製備高純度苛性鉀的方法

2023-09-09 16:40:00 2

專利名稱：：製備高純度苛性鉀的方法
技術領域：
：本發明涉及一種可以獲得高純度苛性鉀(氬氧化鉀)的純化方法，且本發明提供了一種這樣的方法，該方法通過從待處理的苛性鉀中除去例如鈉和氯以及重金屬如鐵、鉻和鎳，可以以低成本和簡單工藝獲得高純度的苛性鍾。
背景技術：
：通常，採用離子交換膜法等通過氯化鉀水溶液的電解製備苛性鉀，伴隨有氯或氫。由此製得的氫氧化鉀具有良好純度，且由此可以用於許多領域。這種氫氧化鉀用作許多領域中日常活動中必不可少的無機化學材料，例如，製備各種類型的鉀鹽，以及醫藥產品、化妝品、和分析試劑。其中，在諸如蓄電池(battery)/電池(cell)材料、電子材料、和藥物的領域中需要將雜質除去達到特定程度的高純度產品。近年來，矽襯底的化學機械拋光需要含有極少量鈉組分和雜質金屬的高純度苛性鍾，例如，用於LSI,以防止雜質進入和汙染將要高度集成的矽襯底。另外，例如，由於苛性鉀中的重金屬組分或氯離子，在鹼性蓄電池/電池中必須防止在電壓等方面的穩定性在長時間內降低，且防止液體洩漏。基於上述原因，需要高純度的苛性鉀產品。為了滿足對日益增加的高純度苛性鉀的需求，已公開了純化氬氧化鉀的方法，其中改進電解室或者採用結晶(例如，參見專利文獻1和2)。另外，也公開了通過電解前純化氯化鉀獲得高純度苛性鉀的方法(例如，參見專利文獻3)。但是，在通過電解獲得苛性鉀的方法中，可以採用低鈉的氯化鉀作為待處理的材料來獲得低鈉的苛性鉀，但是必須獲得大量的低鈉的氯化鉀。由此，相對於通過結晶的純化，通過電解獲得苛性卸的方法在成本方面是不利的。另外，與由高溫狀態進行結晶相比，考慮到母液的濃縮和冷卻，通過冷卻進行結晶在成本方面是不利的。另外，作為利用例如溶解度差別的純化方法，公開了增加氯化鋁的純度的方法，通過在多個步驟中重複結晶操作，其中將結晶器串聯設置(例如，專利文獻4)。在這種情形中，除了純化方法的性能之外，根據純化產品的產率，純化的成本差別大。公知的是，這些金屬組分如鐵和鎳在蝕刻矽片時保留在矽片表面上，從而改變了電性能。由此，期望其含量低。因此，公開了一種採用其中預先塗覆了活性木炭的過濾裝置，將鎳含量降低到0.05ppm或更低的方法(例如，專利文獻5)。另外，公開了一種通過使苛性鈉與已通過在硝酸中浸漬而活化的活性木炭接觸，將鐵含量降低到200ppb或更低且將鎳含量降低到20ppb或更〗氏的方法(例如，專利文獻6)。專利文獻1:JP-B-3-061605("JP-B"表示審查的日本專利公開)專利文獻2:JP-B-5-082328專利文獻3:JP-A-2002-317286("JP-A"表示未審查公開的曰本專利申請)專利文獻4:JP-A-2004-203713專利文獻5:JP-A-2000-203828專利文獻6:JP-A-2005-001955
發明內容發明所要解決的技術問題本發明旨在提供一種製備方法，該方法可以以相對簡單的工藝獲得高純度的苛性鉀，以滿足日益增加的對苛性鉀的高純度的上述需求。解決技術問題所採用的技術方案本發明的發明人深入地研究了獲得高純度苛性鉀的方法，已發現了通過在高溫狀態下由苛性鉀水溶液結晶可以獲得幾乎不含雜質鈉、氯、和重金屬如鐵、鉻和鎳的高純度苛性鉀，並由此完成了本發明。也就是說，本發明涉及(1)一種製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟在高溫狀態下，以48%的苛性鉀濃度為基準，對鈉含量為200mg/kg或更低且以氯化鉀的重量計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液進行濃縮，從而使苛性鉀一水合晶體析出；和將該晶體與含所述一水合晶體的漿液分離。(2)上述1的製備高純度苛性鉀的方法，其中苛性鉀水溶液的鈉含量大於1Omg/kg,以48%的苛性鉀濃度為基準。(3)上述1或者上述2的製備高純度苛性鉀的方法，其中苛性鉀水溶液的以氯化鉀的重量計的氯含量大於lmg/kg,以48%的苛性鉀濃度為基準。