由于含有游離的氯、鐵或痕量的有機(jī)物等雜質(zhì)，常呈淡黃色、灰色或橘黃色。在濕空氣中吸水釋放出氯化氫，有強(qiáng)鹽酸氣味。與水劇烈反應(yīng)放出大量熱，溶于多種有機(jī)溶劑，微溶于四氯化碳、三氯甲烷。六水物為微黃色至無(wú)色、有潮解性，水溶液呈酸性。

目前，生產(chǎn)高純無(wú)水三氯化鋁(純度>99.99％)的主要技術(shù)是鋼制設(shè)備氣化排出水分和硫化氫等雜質(zhì)后三氯化鋁在冷卻塔壁上結(jié)晶析出后刮離粉碎包裝，雖然工業(yè)產(chǎn)能較大但不足在于無(wú)法避免鐵金屬成分在被三氯化鋁腐蝕后，進(jìn)入產(chǎn)品嚴(yán)重影響純度，致使產(chǎn)成品部分呈黃色。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種高純無(wú)三水氯化鋁的制備方法，以適用于工業(yè)化生產(chǎn)且能保證較好的純度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種高純無(wú)水三氯化鋁的制備方法。該制備方法包括以下步驟：s1，將粗制三氯化鋁加入氯化物鹽和金屬鋁進(jìn)行真空處理，將蒸氣壓低于三氯化鋁蒸氣壓的物質(zhì)揮發(fā)出來(lái)；s2，真空處理后進(jìn)行蒸餾；以及s3，收集、冷卻后獲得高純無(wú)水三氯化鋁。

進(jìn)一步地，s1中，真空處理的溫度為70～90℃。

進(jìn)一步地，s1中，真空處理的時(shí)間為1～5h，處理后真空表壓力<15pa。

進(jìn)一步地，氯化物鹽為選自由無(wú)水氯化鉀、無(wú)水氯化鈉、無(wú)水氯化鈣和無(wú)水氯化鋰組成的組中的一種或多種。

進(jìn)一步地，加入的氯化物鹽與粗制三氯化鋁中三氯化鋁的摩爾比為0.1～1:1。

進(jìn)一步地，s1中，加入的金屬鋁為鋁片、鋁塊和鋁粉中的一種或多種。

進(jìn)一步地，s2中，蒸餾的溫度控制在110～180℃。

進(jìn)一步地，s3中，冷卻的溫度保持在10～50℃。

進(jìn)一步地，s1和s2在雙室反應(yīng)器中進(jìn)行。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，粗制三氯化鋁可以是市售的已有工藝制備的無(wú)水三氯化鋁(黃色)。氯化物鹽起到助溶劑的作用，金屬鋁為凈化劑，可以將雜質(zhì)fecl3還原。這樣可以簡(jiǎn)便有效的去除雜質(zhì)，得到較高純度的無(wú)三水氯化鋁，且適合工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1和2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的真空處理裝置及流程示意圖。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明一種典型的實(shí)施方式，提供一種高純無(wú)三水氯化鋁的制備方法。該制備方法包括以下步驟：s1，將粗制三氯化鋁加入氯化物鹽和金屬鋁進(jìn)行真空處理，將蒸氣壓低于三氯化鋁蒸氣壓的物質(zhì)揮發(fā)出來(lái)；s2，真空處理后進(jìn)行蒸餾；以及s3，收集、冷卻后獲得高純無(wú)水三氯化鋁(白色或透明晶體)。

其中，粗制三氯化鋁可以是市售的已有工藝制備的無(wú)水三氯化鋁(黃色)。氯化物鹽起到助溶劑的作用，金屬鋁為凈化劑，可以將雜質(zhì)fecl3還原。這樣可以簡(jiǎn)便有效的去除雜質(zhì)，得到較高純度的無(wú)三水氯化鋁，且適合工業(yè)化生產(chǎn)。

實(shí)際上，s1為脫水步驟，即在alcl3熔點(diǎn)以下某溫度，對(duì)精制用反應(yīng)器抽真空，除去水以及其他更易揮發(fā)物質(zhì)，s2為蒸餾步驟，在本發(fā)明一實(shí)施方式中可以是把反應(yīng)器中的alcl3加熱到熔點(diǎn)以上某溫度，利用反應(yīng)器雙室的溫度差，在低溫室得到結(jié)晶狀態(tài)alcl3。

