一種固體高鐵酸鉀的製備方法

2023-05-18 00:52:01

專利名稱：一種固體高鐵酸鉀的製備方法
一種固體高鐵酸鉀的製備方法技術領域-本發明屬於無機鹽的製備方法這一技術領域，特別涉及一種固體高鐵酸鉀的製備方法這一技術領域。
背景技術：
目前由於工業廢水的大量排放，造成水體的嚴重汙染，影響了飲用水源的質量，高鐵酸鹽以其六價鐵的強氧化性和水中還原產物Fe(0H)3的絮凝作用可以 滿足水處理中氧化殺菌和絮凝去汙雙重要求，且游離出的Fe3+、 &2+對人體還有 補鐵、補血之功效。因此高鐵酸鹽的研製日益得到水處理研究者的關注。目前， 固體高鐵酸鉀的製備包括三種方法溼法氧化法，千法氧化法和電解氧化法。 溼法氧化法以次氯酸鹽和鐵鹽為原料，在鹼性溶液中反應生成高鐵酸鹽，但是 由於其製備過程影響因素眾多，收率不高，以實際產量和理論產量之比計算只 能達到80%。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種收率高的固體高鐵酸鉀的製備方法。本發明解決技術問題的技術方案為 一種固體高鐵酸鉀的製備方法，包括 次氯酸鉀的製備工序、高鐵酸鉀的合成工序、純化工序所述的高鐵酸鉀的合成工序為在20 — 25"C下，向新制飽和次氯酸鉀溶液中，加入溶液總重量4% — 10%的九水合硝酸鐵，攪拌，緩慢加入固體氫氧化鉀 至飽和，攪拌，冷卻到ox:後，抽濾；取濾餅，用氫氧化鉀溶液洗至無紫色，合併洗滌濾液，將濾液冷卻到or後，在攪拌條件下緩慢加入氫氧化鉀固體至飽和，待有大量紫黑色固體析出後，用溫度為0—5。C漏鬥抽濾，濾餅依次用環己垸和 乙醚洗滌後放入在60—7(TC的烘乾即可。
所述的純化工序為將高鐵酸鉀的合成工序中所製備的高鐵酸鉀粗品依次用環己烷，高純度乙醇，乙醚洗滌不少於2次，在60 — 70。C烘乾即得固體高鐵 酸鉀產品；所述的次氯酸鉀的製備工序為將高錳酸鉀和濃鹽酸反應生成的氯氣在0 。C下通入飽和KOH溶液中，l一2小時後，向所得溶液中緩慢加入氫氧化鉀固體 攪拌溶解後，冷卻到ox:,抽濾，所得濾液即為新制飽和次氯酸鉀溶液。 所述高純度乙醇是指將無水乙醇用氧化鈣乾燥後，蒸餾所得乙醇。 申請人:認為硝酸鐵與次氯酸鉀在高溫、低溫都反應，但是反應溫度過低反應速率慢，反應所需時間長影響鐵鹽的轉化率，而溫度過高，次氯酸鹽容易分 解使氧化劑濃度降低，並且高溫也導致高鐵酸鉀有所分解。因此要提高轉化率， 使反應速率適中溫度應控制在一定的範圍內。實驗結果表明，溫度對轉化率的影響很明顯，在適中的溫度範圍內20—25'C產品的產率最高。本發明與現有方法相比，優化了製備工藝條件和過程，其收率以實際產量 和理論產量之比計為85%以上，最高可達97%。