(4)上述13中任一項的製備高純度苛性鉀的方法，其中將該如此分離的晶體用水或者苛性鉀水溶液漂洗。(5)上述1~4中任一項的製備高純度苛性鉀的方法，其中該高溫狀態為高於70。C且不高於150。C的溫度。(6)上述1~5中任一項的製備高純度苛性鉀的方法，其中在結晶器內的母液的苛性鉀濃度為57%~70%。(7)上述46中任一項的製備高純度苛性鉀的方法，其中以用量為所述晶體量的1/3-1/200倍的液體量對該晶體進行漂洗。(8)上述17中任一項的製備高純度苛性鉀的方法，其中將該母液和/或上述4中所述的漂洗液體的苛性鉀濃度調節到49%~65%,對該母液和/或漂洗液體進行再利用，所述母液由上述13中任一項所述的從中分離出該晶體的含有該一水合晶體的漿液產生。有益效果通過釆用由本發明的製備方法獲得的高純度苛性鉀，可以滿足化學和機械拋光後矽片所需的性能，和在鹼性電池(cell)/蓄電池(battery)等中，可以使電壓等穩定且可以防止液體洩漏發生。圖1為顯示本發明製備高純度苛性鉀的方法所採用的裝置的示意圖。標號i兌明1預濃縮器2材料(苛性鉀水溶液)3蒸汽4裝有攪拌器的結晶器5離心分離器6漂洗液體7高純度苛性鉀晶體8母液9高純度苛性鉀晶體-溶解罐10母液-存儲罐11{氐溫冷卻水12蒸汽冷凝器13低溫冷卻水-存儲罐14蒸汽15噴射器16冷卻水17噴射混合器18真空泵具體實施方式下文中，參照圖1,描述本發明製備高純度苛性鉀的方法。但是，本發明並不限於這些解釋。在此，在本發明中，"％"表示重量百分數，"ppm"表示百萬分之幾(重量/重量)，且"ppb"表示十億分之幾(重量/重量)。圖1為顯示依據本發明的製備高純度苛性鉀方法.中的步驟實例的示意圖。將苛性鉀水溶液(材料2)引入裝有攪拌器的結晶器4時，此時使用市面上容易獲得的48。/。產品作為該材料，優選地使用預濃縮器l,出於諸如增加效率的目的。也就是說，將48%產品作為材料2引入到預濃縮器1中。採用蒸汽3將預濃縮器1加熱，由此通過減壓管線使水蒸發。將濃縮的產品(濃縮物1)引入裝有攪拌器的結晶器4中。裝有攪拌器的結晶器4利用蒸汽3加熱濃縮物，由此通過減壓管線將水>夂人濃縮物1中蒸發，由此進行濃縮。隨後，苛性鉀一水合晶體(例如，粒徑為大約lmm2mm)在結晶器4中析出，且將濃縮物濃縮到具有適宜的漿液濃度。由此，將漿液放入離心分離器5中。採用該離心分離器5，將漿液分離為晶體7和母液8。將該離心分離器5中的晶體用漂洗液體6漂洗，以便將粘附於晶體周圍的母液清洗掉。可以將該漂洗液體與母液液體一起再利用。可以將這樣漂洗的晶體7適宜地在必要的濃度下溶解於高純度苛性鉀晶體-溶解罐9中，或者它們可以用作晶體產品。大多數情形下，將苛性鉀溶解並稀釋，使得溶液的濃度應為48%~49%,其為市面上產品的濃度；但是也存在一些情形，此時該應用需要比此更高的濃度，或者將其溶解使得濃度為大約49%~57%以進一步純化。在進行進一步純化的情形中，可能供給範圍為57%65%的溶液，具體地，通過進行加熱以阻止結晶。圖l中，1118表示用於減壓的設備。使結晶器4中產生的水蒸氣在蒸汽冷凝器12中與低溫冷卻水11接觸，用於冷凝。將由此冷凝的水置於低溫冷卻水-存儲罐13中，且通過採用制冷機等，隨後可以將其再利用作為循環的^f氐溫冷卻水11。通過重複該用於提高純度的上述操作，可以進一步提高純度。例如，準備各自裝備有攪拌器的多個結晶器，並且通過在多個階段純化，可以獲得高純度純化的苛性鉀。也就是說，可以將苛性鉀晶體-溶解罐9中獲得的苛性鉀溶液送到下一濃縮器或結晶器中。另外，在這些的改進中，一旦除去結晶器4系統中的液體之後，可以使用已經純化的、在苛性鉀晶體-溶解罐9中的溶液作為材料2，且由此，可以進一步純化苛性鉀。在母液或漂洗液體的雜質濃度具有預定值或更低的值的情形中，可以將該液體與材料2混合，用於再利用。根據應用，高純度苛性鉀在雜質濃度方面具有多種標準。另外，根據不同應用，高純度苛性鉀的濃度在處理時彼此不同。考慮到這些，在本發明製備高純度苛性鉀的方法中，苛性鉀的濃度通過藉助於計算將其轉化為48%來描述。另外，雜質濃度也在通過計算將其轉化為濃度48%的苛性鉀中的那些之後來描述。