一種制備高純度氫碘酸的新方法
【專利摘要】本發明公開了一種制備高純度氫碘酸的新方法，它包括以下步驟：S1.還原反應：向加入純水的反應容器中緩慢加入單質碘，在攪拌的情況下加入次亞磷酸鈉進行還原反應，控制反應溫度為60～75℃，反應時間為2～4h；S2.沉淀過濾：向反應后的反應容器中加入輔料硫化亞鐵或硫化鈉進行沉淀，攪拌后靜置2～3h，再進行精濾；S3.精餾提純：將精濾后的濾液在精餾釜中進行精餾，并回收副產物亞磷酸鈉，得高純度氫碘酸。本發明方法具有生產成本低、操作安全、制備方法簡單、節能環保的特性，采用該方法生產的產品純度和收率高、且產品質量穩定，適用于工業化大規模生產。
【專利說明】一種制備高純度氫碘酸的新方法 【技術領域】
[〇〇〇1] 本發明涉及氫碘酸，具有涉及一種制備高純度氫碘酸的新方法。 【背景技術】
[0002] 氫碘酸是含水的恒沸物，含55-57%的碘化氫。無色至淺黃色有刺激性臭味的液 體，在空氣中強烈發煙。沸點122. 5?126. 5°C，相對密度d =1.7(含HI 0.936-0. 99g/ mL)，熔點-50. 8°C (純品）。另外還有濃度為45%?47%和64%?68%的氫碘酸，64%的 氫碘酸加入0.03 %的次磷酸會更穩定。氫碘酸見光或久置變為棕色、能與水和醇相混溶、具 有還原性。廣泛用于石化工業、醫藥工業、化學試劑行業。
[0003] 現有技術中，關于氫碘酸的制備方法有直接合成法，碘和紅磷合成法、硫化氫還原 法。如中國專利CN101935021A公開了一種碘化氫的生產方法，采用紅磷法，依次包括反應 步驟、過濾步驟和蒸餾步驟，在反應步驟中，向反應設備內加入去離子水，加完紅磷和碘后， 測定反應料液的比重，控制其比重在1. 2-1. 4,氫碘酸蒸汽用水噴泵吸收，過濾步驟為兩次 過濾，雖然該發明解決了大規模生產不易實現，控制了爆炸的發生，生產效率高，但是生產 時需注意過濾紅磷，否則有安全隱患，并且副產物亞磷酸不易處理。
[0004] 中國專利CN102674253A公開了一種氫碘酸的制備方法，以碘化鈉和純水為原料， 在固體亞磷酸存在下進行反應，從有機相中收集目標產物氫碘酸。本發明雖然得到的氫碘 酸純度大于99%、收率90%以上，但此法所用原料碘化鈉價格昂貴，在精餾過程中添加的 次亞磷酸、蒸餾過程中易分解、有安全隱患。
[0005] 中國專利CN103523753A公開了一種利用含碘溶液制備高純度氫碘酸的方法，它 是利用含碘溶液為原料，經過碘單質還原、脫硫、脫氟、濃縮等步驟后制備高純度氫碘酸，產 品純度可達98%以上，雖然本發明方法克服了傳統工藝過程存在的安全隱患，生產成本低、 產品質量穩定等優點，但是用亞硫酸鈉還原制備氫碘酸，反應時易釋出二氧化硫，脫硫是加 一定的碳酸鋇，而碳酸鋇屬重金屬化合物，因此不利于環保。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種制備高純度氫碘酸的新方法， 該方法具有生產成本低、操作安全、制備方法簡單、節能環保的特性，采用該方法生產的產 品純度和收率高、且產品質量穩定，適用于工業化大規模生產。
[0007] 本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種制備高純度氫碘酸的新方法，它包 括以下步驟：
[0008] S1.還原反應：向加入純水的反應容器中緩慢加入單質碘，在攪拌的情況下加入 次亞磷酸鈉進行還原反應，控制反應溫度為60?75°C,反應時間為2?4h ;
[0009] S2.沉淀過濾：向反應后的反應容器中加入輔料硫化亞鐵或硫化鈉進行沉淀，攪 拌后靜置2?3h，再進行精濾；
[0010] S3.精餾提純：將精濾后的濾液在精餾釜中進行精餾，得高純度氫碘酸，并回收副 產物亞磷酸鈉。
[0011] 進一步地，所述單質碘、純水與次亞磷酸鈉的重量比為1:1. 1?2:0. 35?0. 42。
