一種利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于混酸處理領(lǐng)域，具體為提供一種利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法，其包括：混酸經(jīng)除磷、沉降后，將上清液與氨水在常壓下混合反應(yīng)得氟化銨和氯化銨的混合溶液；然后加入飽和氯化鈉溶液攪拌反應(yīng)得氟化鈉固體顆粒，反應(yīng)結(jié)束后采用離心機過濾，濾液通過添加氯化鈣進行沉淀反應(yīng)而深度除氟變?yōu)槁然@、氯化鈣的混合溶液，然后添加硫酸鈉溶液除鈣，溶液變?yōu)槁然@溶液；最后進行溶液蒸發(fā)結(jié)晶，得到業(yè)氯化銨產(chǎn)品。通過上述方法，可實現(xiàn)鋰鹽副產(chǎn)廢酸的資源化利用，實現(xiàn)變廢為寶，而且沒有副產(chǎn)二次廢物，不污染環(huán)境。

Method for preparing industrial sodium fluoride and industrial ammonium chloride by utilizing mixed acid of lithium salt

The invention belongs to the field of mixed acid treatment, in particular to provide a method of preparing the lithium salt by-product, industrial sodium fluoride and industrial ammonium chloride mixed acid system includes: the mixed acid removal, sedimentation, the mixed solution and the supernatant ammonia under normal pressure mixed reaction of ammonium fluoride and ammonium chloride; then add Sodium Chloride Solution had stirred saturated sodium fluoride solid particles, after the reaction by centrifuge, the leachate and depth of fluoride into the mixed solution of ammonium chloride, calcium chloride precipitation by adding calcium chloride, then add sodium sulfate solution to remove calcium solution into ammonium chloride solution; the solution evaporation crystallization, get chloride ammonium. By adopting the method, the utilization of the by-product of the lithium salt and the waste acid can be realized, and the waste material is turned into waste, and no secondary waste is produced, and the environment is not polluted, and the two wastes are not polluted.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法
本專利技術(shù)屬于處理六氟磷酸鋰制備時的副產(chǎn)物——混酸的領(lǐng)域，具體涉及一種利用利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法。
技術(shù)介紹
鋰電池是一種新型清潔能源，已廣泛用于手機、手提電腦，以及服務(wù)于人類工作的各種作業(yè)工具，隨著鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，作為鋰電池生產(chǎn)中的一種主要原料——六氟磷酸鋰的產(chǎn)量在逐步加大，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2015年的六氟磷酸鋰產(chǎn)量為1.35萬噸。然而，六氟磷酸鋰生產(chǎn)時會副產(chǎn)一種混酸（廢酸），該混酸的主要成分為氫氟酸(HF，質(zhì)量濃度15~35%）、鹽酸（HCl，質(zhì)量濃度15~25%），按照每噸六氟磷酸鋰副產(chǎn)5噸混酸的比例計算，僅2015年一年副產(chǎn)的混酸的量就為6.75萬噸。目前，此類廢酸常通過添加石灰中和處理，產(chǎn)生氟化鈣污泥和高鹽廢水（CaCl2）。其中，氟化鈣混合污泥進入工業(yè)固廢填埋場填埋，而高鹽廢水與企業(yè)內(nèi)部其他低氯廢水混合后稀釋氯離子排放（因為GB31573-2015沒有對氯離子的排放要求）。因此，上述處理方法存在如下問題：（1）副產(chǎn)大量氟化鈣污泥，無法有效處理，存在環(huán)境隱患；（2）副產(chǎn)高氯廢液，直接外排污染環(huán)境，如果采用蒸發(fā)工藝處理成本高；（3）廢水處理成本高，浪費資源。