結果，依據本發明的製備方法獲得的高純度苛性鉀可具有10mg/kg或更低的鈉含量和lmg/kg或更低的以氯化鉀的重量計的氯含量。一般認為，鈉以鈉離子存在(也就是，處於NaOH、NaCl等形式)且氯以氯離子存在(也就是，處於KC1、NaCl等形式)。由此，在本發明中，通過轉化為鈉(也就是，以鈉原子計)和氯化鉀的數值來表示鈉和氯的含量。也就是說，雖然苛性鉀的濃度彼此不同，但是苛性鉀濃度為48%(其中Na為10mg/kg且KC1為lmg/kg)的溶液與苛性鉀濃度為96%(其中Na為20mg/kg且KC1為2mg/kg)的溶液是相同的。廣泛釆用濃度範圍為20%99%的苛性鉀，且市場上廣泛的是濃度為40%57%的液體產品和濃度為95%~98%的固體產品。由此，特別優選地，依據本發明的高純度苛性鉀以這種方式來提供。將在各種類型純化中的苛性鉀純化效率進行對比時，本發明人發現，直接純化苛性鉀的方法是最有效的，且在高溫狀態下由苛性鉀水溶液中析出含苛性鉀一水合晶體的漿液的方法是最有效的。鑑於純化的更好效率，在依據本發明的純化方法中，以苛性鉀濃度為48%的苛性鉀水溶液作為標準，優選地採用鈉含量為200mg/kg或更低且以KC1的重量計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液，且更優選地採用鈉含量為190mg/kg或更低且以KC1的重量計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液。本發明中，作為材料，並不優選地採用鈉含量大於200mg/kg和/或以KC1的重量計的氯含量大於15mg/kg的苛性鉀水溶液，因為不可能獲得目標高純度苛性鉀或者進一步純化操作可能在一些情形中成為必然。另外，雖然存在通過冷卻析出苛性鉀的方法，但是除雜質的效率差且不能獲得產品的目標質量。由此，為了獲得高純度苛性鉀，進一步純化操作成為必然。可選擇地，材料的鈉含量大於10mg/kg和/或以KC1計算的氯含量大於lmg/kg。當將苛性鉀濃度通過計算轉化為48%時(下文中，類似地數值為將苛性鉀濃度通過計算轉化為48%時的那些)，本發明的高純度苛性鉀中的鐵含量優選地為lppb或更高且50ppb或更低的數值，更優選為20ppb或更低，且進一步優選為15ppb或更低。當苛性鉀中的鐵含量在該範圍內時，可以滿足電子材料等領域中所需的性能。本發明的高純度苛性鉀中的鉻含量優選為O.lppb或更高且20ppb或更低，更優選為10ppb或更低，且進一步優選為5ppb或更低。當苛性鉀中的鉻含量在該範圍內時，可以滿足電子材料等領域中所需的性能。本發明的高純度苛性鉀中的鎳含量優選為O.lppb或更高且10ppb或更低，更優選為5ppb或更低，且進一步優選為4ppb或更低。當苛性鉀中的鎳含量在該範圍內時，可以滿足電子材料等領域中所需的性能。本發明的高純度苛性鉀中的銅含量優選為O.lppb或更高且10ppb或更低，更優選為5ppb或更低。當苛性鉀中的銅含量在該範圍內時，可以滿足電子材料等領域中所需的性能。本發明的高純度苛性鉀中的鋅含量優選為lppb或更高且20ppb或更低，更優選為15ppb或更低。當苛性鉀中的鋅含量在該範圍內時，可以滿足電子材料等領域中所需的性能。也就是說，本發明的高純度苛性鉀優選地為鐵含量為50ppb或更低、且鉻含量為20ppb或更低、且鎳含量為10ppb或更低和/或銅含量為10ppb或更低和/或鋅含量為20ppb或更低的高純度苛性鉀。用於保持高溫狀態的裝置(下文中稱作結晶器)優選地為裝備有攪拌器的在減壓條件下操作上述預濃縮和結晶設備，使操作溫度在實際範圍之內:在預濃縮器和結晶器中減壓的情形中，可以在相同條件下或者在彼此不同的條件下減壓。這些減壓條件，依據預濃縮器中溶液的溫度和結晶器中溶液的溫度而不同。也就是說，考慮溶液溫度、減壓程度、和苛性鉀一水合晶體的析出速率來確定減壓條件，且優選剛好在形成晶體之前，在預濃縮器中對感興趣的溶液進^於濃縮。本發明中，結晶器中苛性鉀水溶液的溫度優選為大於70°C，更優選為大於90。