[发明专利]一种含氟盐酸脱氟的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含氟盐酸的处理方法，具体涉及一种含氟盐酸脱氟的方法。

背景技术

在氟化工生产过程中会产生大量含氟化氢的含氟盐酸。由于氢氟酸的存在使盐酸应用价值大幅度下降，并易带来环保问题，对环境产生潜在的危害，有些企业甚至作为废酸处理，严重影响经济效益。因此需要寻求有效去除盐酸中氟化氢的方法。

专利US5122356公开了一种盐酸的精制法，其包括：使硅烷化合物与含有氟化氢的盐酸接触的工序；和再生在接触工序中生成的三烷基氟硅烷化合物的工序。在该方法中，接触工序所述的硅烷混合物由主要成分六烷基二硅氧烷和1-30％、优化为20％的三烷基氯硅烷组成，再生工序包括：将三烷基氟硅烷化合物水解，变换成三烷基硅烷醇化合物的工序；和将三烷基硅烷醇化合物缩合，变换成六烷基二硅氧烷化合物的工序，通过将回收工序中得到的六烷基二硅氧烷化合物氯化，生成三烷基氯硅烷化合物，该三烷基氯硅烷化合物在接触工序中被再利用。为了将六烷基二硅氧烷化合物氯化，需要25wt％以上的高浓度盐酸或将氯化氢和盐酸结合氯化。不足之处是该方法需要把再生过程的中间产物氯化生成三烷基氯硅烷后再利用，流程复杂。

JP1987241806公开了一种氯硅烷脱氟的方法。聚乙烯反应瓶中投入800ml含氟化氢116.4ppm的32％副产盐酸，1.8g二甲基二氯硅烷，搅拌一昼夜后，经分离有机层后，盐酸中的氟化氢含量为0.7ppm，氟化氢脱除率99.4％，若二甲基二氯硅烷0.3g时，则盐酸中氟化氢浓度为13ppm，氟化氢脱除率为88.8％。不足之处是该方法存在脱氟时间长的缺陷。

JP60027604采用的方法是：将含20ppmHF的HCl溶液与0.2g直径为200～1000μm的无水AlCl₃搅拌混合，处理后HCl溶液中HF含量为6ppm。不足之处是该方法会带入金属离子。

罗齐新在2007年第4期《含氟盐酸脱氟技术》中报导自制的一种除氟剂可使盐酸中氟离子一次性降至0.1％以下。不足之处是该方法带入了近1％的可溶性物质，且脱氟率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、操作弹性大、脱氟效率高、绿色环保的含氟盐酸脱氟的方法。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种含氟盐酸脱氟的方法，将可溶性无机含硼化合物和可溶性无机含钾化合物作为脱氟剂加至含氟盐酸中进行反应，将得到的反应液进行蒸馏得到脱氟后的盐酸产品。

优选的，所述可溶性无机含硼化合物为氧化硼、硼酸、四硼酸钾中的一种。

优选的，所述可溶性无机含钾化合物为氯化钾、碳酸钾、氢氧化钾中的一种。

优选的，所述脱氟剂与含氟盐酸中氟离子质量比为1.5-15：1。

优选的，所述可溶性无机含硼化合物与可溶性无机含钾化合物质量比为1：0.5-3。

优选的，所述的反应的温度为30-100℃。

优选的，所述的反应的时间为30-120min。

优选的，所述的蒸馏为减压蒸馏，所述减压蒸馏的真空度为-0.092～-0.088Mpa。

本发明是基于含硼化合物在酸性条件下氟离子易于和硼络合反应生成氟硼酸离子最终生成四氟硼酸、四氟硼酸与钾离子结合生成溶解度较小的氟硼酸钾的特点而发明的。含氟盐酸中氟离子和含硼化合物及可溶性无机含钾化合物反应后使盐酸中氟化氢的含量大幅度降低，进而大幅度降低盐酸中氟化氢的蒸汽压，经蒸馏得到低氟盐酸及氟硼酸钾产品，实现氟的分离及资源化。

本发明涉及的反应为：

B(OH)₃+F^-＝BF(OH)₃^-

BF(OH)₃^-+F^-+H⁺＝BF₂(OH)₂^-+H₂O

BF₂(OH)₂^-+F^-+H⁺＝BF₃(OH)^-+H₂O

BF₃(OH)^-+F^-+H⁺＝BF₄^-+H₂O