本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)過(guò)氧化物制備領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法。

背景技術(shù)：

1、氯磺酸法、陽(yáng)極氧化法和發(fā)煙硫酸法是目前制備過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的方法，其中，氯磺酸法的工藝要求反應(yīng)溫度為-15°c，能耗較大；還需從容器中抽走副產(chǎn)物氯化氫氣體，氯化氫較強(qiáng)腐蝕性，因此對(duì)管道材質(zhì)要求高；陽(yáng)極氧化法是通過(guò)鉑電極電槽電解硫酸生成過(guò)二硫酸，然后再水解生成過(guò)一硫酸，但是該工藝采用貴重的鉑金電解槽，設(shè)備投資成本高、能耗高、操作復(fù)雜。而發(fā)煙硫酸法是以雙氧水作為打底液加入穩(wěn)定劑，然后滴加發(fā)煙硫酸的過(guò)程，形成過(guò)一硫酸、硫酸和雙氧水的混合物，雖然這種方法反應(yīng)劇烈，放熱量較大；但是由于其操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)，它已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)的主要選擇。但是發(fā)煙硫酸法中發(fā)煙硫酸濃度為65%時(shí)，才能保證雙氧水和發(fā)煙硫酸充分反應(yīng)，危險(xiǎn)程度高。

2、在2021年03月26日公告的專(zhuān)利號(hào)為cn2018107632585的中國(guó)專(zhuān)利，公開(kāi)了一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽連續(xù)化制作設(shè)備及制備方法；這種制備方法通過(guò)雙氧水與硫酸反應(yīng)制備過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽，雖然這種方法能夠連續(xù)性進(jìn)行，但是過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽后分離出來(lái)的一次母液并不能直接用于循環(huán)利用，而是必須通過(guò)真空升溫濃縮后，形成二次母液水；二次母液水才能用于循環(huán)使用，這樣的操作繁瑣，消耗較大；且在反應(yīng)過(guò)程中雙氧水和硫酸反應(yīng)、中和反應(yīng)均會(huì)生成水，從而稀釋溶液，使最終產(chǎn)物直接冷卻結(jié)晶得到最終產(chǎn)物過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽后得到濃度較低的一次母液水。一次母液水若直接排放會(huì)破壞環(huán)境，若需要減少排放對(duì)環(huán)境的影響，則需對(duì)一次母液進(jìn)行真空濃縮以升高一次母液的濃度，使其進(jìn)入循環(huán)，產(chǎn)生的冷凝水才可排放。但是這樣的操作時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)母液水的處理量較大，資源浪費(fèi)過(guò)多、消耗大、成本高。

3、因此有必要提供一種能夠操作簡(jiǎn)單、危險(xiǎn)程度低、不需要進(jìn)行真空濃縮、能夠減少對(duì)母液水處理量的過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，它可以通過(guò)雙氧水、過(guò)硫酸鉀和發(fā)煙硫酸共同作用減少反應(yīng)過(guò)程中生成的水，同時(shí)減少中和反應(yīng)中堿性鉀鹽的消耗，從而使反應(yīng)生成的母液水的處理量減少、能耗低、成本少。

2、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，具體步驟如下：

4、氧化反應(yīng)：將質(zhì)量濃度為70%的雙氧水、雙氧水穩(wěn)定物和過(guò)硫酸鉀混合均勻，形成第一混合體系；

5、將發(fā)煙硫酸緩慢滴加進(jìn)第一混合體系中，邊滴加邊攪拌，控制滴加反應(yīng)溫度為5-15°c，以形成氧化液；

6、混合反應(yīng)：將母液水與氧化液混合均勻后，加入碳酸鉀，攪拌，反應(yīng)完成后冷卻至0-1°c，并保溫30?min，抽濾離心后，得到過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽濕品和母液水；

7、烘干：對(duì)過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽濕品烘干后加抗結(jié)塊劑得到最終產(chǎn)品過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽。

8、進(jìn)一步地，所述發(fā)煙硫酸的質(zhì)量濃度為20-65%。

9、進(jìn)一步地，所述發(fā)煙硫酸的質(zhì)量濃度為20%。

10、進(jìn)一步地，所述雙氧水與過(guò)硫酸鉀的質(zhì)量比為1：1.06-1.73。

11、進(jìn)一步地，所述混合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10-30°c。

12、進(jìn)一步地，所述抗結(jié)塊劑為氧化鎂、碳酸鎂或硫酸鎂中的一種。

13、進(jìn)一步地，所述抗結(jié)塊劑的添加量為過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品的0.5-2.0%。

14、進(jìn)一步地，過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽濕品的烘干溫度為55-65°c。