C，且進一步優選為大於95"C,且優選地不大於150°C,更優選地不大於12(TC,且進一步優選地不大於ll(TC。當溫度為70。C或更低時，必須進一步降低減壓程度，以使苛性鉀水溶液濃縮以使苛性鉀結晶，且由此裝置成本變高，這點是不利的。另外，當溫度為90。C或更低時，除雜質如鈉的效率，在一些情形中可能變差，這是由於諸如真空管線中泵送和堵塞的問題。另一方面，當溫度高於15(TC時，加熱成本高且一些情形中需要昂貴的裝置，這點並非優選的。本發明中，在預濃縮之後，該待供給至結晶器的苛性鉀水溶液的溫度優選近似地與結晶器中的溫度相同。由此，在預濃縮器和結晶器具有近似地相同壓力的情形中，可以通過相同操作獲得相同溫度。本發明中，在結晶器內的母液的苛性鉀濃度優選為57%70%,更優選為60%~70%,進一步優選為61%~70%，且最優選為62%65%,作為純化的條件。當母液中苛性鉀濃度不在該範圍內時，雜質如鈉的去除，在一些情形中可能變得不充分，這點並非優選的。優選的母液中.苛性鍾濃度可以依據結晶器中液體的溫度而不同，且由此對於每種液體溫度存在分別優選的苛性鉀濃度。必須在預濃縮器和結晶器中保持適當的水蒸發狀態。優選地，在使得不產生漿液的條件下操作預濃縮器。也就是說，在預濃縮器中，過度蒸發的狀態並非優選的，因為雜質可能在氣相部分中粘著於內壁上，該如此粘著的雜質可能落入溶液中，以混入漿液中，且由此在一些情形中降低了所獲苛性鉀的純度。另外，類似於上述情形，其也並非優選的，因為在一些情形中物質可能在減壓管線中粘著，由此導致管線的堵塞。另一方面，預濃縮器中蒸發程度低的狀態並非優選的，因為濃縮變慢，使得操作效率降低。另外，結晶器的負荷不大，且在一些情形中操作效率可能變低，這點並非優選的。在結晶器中，過度蒸發的狀態並非優選的，因為雜質可能在氣相部分中粘著於內壁上，該如此粘著的雜質可能落入溶液中，以混入漿液中，且由此在一些情形中降低了所獲苛性鉀的純度。另外，在結晶器中，過度蒸發的狀態也並非優選的，因為在一些情形中物質可能在減壓管線中粘著，由此導致管線的堵塞。另一方面，在結晶器中蒸發程度低的狀態並非優選的，因為濃縮變慢，使得操作效率降低。結晶器中漿液濃度優選為5%~40%，更優選為10%~35%,且進一步優選為15%~30%。漿液濃度超過40%時，在一些情形中粘度可能變得過高且漿液液體不可能平穩地從結晶器中取出，這點並非優選的。另外，在小於5%的情形中，晶體數量小，使得效率差，這點並非優選的。在結晶器中的平均保留時間優選為1小時或以上，更優選為2小時或以上。另外，優選地小於6小時，更優選地小於5小時，且進一步優選地小於3小時。當在結晶器中的平均保留時間小於1小時時，雜質可能被帶到一水合晶體中，這點並非優選的。另一方面，當結晶器中SV超過6小時時，生產效率變差，這點並非優選的。為了產生減壓條件，可以採用公知的真空發生器。可以採用水蒸氣冷凝器，以提高真空發生器的性能。可以將蒸汽型噴射器或者真空泵應用到本發明的製備方法中，且該結構可以裝配有不被濃縮中的苛性鉀霧損壞的裝置、和不存在長期使用之後由累積的霧而導致的諸如管線堵塞的問題的裝置。作為用於結晶器的材料，可以使用任意材料，只要其不被苛性鉀水溶液腐蝕，且出於耐腐蝕性的觀點，優選地使用鎳材料、舉材料、金材料、含有高含量的鎳的不鏽鋼、聚四氟乙烯、或聚碸。可以將這些材料組合使用。聚四氟乙烯和聚^l可以照現在的樣子使用或者用作塗覆材料，且優選地使用它們的任一種作為塗覆材料。考慮到減壓下的機械強度、耐熱性、和耐腐蝕性，進一步優選鎳材料作為用於結晶器的材料。在例如JIS(日本工業標準)中規定了多種合金，但是鎳材料表示含有不小於80%的鎳的任意合金或者純鎳(例如，滿足JISH4551標準的那些)。含有高含量的鎳的不鏽鋼表示含有不小於30%且小於80%的鎳的不鏽鋼合金。優選地，將預濃縮器連接到可用於本發明的製備方法的結晶器上，以降低結晶器操作時的負荷和簡化其形式。可以釆用任意材料用於該預濃縮器，只要該材料不被苛性鉀水溶液腐蝕，且優選為含有15%或以上的鎳的不鏽鋼合金，如SUS310S;鎳材料、聚四氟乙烯、或聚碸，更優選為含有30%或以上的鎳的不鏽鋼合金、或者鎳材料。