一種含溴氟化固渣的處理方法
2023-06-02 11:47:41
專利名稱：一種含溴氟化固渣的處理方法
技術領域：
本發明涉及ー種含溴氟化固渣的處理方法，尤其涉及由溴代烴和氟化鉀氟化製備氟代烴產生的含氟廢渣的處理方法。
背景技術：
在利用氟化鉀氟化含溴化合物製備含氟化合物或其它類似的エ藝過程中(如1，
2-ニ溴六氟丙烷製備2-溴七氟丙烷的合成エ藝)，由於氟化鉀過量或反應不完全，最後得到的氟化固渣基本上是氟化鉀、溴化鉀的混合物。如何有效處理這類氟化固渣，將其轉化為可利用的化工原料，未見文獻報導。一般無機溴化物的回收處理，主要有ニ種方法，一是用氯氣氧化無機溴化物，使之生成元素溴的方法回收無機溴化物中的溴元素。《溴法合成香蘭素エ藝中溴的回收》(李梅等，2000年12月)報導了用氯氣氧化再精餾的方法回收廢水中溴化鈉中的元素溴。這種方法エ藝複雜，且需要使用劇毒的氯氣，二次汙染嚴重，操作安全性差。ニ是採用濃縮結晶的方法回收廢水中的無機溴化物。《合成香蘭素エ藝中溴化鈉的回收》(李梅等，1998年5月)報導了用結晶方法回收廢水中的溴化鈉。然而本發明涉及的含溴氟化固渣中無機氟化物的含量較高，利用簡單的結晶方法無法有效分離無機溴化物和無機氟化物，得到的溴化物和氟化物純度不高，難以作為エ業原料使用。處理含氟廢水的通用方法，主要有吸附法、化學沉澱法、離子交換法、混凝沉澱法等。由於所用的處理劑大大過量，或本身為固體，所以得到的氟化物為混合物，無法作為化エ原料使用，只能作為エ業垃圾處理。通過本申請採用的方法，先將含溴氟化固渣溶解在水中，再利用較廉價的溴化鈣或溴化鎂沉澱氟離子，可得到高純度的氟化鈣或氟化鎂和價格相對較高的溴化鉀，通過本方法得到氟化鈣或氟化鎂和溴化鉀可作為化工原料出售，為環保地處理工業副產物提供了一條新的途徑。本エ藝處理含溴氟化固渣具有處理工藝簡單、環保、成本低、二次三廢量少、兼有一定經濟效益等優點。
發明內容
針對現有含氟固渣處理技術三廢量大，固渣無法有效利用的缺點，本發明的目的是提供ー種含溴氟化固渣的處理方法。通過本發明提供的方法，可以將固渣中氟化物與溴化物有效的分離，得到的氟化鈣或氟化鎂與溴化鉀可以作為化工原料使用。本方法具有處理工藝簡單、環保、成本低、二次三廢量少、兼有一定經濟效益等優點。為實現上述目的，本發明提供如下方案。本發明提供ー種含溴氟化固渣的處理方法，該方法是將含溴氟化固渣溶解在I 40倍質量水中，加入溴化物沉澱劑，在0°C 100°C下進行複分解反應，沉澱出氟化鈣或氟化鎂，再經過濾、洗滌，乾燥得到純度大於98%的氟化鈣或氟化鎂，濾液經濃縮、乾燥後得到 純度大於99%的溴化鉀，氟化鎂、溴化鉀可作為化工產品出售。
含溴氟化固渣在處理之前，可視固渣中含有的有機物情況進行相應的預處理。當含溴氟化固渣中不含有機物時，可不經預處理；當含溴氟化固渣含有沸點較低的有機物時，可烘乾後再按本方法處理；當含溴氟化固渣含有沸點較高的有機物時，可用二氯甲烷等溶劑洗去高沸點有機物再烘乾後按本方法處理。工藝過程的不同，含溴氟化固渣中氟化物的含量會有所不同，根據本申請提供的方法，含溴氟化固渣中氟化物的含量在0. 5% 80. 0%均可。沉澱氟離子的溴化物沉澱劑的選擇，主要有溴化鈣、溴化鎂。用溴化鈣作為沉澱氟離子的沉澱劑，產生的氟化鈣顆粒細，過濾速度慢，易穿濾溴化鎂作為沉澱劑，產生的氟化鎂顆粒粗，易過濾，回收的溴化鉀產品純度高，因此優選溴化鎂作為沉澱劑。本申請中溶解含溴氟化固渣的水的用量，為含溴氟化固渣質量的I 40倍，優選 2 20倍。水量少，含溴氟化固渣固渣溶解不完全，導致回收的氟化鉀純度下降，水量大，溴化鉀回收能耗大，不經濟。反應溫度對反應的影響不大，主要影響氟化鎂結晶顆粒的大小，反應溫度低，氟化鎂結晶顆粒細，過濾困難，反應溫度高，氟化鎂結晶顆粒粗，易過濾，因此反應溫度選擇(TC 100°C，優選 20°C 80°C。