具體實施例方式實施例1:將20g高錳酸鉀和50ml濃鹽酸反應生成氯氣在(TC下通入飽和KOH溶液中， 2h後，向所得溶液中緩慢加入一定量的氫氧化鉀固體攪拌溶解後，冷卻到0'C， 過濾出氯化鉀，製得飽和次氯酸鉀溶液。25"C攪拌條件下，向上述溶液中緩慢 加入溶液總重量5%的九水合硝酸鐵，60min內加完，繼續攪拌反應20min，然 後緩慢加入固體氫氧化鉀至飽和，冷卻到OX:後用砂芯漏鬥抽濾。用lmoL/L的 氫氧化鉀分多次洗滌濾餅，直到無紫色為止，棄去濾餅，將濾液冷卻到0"C後， 向濾液中緩慢加入一定量的氫氧化鉀至飽和，不停攪拌，有大量紫黑色固體析
出後迅速用冷的砂芯漏鬥抽濾，再依次用環己烷和乙醚洗漆數次。將濾餅放入6(TC烘箱中烘乾，即得高鐵酸鉀粗產品。將粗產品依次用環己烷洗滌兩次，高 純度乙醇洗滌五次，乙醚洗滌三次，在6(TC下烘乾得製得純化高鐵酸鉀產品。 此條件下製得的高鐵酸鉀產率為97%。 實施例2:將20g高錳酸鉀和50ml濃鹽酸反應生成氯氣在(TC下通入飽和KOH溶液中， 2h後，向所得溶液中緩慢加入一定量的氫氧化鉀固體攪拌溶解後，冷卻到0'C， 過濾出氯化鉀，製得飽和次氯酸鉀溶液。2(TC攪拌條件下，向上述溶液中緩慢 加入溶液總重量10%的九水合硝酸鐵，70min內加完，繼續攪拌反應20min，然 後緩慢加入固體氫氧化鉀至飽和，冷卻到Ot:後用砂芯漏鬥抽濾。用lmol/L的氫氧化鉀分多次洗滌濾餅，直到無紫色為止，棄去濾餅，將濾液冷卻到ox:後，向濾液中緩慢加入一定量的氫氧化鉀至飽和，不停攪拌，有大量紫黑色固體析 出後迅速用冷的砂芯漏鬥抽濾，再依次用環己烷和乙醚洗滌數次。將濾餅放入 7(TC烘箱中烘乾，即得高鐵酸鉀粗產品。將粗產品依次用環己烷洗滌兩次，高 純度乙醇洗滌五次，乙醚洗滌三次，在70。C下烘乾得製得純化高鐵酸鉀產品。 此條件下製得的高鐵酸鉀產率為85%。 實施例3:將20g高錳酸鉀和50ml濃鹽酸反應生成氯氣在(TC下通入飽和KOH溶液中， 2h後，向所得溶液中緩慢加入一定量的氫氧化鉀固體攪拌溶解後，冷卻到O'C， 過濾出氯化鉀，製得飽和次氯酸鉀溶液。22'C攪拌條件下，向上述溶液中緩慢 加入溶液總重量4%的九水合硝酸鐵，40min內加完，繼續攪拌反應30min，然 後緩慢加入固體氫氧化鉀至飽和，冷卻到O"C後用砂芯漏鬥抽濾。用lmol/L的氫氧化鉀分多次洗漆濾餅，直到無紫色為止，棄去濾餅，將濾液冷卻到ox:後，
向濾液中緩慢加入一定量的氫氧化鉀至飽和，不停攪拌，有大量紫黑色固體析 出後迅速用冷的砂芯漏鬥抽濾，再依次用環己垸和乙醚洗滌數次。將濾餅放入6(TC烘箱中烘乾，即得高鐵酸鉀粗產品。將粗產品依次用環己烷洗滌兩次，高 純度乙醇洗滌五次，乙醚洗滌三次，在6(TC下烘乾得製得純化高鐵酸鉀產品。 此條件下製得的高鐵酸鉀產率為87%。 實施例4:將20g高錳酸鉀和50ml濃鹽酸反應生成氯氣在(TC下通入飽和KOH溶液中， 2h後，向所得溶液中緩慢加入一定量的氫氧化鉀固體攪拌溶解後，冷卻到0'C， 過濾出氯化鉀，製得飽和次氯酸鉀溶液。