聚四氟乙烯和聚碸可以照現在的樣子使用或者用作塗覆材料，且優選地使用它們的任一種作為塗覆材料。當在與結晶器相同的壓力下控制該預濃縮器時，優選地採用與用於結晶器的材料相同的材料。作為用於不經受加熱的設備或部件(例如，溶解罐、母液-存儲罐等)的材料，除了上述材料之外，可以採用例如聚乙烯或聚丙烯。這些合成樹脂各自也可以用作塗覆材料。通過固液分離操作，將結晶器中形成的漿液分為晶體和母液。由此，非常重要的是除去粘著於晶體周圍的母液，以提高純度。這是因為，當晶體與母液之間的雜質濃度差別較大時，即使輕微的粘著也可相當大地影響最終獲得的純化產品。優選地將該如此分離出來的晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗。作為用於漂洗的水或苛性鉀水溶液，可以使用任一種，只要其不降低將要獲得的高純度苛性鉀的純度。優選的水的實例包括離子交換水、超純水、和反向滲透膜水(即，通過反向滲透膜處理的水)。苛性鉀水溶液的實例包括高純度苛性鉀水溶液。雖然該將要獲得的苛性鉀的質量可以通過漂洗得到提高，但是並不優選地使用過多量的液體來漂洗，其導致低產率。用於漂洗的水的量優選為該如此獲得的晶體的量的1/31/200倍、更優選為1/3-1/100倍、且進一步優選為1/101/30倍。當漂洗量超過晶體量的1/3倍時，由於溶解而導致的晶體損失變大，這點並非優選的。另一方面，當漂洗量小於晶體量的1/200倍時，不能獲得漂洗效果，其並非優選的。可以將該如此漂洗的晶體進行乾燥，以用作晶體，或者可選擇地，它們可以以水溶液形式來使用。在本發明的製備方法中，優選地以水溶液形式取出晶體。作為用於製備高純度苛性鉀水溶液的水，可以使用任意的水，只要其不降低純度；且其實例包括離子交換水、超純水、和反向滲透膜水，且優選為超純水、或反向滲透膜水。使用之前，可以將母液混入已用作材料的苛性鉀水溶液中。但是，在這種情形中，當將母液循環時，材料中雜質量增加。由此，優選對母液中的雜質濃度進行監控，且一旦雜質濃度超過預定值時，即停止將母液混入材料中。也就是說，因為可以將一部分母液再利用作為材料液體，適宜地，該母液的雜質量少於材料的雜質量。由此，當母液中的苛性鉀濃度高於材料液體中的苛性鉀濃度時，前述操作可以增加預濃縮中降低能耗的效果且也增加材料的收集比例。另外，在僅僅一些雜質為純化目的的情形中，例如，當母液中的鐵濃度超過500ppb時，將要採取的所獲適宜工序可以是停止再循環該母液。另外，作為再循環的指標，可以釆用鈉濃度、氯濃度、銅濃度、鎳濃度、或鋅濃度，且可以組合上述之中的多個雜質來判斷。可以將其中已將晶體漂洗的液體混入以如上所述相同方式用作材料的苛性鉀水溶液中，或者可以將其放入裝備有濃縮功能的結晶器中並隨後使用。另外在該情形中，可以以與上述母液再循環中相同的方式操作該體系。實施方案高純度苛性鉀，其中，共存的雜質鐵含量為50ppb或更低且鉻含量為^ppb或更低，以48%的苛性鉀濃度為基準。高純度苛性鉀，其中，共存的雜質鐵含量為50ppb或更低、鉻含量為20ppb或更低、鈉含量為10mg/kg或更低、且以氯化鉀的重量計的氯含量為lmg/kg或更低，以48%的苛性鉀濃度為基準。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟將苛性鉀水溶液在高溫狀態下濃縮，從而使苛性鉀一水合晶體析出；將晶體和母液從含所述一水合晶體的漿液中分離出來；和將晶體用水或者苛性鉀水溶液漂洗。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟將苛性鉀水溶液在高於70。C且不高於150。C的狀態下濃縮，從而使苛性鉀濃度為57~70%，從而使哿性鉀一水合晶體析出；將晶體和母液從含所述一水合晶體的漿液中分離出來；和將晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟在高於70。C且不高於150。