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)提供一種利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法，可實現(xiàn)廢酸的資源化利用，且在變廢為寶的同時，不污染環(huán)境，可促進國內(nèi)鋰電行業(yè)的健康有序發(fā)展。所述一種利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法，其包括以下步驟：(1)鋰鹽副產(chǎn)混酸經(jīng)過除磷劑除磷、沉降后，按照質(zhì)量計量，將上清液與氨水按氨水理論量過量0~10%的比例，在常壓下混合反應(yīng)進行預(yù)處理，期間控制加料速度，防止冒罐；其中，反應(yīng)初始溫度為20℃~50℃，轉(zhuǎn)速為40r/min~85r/min，攪拌反應(yīng)15min~35min，即可得到溫度在60℃~80℃之間的氟化銨和氯化銨的混合溶液。(2)按照理論量的98%加入飽和氯化鈉溶液攪拌反應(yīng)，得到理想的氟化鈉固體顆粒；反應(yīng)結(jié)束后采用離心機過濾，濾液主要成分為氯化銨和氟化鈉的溶液。(3)濾液通過添加氯化鈣進行沉淀反應(yīng)而深度除氟變?yōu)槁然@、氯化鈣的混合溶液，然后添加硫酸鈉溶液除鈣，溶液變?yōu)槁然@溶液。(4)溶液蒸發(fā)結(jié)晶，得到工業(yè)氯化銨產(chǎn)品。其中，步驟(1)中的氨水可以替換為液氨，即可采用液氨進行上清液的預(yù)處理。優(yōu)選的，步驟(1)中，按照質(zhì)量計量，所述混酸與工業(yè)氨水按7:1~9:1的比例混合。優(yōu)選的，步驟(1)中，所述工業(yè)氨水或液氨按照理論量過量0~10%的比例添加。優(yōu)選的，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰。進一步的，所述混酸包括氟化氫15%~35%、氯化氫15%~25%、磷酸0~5%。進一步的，所述氟化氫的質(zhì)量濃度為15~35%。進一步的，所述氯化氫的質(zhì)量濃度為15~25%。進一步的，所述氯化鈉為工業(yè)級一級品。進一步的，所述氯化鈣為工業(yè)級一級品。進一步的，所述硫酸鈉為工業(yè)級一級品元明粉。所述方法的反應(yīng)原理如下：HF+NH3=NH4FHCl+NH3=NH4ClNH4F+NaCl=NH4Cl+NaF↓2NaF+CaCl2=CaF2↓+2NaClCaCl2+(NH4)2SO4=2NH4Cl+CaSO4↓有益效果通過采用上述方法，實現(xiàn)了鋰鹽副產(chǎn)廢酸的資源化利用，保護資源，此外，在每噸廢液處理過程中還能產(chǎn)生額外的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)變廢為寶；而且方法沒有副產(chǎn)二次廢物，不污染環(huán)境，對發(fā)展經(jīng)濟及環(huán)境保護具有重大意義。具體實施方式下面對本專利技術(shù)的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)的一部分實施例，而不是全部的實施例；基于本專利技術(shù)的原理，本領(lǐng)域技術(shù)人員所得到的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。實施例一一種利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法，包括：1.取575g鋰鹽副產(chǎn)混酸，控制溫度為23℃；然后開啟攪拌，轉(zhuǎn)速為85r/min，攪拌過程中緩慢加入1000g質(zhì)量濃度為23%的氨水，控制反應(yīng)速度，防止冒槽；調(diào)整終態(tài)PH值為6～6.5，得到銨鹽溶液1560g。2.將反應(yīng)終點溫度升高至65℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10分鐘；然后在攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min的條件下，緩慢加入氯化鈉飽和溶液500g，減慢攪拌轉(zhuǎn)速至65r/min，繼續(xù)加入飽和鹽水2000g。3.加料結(jié)束繼續(xù)攪拌15分鐘后過濾，得到氟化鈉濾餅510g，濾液3420g，此時濾液里面的氟含量為1.5%；然后加入78g氯化鈣，得到85g氟化鈣沉淀。4.收集濾液3395g，此時濾液里面的氯化鈣含量為0.5%；然后加入32g硫酸鈉，得到45g硫酸鈣沉淀，濾液3378g。5.蒸發(fā)結(jié)晶得到630g氯化銨，冷凝水2010g，蒸發(fā)殘液694g；其中，用770g冷凝水去吸收液氨制備氨水，用1240g蒸汽冷凝水、694g殘液和90g一次水配制2500g飽和鹽水回用至系統(tǒng)。實施例二一種利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法，包括：1.取575g鋰鹽副產(chǎn)混酸，控制溫度為23℃；然后開啟攪拌，轉(zhuǎn)速為85r/min，攪拌過程中緩慢加入1010g質(zhì)量濃度為23%的氨水，控制反應(yīng)速度，防止冒槽；調(diào)整終態(tài)PH值為6～6.5，得到銨鹽溶液1565g。