[0012] 進一步地，所述單質碘與輔料的重量比為100:0. 002?0. 004。
[0013] 進一步地，所述精餾采用負壓精餾，負壓精餾的真空度為-0. 05?-0. 08MPa，精餾 溫度為35?95°C。
[0014] 進一步地，它還包括回收副產物亞磷酸鈉，方法為：于精餾完氫碘酸的精餾釜中加 入純水至固體溶解，加入過氧化氫進行反應，待反應后調溶液pH為10?11,靜置、過濾，濾 液用亞磷酸調pH至8?8. 4,活性炭吸附后再次過濾、濾液蒸發結晶得無水亞磷酸鈉。
[0015] 本發明具有以下優點：
[0016] 1.本發明以單質碘和純水為原料，用次亞磷酸鈉進行還原反應、再用沉淀過濾法 除去微量雜質、精餾提純后得到高純氫碘酸，反應原料無毒，且反應過程安全；在制備過程 中得到副產物亞磷酸鈉可以提純回收，所得亞磷酸鈉純度大于99.0%，進一步降低了成本， 且節能環保。
[0017] 2.采用本發明方法制備的氫碘酸純度可達99. 7%以上，收率大于95.0%，其堿土 金屬和重金屬離子含量分別在lppm以下，且產品質量穩定，適用于工業化大規模生產。
[0018] 3.本發明方法具有生產成本低、操作安全、制備方法簡單、節能環保的特性。 【具體實施方式】
[0019] 下面結合實施例對本發明做進一步的描述，本發明的保護范圍不局限于以下所 述。
[0020] 實施例1 : 一種制備高純度氫碘酸的新方法，它包括以下步驟：
[0021] S1.還原反應：向加入110kg純水的反應容器中緩慢加入100kg單質碘，在攪拌的 情況下加入35kg次亞磷酸鈉進行還原反應，控制反應溫度為60?75°C，反應時間為2h ;
[0022] S2.沉淀過濾：向反應后的反應容器中加入2g硫化鈉進行沉淀，攪拌后靜置2h，再 進行精濾；
[0023] S3.精餾提純：將精濾后的濾液采用負壓精餾，負壓精餾的真空度為-0. 05MPa，精 餾溫度為35?95°C，得氫碘酸172. 8kg，純度為99. 79 %，收率為96. 77 %，堿土金屬和重金 屬含量均小于lppm ;
[0024] S4.副產物回收：于蒸餾完氫碘酸的精餾釜中，加純水至固體溶解，加入0. 002% 的過氧化氫進行反應，待反應后用氫氧化鈉溶液調節pH為10,放置3h后過濾，濾液用亞 磷酸將pH值調至8,加2 %的活性碳攪拌放置3h后過濾，濾液經蒸發結晶得無水亞磷酸鈉 56. 4kg，純度為 99. 2%。
[0025] 實施例2 :-種制備高純度氫碘酸的新方法，它包括以下步驟：
[0026] S1.還原反應：向加入150kg純水的反應容器中緩慢加入100kg單質碘，在攪拌的 情況下加入40kg次亞磷酸鈉進行還原反應，控制反應溫度為60?75°C，反應時間為2. 5h ;
[0027] S2.沉淀過濾：向反應后的反應容器中加入4g硫化亞鐵進行沉淀，攪拌后靜置 2. 5h，再進行精濾；
[0028] S3.精餾提純：將精濾后的濾液采用負壓精餾，負壓精餾的真空度為-0. 05MPa，精 餾溫度為35?95°C，得氫碘酸173. lkg，純度為99. 82%，收率為96. 94%，堿土金屬和重金 屬含量均小于lppm ;
[0029] S4.副產物回收：于蒸餾完氫碘酸的精餾釜中，加純水至固體溶解，加入0. 0025% 過氧化氫進行反應，待反應后用氫氧化鈉溶液調節pH為11,放置4h后過濾，濾液用亞磷 酸將pH值調至8. 4,加3%的活性碳攪拌放置4h后過濾，濾液經蒸發結晶得無水亞磷酸鈉 60. 3kg，純度大于 99. 3%。
[0030] 實施例3 :-種制備高純度氫碘酸的新方法，它包括以下步驟：
[0031] S1.還原反應：向加入180kg純水的反應容器中緩慢加入100kg單質碘，在攪拌的 情況下加入38kg次亞磷酸鈉進行還原反應，控制反應溫度為60?75°C，反應時間為3h ;