C的狀態下，以48%的苛性鉀濃度為基準，對鈉含量為200mg/kg或更低且以氯化鉀的重量計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液進行濃縮，從而使苛性鉀一水合晶體析出；將晶體和母液從含所述一水合晶體的漿液中分離出來；和將晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟在高溫狀態下，以48%的苛性鉀濃度為基準，對鈉含量為200mg/kg或更低且以氯化鉀的重量計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液進行濃縮，從而使苛性鉀濃度為5770%，使苛性鉀一水合晶體析出；將晶體和母液從含所述一水合晶體的漿液中分離出來；和將晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟在高於70。C且不高於150。C的狀態下，以48%的苛性鉀濃度為基準，對鈉含量為200mg/kg或更低且以氯化鉀的重量計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液進行濃縮，從而使苛性鉀濃度為57~70%,使苛性鉀一水合晶體析出；將晶體和母液從含所述一水合晶體的漿液中分離出來；和將晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟將苛性鉀水溶液在高溫狀態下濃縮，從而使苛性鉀一水合晶體析出；將晶體和母液從含所述一水合晶體的漿液中分離出來；和將晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗，其中，容器(在其中將析出含所述苛性鉀一水合晶體的漿液)的材料為鎳材料、銀材料、金材料、含高含量鎳的不鏽鋼、聚碸、和/或聚四氟乙烯。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟在高溫狀態下，對以48重量％的苛性鉀濃度為基準且鈉含量為200mg/kg或更低且以氯化鉀的重量計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液進行濃縮，從而使苛性鉀一水合晶體析出；將晶體和母液從含所述一水合晶體的漿液中分離出來；和將晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗，其中，容器(在其中將析出含所述苛性鉀一水合晶體的漿液)的材料為鎳材料、銀材料、金材料、含高含量鎳的不鏽鋼、聚碸、和/或聚四氟乙烯。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟將苛性鉀水溶液在高於70。C且不高於150。C的狀態下濃縮，從而使苛性鉀濃度為57~70重量％,從而使含苛性鉀一水合晶體的漿液析出；將晶體和母液從所述漿液中分離出來；和將晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗，其中，容器(在其中將析出含所述苛性鉀一水合晶體的漿液)的材料為鎳材料、銀材料、金材料、含高含量鎳的不鏽鋼、聚碸、和/或聚四氟乙烯。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟在高於70。C且不高於150。C的狀態下，對以48重量％的苛性鉀濃度為基準且鈉含量為200mg/kg或更低且以氯化鉀的重量計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液進行濃縮，從而使含苛性鉀一水合晶體的漿液析出；將晶體和母液從所述漿液中分離出來；和將晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗，其中，容器(在其中將析出含所述苛性鉀一水合晶體的漿液)的材料為鎳材料、銀材料、金材料、含高含量鎳的不鏽鋼、聚碸、和/或聚四氟乙烯。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟在高溫狀態下，對以48重量％的苛性鉀濃度為基準且鈉含量為200mg/kg或更低且以氯化鉀的重量計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液進行濃縮，從而使苛性鉀濃度為5770重量％,使含苛性鉀一水合晶體的漿液析出；將晶體和母液從所述漿液中分離出來；和將晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗，其中，容器(在其中將析出含所述苛性鉀一水合晶體的漿液)的材料為鎳材料、銀材料、金材料、含高含量鎳的不鏽鋼、聚碸、和/或聚四氟乙烯。製備高純度苛性鉀的方法，包括步驟在高於70。C且不高於150。C的狀態下，對以48重量％的苛性鉀濃度為基準且鈉含量為200mg/kg或更低且以氯化鉀的重量計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液進行濃縮，從而使苛性鉀濃度為5770重量％,使含苛性鉀一水合晶體的漿液析出；將晶體和母液從所述漿液中分離出來；和將晶體用水或苛性鉀水溶液漂洗，其中，容器(在其中將析出含所述苛性鉀一水合晶體的漿液)的材料為鎳材料、銀材料、金材料、含高含量鎳的不鏽鋼、聚碸、和/或聚四氟乙烯。實施例本發明將基於下面給出的實施例和對比例更詳細地描述，但是本發明並不限於此。分析時，採用下列方法進行測量。在與硫代氰酸汞(II)形成絡合物之後，通過吸光分析測量氯，且隨後將獲得的值通過計算轉化為相對於氯化鉀重量的值。採用超純水稀釋之後，通過ICP發射光譜測量Na濃度。通過使用鹽酸的中和滴定法(使用曱基紅和曱基藍的混合指示劑作為指示劑)測量氫氧化鉀濃度。通過形成各個金屬與二乙基二硫代氨基曱酸的絡合物，並隨後將獲得的絡合物用乙酸正丁酯萃取，通過ICP-MS測量鉻、鎳、銅、和鋅每一種的濃度。另外，通過與紅菲咯啉形成絡合物，並隨後將絡合物用異戊醇萃取，通過吸光分析測量鐵濃度。實施例1將1000g含有39.6ppm的鈉和以氯化鉀的重量計為l.Oppm的氯的48.5%苛性鉀水溶液(材料)濃縮，從而獲得61%的苛性鉀水溶液，且將獲得的溶液置於具有釆用鎳材料的襯裡且裝有攪拌器的罐中。隨後，調節壓力，使得置於罐中的苛性鉀水溶液在100。C下變成沸騰狀態，隨後濃縮，從而獲得含有苛性鉀一水合晶體的漿液。通過離心分離將不可溶物質從該獲得的漿液中取出，並隨後將其用用量為該如此取出的不可溶物質的量的1/20倍的超純水洗滌，從而獲得高純度苛性鉀一水合晶體。隨後，將獲得的高純度苛性鉀一水合晶體溶解於超純水中，使得濃度為48.5%。結果，獲得650g(產率65%)48.5%的高純度苛性鉀水溶液。關於所獲得的溶液，分析鈉和氯，且結果示於表l中。另外，分析鐵離子量(Fe)、銅離子量(Cu)、鎳離子量(Ni)、鉻離子量(Cr)、和鋅離子量(Zn),且結果示於表2中。表1和2中，所示的值為通過計算將苛性鉀濃度轉化為48.0%時的值。實施例2以實施例1中相同的方式獲得高純度苛性鉀一水合晶體，但是不使用實施例1中所述的苛性鉀水溶液(材料)，而是使用lOOOg的48.5%苛性鉀水溶液(材料)，其含有196ppm的鈉和以氯化鉀的重量計為l.Oppm的氯。隨後，以實施例1中相同的方式，對通過將該如此獲得的一水合晶體溶解於超純水中而獲得的高純度苛性鉀水溶液進行分析。結果示於表l中。實施例3以實施例1中相同的方式獲得高純度苛性鉀一水合晶體，但是不進行如實施例1所述的漂洗。隨後，以實施例1中相同的方式，對通過將該如此獲得的一水合晶體溶解於超純水中而獲得的高純度苛性鉀水溶液進行分析。結果示於表l中。對比例1將1000g含有70ppm的鈉和以氯化鉀的重量計為1.2ppm的氯的48.5%苛性鉀水溶液(材料)濃縮，由此獲得56。/。的苛性鉀水溶液。將獲得的苛性鉀水溶液冷卻直到溫度變為0°C,由此使苛性鉀晶體在立式雙冷卻管中析出。