15、進(jìn)一步地，所述雙氧水與發(fā)煙硫酸的摩爾比為1：0.38-0.62。

16、進(jìn)一步地，所述雙氧水穩(wěn)定劑為焦磷酸鉀、水楊酸、8-羥基喹啉、六偏磷酸鈉或乙二胺四乙酸中的一種。

17、進(jìn)一步地，所述雙氧水穩(wěn)定劑為焦磷酸鉀。

18、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

19、一、本發(fā)明通過(guò)氧化反應(yīng)中的過(guò)硫酸鉀和發(fā)煙硫酸的共同存在，使過(guò)硫酸鉀在酸性條件下與水發(fā)生反應(yīng)，水解生成雙氧水，在減少水生成的同時(shí)，進(jìn)一步促進(jìn)雙氧水和發(fā)煙硫酸的反應(yīng)，提高雙氧水的轉(zhuǎn)化率，并減少了反應(yīng)體系中的過(guò)量的水，進(jìn)而減少了反應(yīng)過(guò)程中對(duì)分離得出的母液水的處理量。并且，整個(gè)反應(yīng)在低溫下進(jìn)行，使雙氧水和過(guò)硫酸鉀的自發(fā)水解的情況不易發(fā)生，同時(shí)減少發(fā)煙硫酸與水接觸而釋放的熱量，使雙氧水和發(fā)煙硫酸的反應(yīng)得以減緩，繼而降低反應(yīng)過(guò)程中的危險(xiǎn)。

20、二、本方案的母液水經(jīng)離心后含有h2o2、khso5、khso4或k2so4等物質(zhì)；本發(fā)明在得到目標(biāo)產(chǎn)物過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的同時(shí)，母液水可全部直接用于本發(fā)明的“母液水與氧化液的混合反應(yīng)”中，以實(shí)現(xiàn)母液水的循環(huán)利用。并且，將母液水的循環(huán)利用過(guò)程中，無(wú)需額外增加真空濃縮的裝置設(shè)備就能夠做到正常循環(huán)利用，從而使本反應(yīng)過(guò)程中不額外產(chǎn)生廢水，繼而降低因排放酸性廢水對(duì)環(huán)境造成的影響。

21、三、本方案的反應(yīng)過(guò)程可在常規(guī)反應(yīng)釜設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，對(duì)反應(yīng)設(shè)備、材質(zhì)方面無(wú)其他特殊嚴(yán)格要求；因此本反應(yīng)能夠在工業(yè)上普遍運(yùn)行。

22、四、本方案提供的制備方法中由于雙氧水、發(fā)煙硫酸和過(guò)硫酸鉀的共同存在，使?jié)舛鹊陀?5%的發(fā)煙硫酸也能和雙氧水充分反應(yīng)。該方法不僅確保了雙氧水的高轉(zhuǎn)化率，還顯著降低了反應(yīng)的危險(xiǎn)程度，使整個(gè)反應(yīng)安全可靠。

技術(shù)特征：

1.一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于：過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于：所述發(fā)煙硫酸的質(zhì)量濃度為20-65%。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于：所述雙氧水與過(guò)硫酸鉀的質(zhì)量比為1：1.06-1.73。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于：所述混合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10-30°c。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于：所述抗結(jié)塊劑為氧化鎂、碳酸鎂或硫酸鎂中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于：所述抗結(jié)塊劑的添加量為過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽干品的0.5-2.0%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于：過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽濕品的烘干溫度為55-65°c。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于：所述雙氧水與發(fā)煙硫酸的摩爾比為1：0.38-0.62。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于：所述雙氧水穩(wěn)定劑為焦磷酸鉀、水楊酸、8-羥基喹啉、六偏磷酸鈉或乙二胺四乙酸中的一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，其特征在于：所述雙氧水穩(wěn)定劑為焦磷酸鉀。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽的制備方法，屬于無(wú)機(jī)過(guò)氧化物制備領(lǐng)域；該方法，包括將質(zhì)量濃度為70%的雙氧水、雙氧水穩(wěn)定劑和過(guò)硫酸鉀混合均勻；將發(fā)煙硫酸緩慢滴加進(jìn)上述混合溶液中，邊攪拌邊滴加，控制滴加反應(yīng)溫度為5?15°C，以形成氧化液；將母液水與氧化液混合均勻后，加入碳酸鉀，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至0?1°C，并保溫30?min，抽濾離心后，得到過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽濕品和母液水；對(duì)過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽濕品烘干后加抗結(jié)塊劑得到最終產(chǎn)品；該方法通過(guò)雙氧水、過(guò)硫酸鉀和發(fā)煙硫酸的一系列反應(yīng)減少母液水的處理量，從而使反應(yīng)后的母液水不必通過(guò)真空濃縮便可直接用于循環(huán)回用，能耗低。

技術(shù)研發(fā)人員：劉龍,陶卓奇,崔旭,連少君,陶彭均,朱陳斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江潔華新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5