優(yōu)選的，s1中，真空處理的溫度為70～90℃。

優(yōu)選的，s1中，真空處理的時(shí)間為1～5h，處理后真空表壓力<15pa。

優(yōu)選的，氯化物鹽為選自由無(wú)水氯化鉀、無(wú)水氯化鈉、無(wú)水氯化鈣和無(wú)水氯化鋰組成的組中的一種或多種。

優(yōu)選的，加入的氯化物鹽與粗制三氯化鋁中三氯化鋁的摩爾比為0.1～1:1。

根據(jù)本發(fā)明一種典型的實(shí)施方式，s1中，加入的金屬鋁為鋁片、鋁塊和鋁粉中的一種或多種。

alcl3在常溫下就可劇烈水解，不易保存。一般所使用的試劑級(jí)無(wú)水a(chǎn)lcl3，其中不免含有水分、fecl3及其他雜質(zhì)，嚴(yán)重影響電化學(xué)測(cè)試以及電解實(shí)驗(yàn)的精確性。由于無(wú)水a(chǎn)lcl3蒸汽壓較高，在熔點(diǎn)464k時(shí)就達(dá)到1atm，且極容易升華，所以可采用蒸餾法進(jìn)行提純。優(yōu)選的，s2中，蒸餾的溫度控制在110～180℃。

優(yōu)選的，s3中，冷卻的溫度保持在10～50℃。

下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的有益效果。

實(shí)施例1

向其中裝入無(wú)水三氯化鋁并混合少量al粉和無(wú)水nacl，加入的氯化物鹽與粗制三氯化鋁中三氯化鋁的摩爾比為0.1:1。al粉的作用是還原fecl3，無(wú)水nacl起助熔作用。組裝預(yù)處理裝置如圖1所示，緩慢升溫，同時(shí)對(duì)體系抽真空，真空處理的溫度為90℃，真空處理的時(shí)間為1h，處理后真空表壓力<9pa，以除去蒸汽壓比alcl3高的hcl、h2o等。將溫度緩慢升到80℃左右，可基本除去其中的hcl、h2o。當(dāng)反應(yīng)器中的氣壓大約維持在15pa左右可以結(jié)束脫水步驟。

繼續(xù)進(jìn)行蒸餾步驟，如圖2所示。要求反應(yīng)器a室處于高溫區(qū)，b室處于低溫區(qū)或強(qiáng)制冷卻。在升溫過(guò)程中，b室收集處不斷出現(xiàn)白色物質(zhì)，但比較緩慢，待試劑熔融后，蒸餾速度明顯增大。溫度達(dá)到180℃左右時(shí)，待b室不再有白色物質(zhì)冷凝后，慢慢冷卻，a室底部殘留少量黑色的鹽殘?jiān)饕獮閚acl-alcl3熔體及其不熔雜質(zhì)，b室得到無(wú)色透明的云母片狀的晶粒，即無(wú)水a(chǎn)lcl3晶粒。

采用ipc光譜儀檢測(cè)，本實(shí)施例制得的高純無(wú)三水氯化鋁純度達(dá)到純度>4n。

實(shí)施例2

向其中裝入無(wú)水三氯化鋁并混合少量al粉和無(wú)水nacl，加入的氯化物鹽與粗制三氯化鋁中三氯化鋁的摩爾比為1:1。al粉的作用是還原fecl3，無(wú)水nacl起助熔作用。組裝預(yù)處理裝置如圖1所示，緩慢升溫，同時(shí)對(duì)體系抽真空，真空處理的溫度為70℃，真空處理的時(shí)間為1h，處理后真空表壓力<15pa，以除去蒸汽壓比alcl3高的hcl、h2o等。

繼續(xù)進(jìn)行蒸餾步驟，如圖2所示。要求反應(yīng)器a室處于高溫區(qū)，b室處于低溫區(qū)或強(qiáng)制冷卻。在升溫過(guò)程中，b室收集處不斷出現(xiàn)白色物質(zhì)，但比較緩慢，待試劑熔融后，蒸餾速度明顯增大。溫度達(dá)到110℃左右時(shí)，待b室不再有白色物質(zhì)冷凝后，慢慢冷卻，a室底部殘留少量黑色的鹽殘?jiān)饕獮閚acl-alcl3熔體及其不熔雜質(zhì)，b室得到無(wú)色透明的云母片狀的晶粒，即無(wú)水a(chǎn)lcl3晶粒。

采用ipc光譜儀檢測(cè)，本實(shí)施例制得的高純無(wú)三水氯化鋁純度達(dá)到純度>4n。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。