然後，在從中取出母液後，將該雙冷卻管加熱到30°C,同時除去苛性鉀水溶液，通過析水(滲出)對該水溶液進行洗提，隨後漂洗該獲得的晶體。在殘留的晶體中加入超純水，由此獲得48.5%的苛性鉀水溶液。結果，獲得504g(產率50%)48.5°/。的高純度苛性鉀水溶液。隨後，以實施例l中相同的方式，對該獲得的溶液進行分析。結果示於表l中。對比例2將1000g含有860ppm的鈉和以氯化鉀的重量計為29ppm的氯的48.5%苛性鉀水溶液(材料)濃縮到60%,且將獲得的溶液置於與實施例l相同的罐中。隨後，調節壓力，使置於罐中的溶液在80。C下變為沸騰狀態，隨後濃縮，由此使含有苛性鉀晶體的漿液析出。通過離心分離將不可溶物質從獲得的漿液中取出，並隨後將其用用量為該如此取出的不可溶物質的量的1A00倍的超純水洗滌，由此獲得苛性鉀。隨後，以如上所述相同的方式，對該獲得的苛性鉀進行分析。結果示於表l中。表1tableseeoriginaldocumentpage17表2tableseeoriginaldocumentpage17由表1可以看出，在實施例1和2中，以高產率獲得了高純度的苛性鉀。對比例1中，處理了幾乎相同的材料，但採用不同方法，且未達到實施例l中的純化程度。另外，當使用Na含量水平比實施例2'中低的材料時，也未實現足夠的純化。由上述內容可以理解，與對比例在獲得更高純度和產率兩個方面對比時，本發明的製備方法是優異的。另外，依據本發明的製備方法，可以以進一步更高的程度來除去共存的氯，且對於重金屬可以實現高水平的純化，如表2中所示。實施例4通過以實施例1中相同的方式的操作，獲得母液和漂洗液體。對該獲得的母液和漂洗液體進行濃度和雜質分析。另外，對母液和漂洗液體進行濃縮，且將獲得的濃縮物作為材料引入結晶器中，由此獲得高純度苛性鍾一水合晶體。依據雜質分析中的結果，該母液和漂洗液體不能用作該材料。工業實用性通過本發明的製備方法可以獲得的高純度苛性鉀可以用於，例如，蓄電池/電池材料、電子材料、醫藥產品、各種類型鉀鹽的生產、化妝品、和分析試劑，這些中的每一種都要求苛性鉀的高純度。權利要求1.一種製備高純度苛性鉀的方法，該方法包括下列步驟在高溫狀態下，以48％的苛性鉀濃度為基準，對鈉含量為200mg/kg或更低且以氯化鉀計的氯含量為15mg/kg或更低的苛性鉀水溶液進行濃縮，從而使苛性鉀一水合晶體析出；和將該晶體與含所述一水合晶體的漿液分離。2.權利要求1的製備高純度苛性鉀的方法，其中以48%的苛性鉀濃度為基準，該苛性鉀水溶液的鈉含量大於10mg/kg。3.權利要求1或2的製備高純度苛性鉀的方法，其中以48%的苛性鉀濃度為基準，該苛性鉀水溶液的以氯化鉀計的氯含量大於lmg/kg。4.權利要求1-3中任一項的製備高純度苛性鉀的方法，其中將該如此分離的晶體用水或者苛性鉀水溶液漂洗。5.權利要求1-4中任一項的製備高純度苛性鉀的方法，其中該高溫狀態為高於70。C且不高於150。C的溫度。6.權利要求1-5中任一項的製備高純度苛性鉀的方法，其中在結晶器內的母液的苛性鉀濃度為57%-70%。7.權利要求4-6中任一項的製備高純度苛性鉀的方法，其中以用量為所述晶體量的1/3-1/200倍的液體量對該晶體進行漂洗。8.權利要求1-7中任一項的製備高純度苛性鉀的方法，其中將該母液和/或權利要求4所述的漂洗液體的苛性鉀濃度調節到49%-65%,對該母液和/或漂洗液體進行再利用，所述母液由權利要求1-3中任一項的從中分離出該晶體的含有該一水合晶體的漿液產生。全文摘要本發明公開了一種以比較簡單的工藝來製備高純度苛性鉀的方法，該方法滿足對於高純度苛性鉀日益增加的需求。本發明具體公開了一種製備高純度苛性鉀的方法，其中，通過對保持在高溫下的苛性鉀濃度為48％且鈉含量不超過200mg/kg、以氯化鉀計的氯含量不超過15mg/kg的苛性鉀水溶液進行結晶，獲得幾乎不含如鈉、氯的雜質、和如鐵、鉻和鎳的重金屬的高純度苛性鉀。文檔編號B01D9/02GK101238067SQ20068002855公開日2008年8月6日申請日期2006年8月8日優先權日2005年8月11日發明者今吉聖,刑部次功,浜守光晴申請人:東亞合成株式會社