氰化氫法制鹼金屬亞鐵氰化物的製作方法
2023-11-11 09:03:42
專利名稱:氰化氫法制鹼金屬亞鐵氰化物的製作方法
本發明是以氰化氫，氫氧化鈣和硫酸亞鐵為原料制鹼金屬亞鐵氰化物，特別是製造亞鐵氰化鈉和亞鐵氰化鉀的方法。
亞鐵氰化鈉(Na4Fe(cN)6·10H2O)的製造。早在十八世紀七十年代就開始了，最初是將動物的角蹄、毛、血與純鹼鐵屑一起熔融，冷卻後用水浸取，再濃縮結晶製得。隨後又發明了將煉焦廠產生的焦爐氣通過鐵的鋸屑層，並同時噴淋純鹼溶液製取亞鐵氰化鈉的方法，這是本世三十年代以前製造亞鐵氰化鈉的主要方法。(Thorpe 4thed 1939 VO13 P463-467;EncyclOPidia Of Chemical Tachnology lsted VO14 P 726-727)目前的生產方法有氰熔體法和氰化鈉法。氰熔體法由於收率低、廢渣、廢水量大，現採用的很少，而主要採用的方法是氰化鈉法。即氰化氫與氫氧化鈉中和反應生成氰化鈉，氰化鈉與硫酸亞鐵反應製成亞鐵氰化鈉。這種方法的缺點是要用價格貴而又很緊缺的氫氧化鈉為原料，使製造成本升高，大規模的生產受到制約。(無機鹽工業手冊，上冊，619-629頁;CN 85 1 06171A)。
本發明的目的是，用廉價易得的石灰為原料代替氰化鈉法中採用的氫氧化鈉，降低了製造成本，提高了產品質量和收率。具體作法是將約100克氰化氫在邊攪拌邊加熱(加熱溫度25℃～80℃之間)的條件下，逐漸通入兩立升的石灰乳(氫氧化鈣含量為15～20%)和硫酸亞鐵(濃度250克/升～600克/升)的混合溶液中，一步反應製得亞鐵氰化鈣溶液。過濾除去硫酸鈣沉澱，將濾液與約200克硫酸鈉攪拌加熱至85℃左右生成亞鐵氰化鈉，過濾除去硫酸鈣沉澱。濾液經蒸發、結晶、最後製得亞鐵氰化鈉產品，含量超過國家一級品標準。達99%以上，亞鐵氰化鈉的收率在97%以上，原材料費用降低40%左右。
本發明的方法也適用於其他鹼金屬亞鐵氰化物的製造，比如應用於亞鐵氰化鉀的製造，收到了更加顯著的經濟效益。
本發明與已有技術相比，在提高亞鐵氰化鈉質量的前提下，用廉價易得的石灰和硫酸鈉代替氫氧化鈉。氰化鈉法每製造一噸亞鐵氰化鈉需耗98%的氫氧化鈉0.693噸左右，而本發明的方法每噸產品只耗70%的石灰0.87噸和硫酸鈉0.64噸左右，僅原料的改變就使每噸亞鐵氰化鈉的成本降低約520元。
除降低了製造成本外，一個顯著的特點就是提高了產品的質量和收率。在氰化鈉法中，氰化鈉和硫酸亞鐵反應在生成所需產物亞鐵氰化鈉的同時又生成硫酸鈉，而硫酸鈉在水中溶解度大，這樣就給亞鐵氰化鈉溶液中硫酸鈉的分離造成了困難，進而影響了產品的質量和收率。本發明的方法是將氰化氫直接通入石灰乳和硫酸亞鐵的溶液中生成亞鐵氰化鈣溶液和硫酸鈣沉澱，經過過濾就能使亞鐵氰化鈣與硫酸鈣完全分離。隨後在亞鐵氰化鈣溶液中加入硫酸鈉或碳酸鈉脫鈣，生成亞鐵氰化鈉溶液和硫酸鈣或碳酸鈣沉澱，要把亞鐵氰化鈉溶液與硫酸鈣或碳酸鈣沉澱分離不僅十分方便，而且分離很完全。於是從方法上對提高產品的質量和收率給予了保證。氰化鈉法產品純度為98%本發明的方法產品純度為99%以上;氰化鈉法產品的收率為74～76%，本發明方法的產品收率為97～98%。
本發明的方法用於亞鐵氰化鉀的製造優點更是顯而易見的。與氰化鈉法相比，不僅降低了製造成本，提高了產品質量和收率，而且減少了反應步驟，縮短了生產流程。氰化鈉法製造亞鐵氰化鉀是以亞鐵氰化鈉為原料與氯化鉀和氯化鈣反應生成亞鐵氰化鉀鈣復鹽沉澱，然後加碳酸鈉脫鈣生成亞鐵氰化鉀鈉，最後加氯化鉀生成亞鐵氰化鉀。而本發明的方法生產亞鐵氰化鉀，則是從生產亞鐵氰化鈉的中間產物亞鐵氰化鈣出發，加氯化鉀直接生成亞鐵氰化鉀鈣，再加碳酸鉀脫鈣就製成了亞鐵氰化鉀，反應步驟大為減少，生產流程縮短，產品純度達99%以上，產品收率90%以上，而氰化鈉法的產品收率為85%。