具體實施例方式實施例I在IOOOml的四口燒瓶中，加入經脫有機溶劑處理後的含溴氟化固渣100. Ig(氟化鉀含量19. 44%、溴化鉀含量為80. 42% )，水300. 0g，升溫至40°C，攪拌溶解，滴加10%溴化鎂溶液，取樣分析，當溴化鎂溶液滴入後無新的沉澱產生後，停止滴加溴化鎂溶液，共加入310. 0gl0%溴化鎂溶液。將反應液升溫到80°C，攪拌4h，冷卻至室溫，過濾，濾液用水洗滌3次，每次20ml，濾餅乾燥後得固體10. 3g，經檢測為氟化鎂，純度99. 2%。濾液與洗滌液合併後，用旋轉蒸發儀蒸乾，取出固體，烘乾後得固體120. 4g，經檢測為溴化鉀，純度為99. 4%。實施例2在500ml的四口燒瓶中，加入實施例I中的含溴氟化固渣100. lg，水100. lg，攪拌，升溫至100°c，滴加10%溴化鈣溶液，當溴化鈣溶液滴入後無新的沉澱產生後，停止滴加溴化鈣溶液，共加入335. 2g溴化鈣溶液。繼續攪拌2h，冷卻至室溫，過濾，濾液用水洗滌3次，每次20ml，濾餅乾燥得固體13. Og,經檢測為氟化鈣，純度98. 7%。濾液與洗滌液合併後，用旋轉蒸發儀蒸乾，取出固體，烘乾得固體120. 5g，經檢測為溴化鉀，純度為99. 3%。實施例3在500ml的四口燒瓶中，加入實施例I中的含溴氟化固渣100. lg，水200. lg，攪拌，升溫至100°c，固體溶解後，滴加20%溴化鎂溶液，當溴化鎂溶液滴入後無新的沉澱產生後，停止滴加溴化鎂溶液，共加入155. 2g溴化鎂溶液。繼續攪拌2h，冷卻至室溫，過濾，濾液用水洗滌3次，每次20ml，濾餅乾燥得氟化鎂10. 2g,純度98. 7%。濾液與洗滌液合併後，蒸出300g水，冷卻至10°C，過濾，濾液96.4g，可套用至下一批反應中。濾餅烘乾，得溴化鉀84. 2g，純度為99.5%。實施例4
在3000L四ロ燒瓶中，加入氟化鉀含量為80.0%的含溴氟化固渣50. 0g，水2000. 0g，在(TC下攪拌溶解，滴加50%的溴化鎂溶液，至無新的沉澱產生，共加入130. Og溴化鎂溶液。繼續攪拌4h，過濾，濾液用水洗滌3次，每次40ml，濾餅乾燥得氟化鎂21. 4g,純度98.9%。濾液與洗滌液合併後，用旋轉蒸發儀蒸乾，取出固體，烘乾得溴化鉀92. lg，純度為 99. 1%。
實施例5在500L四ロ燒瓶中，加入氟化鉀含量為O. 5%的含溴氟化固渣200. Og,水400. Og,在80°C下攪拌溶解，滴加I %的溴化鎂溶液，至無新的沉澱產生，溴化鎂溶液加完後，繼續攪拌2h，過濾，濾液用水洗滌3次，每次3ml，濾餅乾燥得氟化鎂O. 5g,純度98. 9 %。濾液與洗滌液合併後，用旋轉蒸發儀蒸乾，取出固體，烘乾得溴化鉀202. lg，純度為99. 7%。
權利要求
1.本發明公開了一種含溴氟化固渣的處理方法，其特徵在於將含溴氟化固渣溶解在質量比為I : I 40的水中，加入溴化物沉澱劑，在0°C 100°C下進行反應，沉澱出無機氟化物，然後過濾，濾餅洗滌，乾燥後得到純度大於98%的無機氟化物，濾液濃縮、乾燥得到純度大於99%的無機溴化物。
2.根據權利要求I所述的一種含溴氟化固渣的處理方法，其特徵在於所述的含溴氟化固渣是指溴代烴用氟化鉀氟化製備氟代烴過程中產生的氟化鉀與溴化鉀的混合物。
3.根據權利要求I所述的一種含溴氟化固渣的處理方法，其特徵在於所述的含溴氟化固渣中氟化鉀佔固渣幹基的重量比範圍為0. 5% 80. 0%。
4.根據權利要求I所述的一種含溴氟化固渣的處理方法，其特徵在於所述的溶解含溴氟化固渣與水的質量比為I : 2 20。
5.根據權利要求I所述的一種含溴氟化固渣的處理方法，其特徵在於所述的溴化物沉澱劑指溴化鈣、溴化鎂，優選溴化鎂。
6.根據權利要求I所述的一種含溴氟化固渣的處理方法，其特徵在於所述的無機氟化物為氟化鈣或氟化鎂。
7.根據權利要求I所述的一種含溴氟化固渣的處理方法，其特徵在於所述的無機溴化物為溴化鉀。
8.根據權利要求I所述的一種含溴氟化固渣的處理方法，其特徵在於所述的反應溫度為 20°C 80°C。
全文摘要
本發明公開了一種含溴氟化固渣的處理方法，具體是將含溴氟化固渣溶解在質量比為1∶1～40的水中，加入一種溴化物沉澱劑，在0℃～100℃下進行反應，沉澱出無機氟化物，然後過濾，濾餅洗滌，乾燥後得到純度大於98％的無機氟化物，濾液濃縮、乾燥得到純度大於99％的無機溴化物，得到的無機氟化物、無機溴化物可作為化工產品出售。通過本發明可以將工業固渣轉化為高純度的化工原料，具有經濟、環保等優點。
文檔編號B09B5/00GK102641886SQ20121012113
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月11日 優先權日2012年4月11日
發明者餘燕, 葉立峰, 周強, 姜永清, 應贏理, 張萬宏 申請人:巨化集團技術中心