2(TC攪拌條件下，向上述溶液中緩慢 加入溶液總重量7%的九水合硝酸鐵，50min內加完，繼續攪拌反應15min，然 後緩慢加入固體氫氧化鉀至飽和，冷卻到0"C後用砂芯漏鬥抽濾。用lmol/L的 氫氧化鉀分多次洗滌濾餅，直到無紫色為止，棄去濾餅，將濾液冷卻到O'C後， 向濾液中緩慢加入一定量的氫氧化鉀至飽和，不停攪拌，有大量紫黑色固體析 出後迅速用冷的砂芯漏鬥抽濾，再依次用環己垸和乙醚洗滌數次。將濾餅放入 6(TC烘箱中烘乾，即得高鐵酸鉀粗產品。將粗產品依次用環己烷洗滌兩次，高 純度乙醇洗滌五次，乙醚洗滌三次，在6(TC下烘乾得製得純化高鐵酸鉀產品。 此條件下製得的高鐵酸鉀產率為90%。
權利要求
1、一種固體高鐵酸鉀的製備方法，包括次氯酸鉀的製備工序、高鐵酸鉀的合成工序、純化工序，其特徵在於所述的高鐵酸鉀的合成工序為在20-25℃下，向新制飽和次氯酸鉀溶液中，加入溶液總重量4％-10％的九水合硝酸鐵，攪拌，緩慢加入固體氫氧化鉀至飽和，攪拌，冷卻到0℃後，抽濾；取濾餅，用氫氧化鉀溶液洗至無紫色，合併洗滌濾液，將濾液冷卻到0℃後，在攪拌條件下緩慢加入氫氧化鉀固體至飽和，待有大量紫黑色固體析出後，用溫度為0-5℃漏鬥抽濾，濾餅依次用環己烷和乙醚洗滌後放入在60-70℃的烘乾即可。
2、 根據權利要求l所述的一種固體高鐵酸鉀的製備方法，其特徵在於所述的純化工序為將高鐵酸鉀的合成工序中所製備的高鐵酸鉀粗品依次用環己烷，高純度乙醇，乙醚洗滌不少於2次，在60 — 7(TC烘乾即得固體高鐵酸鉀產P
3、 根據權利要求l所述的一種固體高鐵酸鉀的製備方法，其特徵在於所 述的次氯酸鉀的製備工序為將高錳酸鉀和濃鹽酸反應生成的氯氣在O'C下通入飽和KOH溶液中，l一2小時後，向所得溶液中緩慢加入氫氧化鉀固體攪拌溶解 後，冷卻到0。C，抽濾，所得濾液即為新制飽和次氯酸鉀溶液。
4、 根據權利要求2所述的一種固體高鐵酸鉀的製備方法，其特徵在於所 述高純度乙醇是指將無水乙醇用氧化鈣乾燥後，蒸餾所得乙醇。
全文摘要
本發明公開了一種固體高鐵酸鉀的製備方法，包括次氯酸鉀的製備工序、高鐵酸鉀的合成工序、純化工序所述的高鐵酸鉀的合成工序為在20-25℃下，向新制飽和次氯酸鉀溶液中，加入溶液總重量4％-10％的九水合硝酸鐵，攪拌，緩慢加入固體氫氧化鉀至飽和，攪拌，冷卻到0℃後，抽濾；取濾餅，用氫氧化鉀溶液洗至無紫色，合併洗滌濾液，將濾液冷卻到0℃後，在攪拌條件下緩慢加入氫氧化鉀固體至飽和，待有大量紫黑色固體析出後，用溫度為0-5℃漏鬥抽濾，濾餅依次用環己烷和乙醚洗滌後放入在60-70℃的烘乾即可。本發明與現有方法相比，優化了製備工藝條件和過程，其收率以實際產量和理論產量之比計為85％以上，最高可達97％。
文檔編號C01D13/00GK101117240SQ20071002373
公開日2008年2月6日 申請日期2007年7月7日 優先權日2007年7月7日
發明者權 周, 王靖宇, 陳國平 申請人:黃山學院