[0032] S2.沉淀過濾：向反應后的反應容器中加入3g硫化鈉進行沉淀，攪拌后靜置3h，再 進行精濾；
[0033] S3.精餾提純：將精濾后的濾液采用負壓精餾，負壓精餾的真空度為-0. 08MPa，精 餾溫度為35?95°C，得氫碘酸172. 6kg，純度為99. 83 %，收率為96. 65 %，堿土金屬和重金 屬含量均小于lppm ;
[0034] S4.副產物回收：于蒸餾完氫碘酸的精餾釜中，加純水至固體溶解，加入0. 003% 的過氧化氫進行反應，待反應后用氫氧化鈉溶液調節pH為10,放置3. 4h后過濾，濾液用亞 磷酸將pH值調至8. 2,加2. 5%的活性碳攪拌放置3. 4h后過濾，濾液經蒸發結晶得無水亞 磷酸鈉58. 6kg，純度大于99. 3 %。
[0035] 實施例4 :一種制備高純度氫碘酸的新方法，它包括以下步驟：
[0036] S1.還原反應：向加入200kg純水的反應容器中緩慢加入100kg單質碘，在攪拌的 情況下加入42kg次亞磷酸鈉進行還原反應，控制反應溫度為60?75°C，反應時間為4h ;
[0037] S2.沉淀過濾：向反應后的反應容器中加入3. 5g硫化亞鐵進行沉淀，攪拌后靜置 2. 4h，再進行精濾；
[0038] S3.精餾提純：將精濾后的濾液采用負壓精餾，負壓精餾的真空度為-0. 06MPa，精 餾溫度為35?95°C，得氫碘酸173. 3kg，純度為99. 80 %，收率為96. 75 %，堿土金屬和重金 屬含量均小于lppm ;
[0039] S4.副產物回收：于蒸餾完氫碘酸的精餾釜中，加純水至固體溶解，加入0. 004% 的過氧化氫進行反應，待反應后用氫氧化鈉溶液調節pH為11,放置3. 8h后過濾，濾液用亞 磷酸將pH值調至8. 3,加2. 8%的活性碳攪拌放置3. 6h后過濾，濾液經蒸發結晶得無水亞 磷酸鈉63. 4kg，純度大于99. 4%。
[0040] 將上述實施例1-4制備的氫碘酸進行檢測，檢測項目包括：含量、氯化物及溴化 物、游離碘、鐵、重金屬、磷酸鹽、硫酸鹽,檢測結果如表1所示。
[0041] 表1 :實施例1-4制備的氫碘酸的檢測結果
[0042]
【權利要求】
1. 一種制備高純度氫碘酸的新方法，其特征在于，它包括以下步驟：
51. 還原反應：向加入純水的反應容器中緩慢加入單質碘，在攪拌的情況下加入次亞 磷酸鈉進行還原反應，控制反應溫度為60?75°C，反應時間為2?4h ;
52. 沉淀過濾：向反應后的反應容器中加入輔料硫化亞鐵或硫化鈉進行沉淀,攪拌后 靜置2?3h，再進行精濾；
53. 精餾提純：將精濾后的濾液在精餾釜中進行精餾，得高純度氫碘酸，并回收副產物 亞磷酸鈉。
2. 如權利要求1所述的一種制備高純度氫碘酸的新方法，其特征在于，所述單質碘、純 水與次亞磷酸鈉的重量比為1:1. 1?2:0. 35?0. 42。
3. 如權利要求1所述的一種制備高純度氫碘酸的新方法，其特征在于，所述單質碘與 輔料的重量比為100:0. 002?0. 004。
4. 如權利要求1所述的一種制備高純度氫碘酸的新方法，其特征在于，所述精餾采用 負壓精餾，負壓精餾的真空度為-〇. 05?-0. 08MPa，精餾溫度為35?95°C。
5. 如權利要求1所述的一種制備高純度氫碘酸的新方法，其特征在于，所述回收副產 物亞磷酸鈉的方法為：于精餾完氫碘酸的精餾釜中加入純水至固體溶解，加入過氧化氫進 行反應，待反應后調溶液pH為10?11,靜置、過濾，濾液用亞磷酸調pH至8?8. 4,活性炭 吸附后再次過濾、濾液蒸發結晶得無水亞磷酸鈉。
【文檔編號】C01B7/13GK104085857SQ201410298522
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月26日 優先權日:2014年6月26日
【發明者】周海軍 申請人:周海軍