2.將反應(yīng)終點溫度升高至65℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10分鐘；然后在攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min的條件下緩慢加入氯化鈉飽和溶液500g，減慢攪拌轉(zhuǎn)速至65r/min繼續(xù)加入飽和鹽水2000g。3.加料結(jié)束繼續(xù)攪拌15分鐘后過濾，得到氟化鈉濾餅518g，濾液3431g，此時濾液里面的氟含量為1.54%；然后加入78g氯化鈣，得到92g氟化鈣沉淀。4.收集濾液3403g，此時濾液里面的氯化鈣含量為0.5%；然后加入30g硫酸鈉，得到41g硫酸鈣沉淀，濾液3384g。5.蒸發(fā)結(jié)晶得到617g氯化銨，冷凝水2024g，蒸發(fā)殘液708g，用770g冷凝水吸收液氨制備氨水，用1254g蒸汽冷凝水、708g殘液和85g一次水配制2500g飽和鹽水回用至系統(tǒng)。實施例三一種利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法，包括：1.取575g鋰鹽副產(chǎn)混酸，控制溫度為23℃；然后開啟攪拌，在轉(zhuǎn)速為85r/min的條件下，緩慢加入1000g質(zhì)量濃度為23%的氨水，控制反應(yīng)速度，防止冒槽；調(diào)整終態(tài)PH值為6～6.5，得到銨鹽溶液1565g。2.反應(yīng)終點溫度升高至65℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10分鐘，然后在攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min的條件下，緩慢加入氯化鈉飽和溶液500g，減慢攪拌轉(zhuǎn)速至65r/min，繼續(xù)加入飽和鹽水2000g。3.加料結(jié)束繼續(xù)攪拌15分鐘后過濾，得到氟化鈉濾餅513g，濾液3480g，此時濾液里面的氟含量為1.4%；然后加入75g氯化鈣，得到79g氟化鈣沉淀。4.收集濾液3443g，此時濾液里面的氯化鈣含量為0.5%；然后加入35g硫酸鈉，得到48g硫酸鈣沉淀，濾液3406g。5.蒸發(fā)結(jié)晶得到626g氯化銨，冷凝水1994g，蒸發(fā)殘液773g，用770g冷凝水吸收液氨制備氨水，用1224g蒸汽冷凝水、773g殘液和配制2500g飽和鹽水回用至系統(tǒng)。綜上所述，借助于本專利技術(shù)的上述技術(shù)方案，能夠有效地解決鋰鹽副產(chǎn)混酸的處理問題，實現(xiàn)廢酸的資源化利用，在變廢為寶的同時，沒有副產(chǎn)二次本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)?鋰鹽副產(chǎn)混酸經(jīng)過除磷劑除磷、沉降后，按照質(zhì)量計量，將上清液與氨水按氨水理論量過量0~10%的比例，在常壓下混合反應(yīng)進行預(yù)處理，其中，反應(yīng)初始溫度為20℃~50℃，轉(zhuǎn)速為40r/min~85r/min，攪拌反應(yīng)15min~35min，通過預(yù)處理得到溫度在60℃~80℃之間的氟化銨和氯化銨的混合溶液；(2)?按照理論量的98%加入飽和氯化鈉溶液攪拌反應(yīng)，得氟化鈉固體顆粒，反應(yīng)結(jié)束后采用離心機過濾，濾液主要成分為氯化銨和氟化鈉的溶液；(3)?濾液通過添加氯化鈣進行沉淀反應(yīng)而深度除氟變?yōu)槁然@、氯化鈣的混合溶液，然后添加硫酸鈉溶液除鈣，溶液變?yōu)槁然@溶液；(4)?溶液蒸發(fā)結(jié)晶，得到工業(yè)氯化銨產(chǎn)品；其中，按照質(zhì)量計量，所述混酸與工業(yè)氨水按7:1~9:1的比例混合，工業(yè)氨水按照理論量過量0~10%的比例添加，所述混酸包括氟化氫15%~35%、氯化氫15%~25%、磷酸0~5%，所述氟化氫的質(zhì)量濃度為15~35%，所述氯化氫的質(zhì)量濃度為15~25%。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用鋰鹽副產(chǎn)混酸制備工業(yè)氟化鈉和工業(yè)氯化銨的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)鋰鹽副產(chǎn)混酸經(jīng)過除磷劑除磷、沉降后，按照質(zhì)量計量，將上清液與氨水按氨水理論量過量0~10%的比例，在常壓下混合反應(yīng)進行預(yù)處理，其中，反應(yīng)初始溫度為20℃~50℃，轉(zhuǎn)速為40r/min~85r/min，攪拌反應(yīng)15min~35min，通過預(yù)處理得到溫度在60℃~80℃之間的氟化銨和氯化銨的混合溶液；(2)按照理論量的98%加入飽和氯化鈉溶液攪拌反應(yīng)，得氟化鈉固體顆粒，反應(yīng)結(jié)束后采用離心機過濾，濾液主要成分為氯化銨和氟化鈉的溶液；(3)濾液通過添加氯化鈣進行沉淀反應(yīng)而深度除氟變?yōu)槁然@、氯化鈣的混合溶液，然后添加硫酸鈉溶液除鈣，溶液變?yōu)槁然@...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉松，劉放放，
申請(專利權(quán))人：劉放放，
類型：發(fā)明
國別省市：河南,41