本發明的實施例之一在裝有攪拌器和溫度計的3000毫升三口瓶中，加入含量為18%的氫氧化鈣溶液1200毫升;加入含量為300克/升的硫酸亞鐵溶液900毫升，在溫度為25℃～80℃時邊攪拌邊通入105.7克氰化氫。反應完後過濾製得亞鐵氰化鈣溶液，產量為189克，收率為99.2%，將上述亞鐵氰化鈣溶液加入3000毫升燒杯中，再加入含量為98%的硫酸鈉193克，邊攪拌、邊加熱至85℃過濾，最後製得亞鐵氰化鈉306克，收率為97.7%。
本發明的實施例之二除通入102克氰化氫不同外，製備亞鐵氰化鈣溶液的條件都與實施例之一相同。製得亞鐵氰化鈣177.4克，收率為96.5%，將上述亞鐵氰化鈣溶液加入3000毫升燒杯中，再加入含量90%的工業氯化鉀115克，邊攪拌邊加熱至75℃過濾濾渣倒入2000毫升燒杯中，加入清水1000毫升和含量96%的工業碳酸鉀87克，邊攪拌邊加熱至90℃過濾，最後製得亞鐵氰化鉀239.7克，收率為93.4%。
在工業上應用本發明時，除氫氧化鈣與硫酸亞鐵的純重量比為1∶1～1.04外，其餘按本發明的條件操作。
權利要求
1.一種以氰化氫為原料生產鹼金屬亞鐵氰化物的方法。其特徵是在石灰乳與硫酸亞鐵或氯化亞鐵的混合溶液中，在邊攪拌邊加熱的條件下直接通入氰化氫，一步製得亞鐵氰化鈣溶液。該溶液再與鹼金屬的硫酸鹽或碳酸鹽或鹽酸鹽一步或幾步反應製得鹼金屬亞鐵氰化物。
2.如權利要求
1所述的方法，其特徵是製得的亞鐵氰化鈣溶液與硫酸鈉或碳酸鈉在攪拌加熱的條件下一步反應製得亞鐵氰化鈉。
3.如權利要求
1所述的方法，其特徵是製得的亞鐵氰化鈣溶液先與氯化鉀攪拌加熱反應生成亞鐵氰化鉀鈣的復鹽沉澱。過濾後，再在濾渣中加入碳酸鉀溶液，攪拌加熱，經上述的兩步反應製得亞鐵氰化鉀。
4.如權利要求
1所述的方法，其特徵是氰化氫與氫氧化鈣，硫酸亞鐵的純重量比是1∶1.8～2.1∶1.8～2.1。
5.如權利要求
1所述的方法，其特徵是氰化氫通入石灰乳與硫酸亞鐵或氯化亞鐵的混合溶液中的加熱溫度控制在25℃～80℃。
6.如權利要求
1所述的方法，其特徵是石灰乳中氫氧化鈣的濃度為15～20%。
7.如權利要求
1所述的方法，其特徵是硫酸亞鐵溶液的濃度是250～600克/升。
8.如權利要求
2所述的方法，其特徵是亞鐵氰化鈣與加入的硫酸鈉的純重量比是1∶1～1.04。
9.如權利要求
2所述的方法，其特徵是亞鐵氰化鈣溶液與硫酸鈉或碳酸鈉的反應溫度是65℃～85℃。
10.如權利要求
3所述的方法，其特徵是亞鐵氰化鈣與加入的氯化鉀的純重量比是1∶0.58～0.65。
11.如權利要求
3所述的方法，其特徵是亞鐵氰化鈣溶液與氯化鉀反應的溫度是65℃～75℃。
12.如權利要求
3所述的方法，其特徵是亞鐵氰化鈣與加入的碳酸鉀的純重量比是1∶0.47～0.48。
13.如權利要求
3所述的方法，其特徵是在濾渣中加入碳酸鉀溶液的反應溫度是80℃～90℃。
專利摘要
本發明是以氰化氫、石灰乳、硫酸亞鐵或氯化亞鐵為原料一步反應生成亞鐵氰化鈣溶液。該溶液再與相應的鹼金屬鹽類反應得到所期望的鹼金屬亞鐵氰化物。本發明與已有的方法相比具有成本低、產品質量高、收率高的優點，與氰化鈉法相比原料費用降低40％左右。產品純度達99％以上，有十分顯著的經濟效益。本發明著重闡述了亞鐵氰化鈉和亞鐵氰化鉀的製造過程。
文檔編號C01C3/00GK87106254SQ87106254
公開日1988年5月25日 申請日期1987年9月8日
發明者李兼華 申請人:四川省永川化工廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan