[发明专利]一种硒脲的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化工生产技术领域，具体涉及一种制备硒脲的方法。

背景技术

硒脲主要应用于无机或有机含硒化合物的合成，提供硒元素。公知地，硒元素对人体具有特殊的活性，特别是含有硒化物的物质对癌细胞具有活性，因而具有广泛的医学和药用前景。另外，硒脲可以用来制备硒化镉铟、硒化锌等光敏元器件。

在日本专利公开特许公报-昭61-260061中记载硒脲的合成方法为：由氢气通过高温的硒蒸汽反应生成硒化氢，硒化氢再同氰氨水溶液反应生成硒脲。这种方法虽然解决了以前由硒化氢同氰氨的乙醚溶液反应时乙醚燃烧的危险，但依然没有解决燃烧爆炸的危险，因为这种由氢气通过高温的硒蒸汽反应获取硒化氢方法，引入了更容易燃烧爆炸的氢气，尤其是硒化氢这种气体毒性极强，更增加了合成硒脲过程的危险性。同时，由于合成硒化氢的过程中需要的氢气是过量的，尽管反应过程经过三级吸附硒化氢，但依然会由于没有反应完全的过量氢气带出微量难闻的极毒的硒化氢污染环境。这种合成硒脲的方法需要通入硒化氢时间过长，需要8小时以上，即反应时间较长，反应结束后，生产装置的后处理极其繁琐麻烦，劳动强度大。

其它公知的制取硒脲的方法有先用硒粉与铝粉混合灼烧后生成硒化铝，硒化铝再与水反应产生硒化氢气体，产生的硒化氢再同氰氨水溶液反应生成硒脲或者同硫脲等其它中间体经过特别复杂的反应生成硒脲。但由于硒化铝比较活泼，很容易和空气中的水分发生水解而生成剧毒的硒化氢，从而导致硒化铝不易储存和运输，其必须密封，严禁和空气接触。而且合成硒化铝的过程严重污染环境，合成反应的容器会长时间残留硒化铝异味。且由于合成出硒化铝需要装填到硒化铝水解的反应容器中去，而这个过程很难保证硒化铝完全隔离空气，因此通过硒化铝水解合成硒化氢的方法对环境的污染是难以承受的，这种合成硒化氢的方法会严重污染环境，在市场上也很难买到现成的硒化铝商品。

最后，上述介绍的合成硒脲的方法，硒脲的收率的计算不是以昂贵的硒化氢为标准，而是以便宜的氰氨为标准来计算的，具体通入多少硒化氢的量并不知道，存在很大缺陷。

发明内容

本发明目的在于提供一种克服现有合成硒脲过程中造成环境污染、容易爆炸燃烧、反应时间过长、不宜控制通入硒化氢的量以及装置后处理复杂等缺点的制备硒脲的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种硒脲的制备方法，其包含以下步骤：(a)用氮气吹扫整个反应系统，将粉末状的硒化锌与盐酸反应生成硒化氢，所述硒化锌与盐酸的摩尔比为1∶1～1∶2；(b)在负压状态下，将步骤(a)生成的硒化氢与氰氨水溶液反应生成硒脲，将产物在0～10℃结晶10小时、过滤干燥，所述硒化锌与氰氨的摩尔比为1∶1～1∶5；(c)后处理：向硒化氢发生装置中的残液滴加双氧水，除去液体中的硒化氢并生成硒。

其中，在进行步骤(b)后，用氮气驱除硒化氢发生装置中的硒化氢。

所述硒化锌的粒度为50～400目。实现增加硒化锌同酸的反应速度的目的。

所述盐酸的浓度(质量分数)为10％～50％。

所述氰氨水溶液的浓度为10％～50％。

所述步骤(a)的反应温度为70℃～120℃。

所述步骤(b)的反应温度为20℃～50℃。

本发明的化学反应式为：

ZnSe+2H⁺→H₂Se↑+Zn²⁺

H₂Se+NH₂CN→(NH₂)₂CSe

硒化锌在空气和水中稳定，其不与水反应，常温下也不与非氧化性酸反应，甚至与稀硝酸在常温下也不反应。所以其很容易储存、运输，并还可以很方便地制备。

硒化锌与酸反应后的残液处理采用向残液中加入少量双氧水的方法，以除去液体中的残留硒化氢，过量的过氧化氢与硒化氢反应会生成稳定的单质硒，残液经过滤后可以全部回收单质硒，解决反应残液污染问题。过氧化氢与硒化氢反应的化学反应式为：

H₂O₂+H₂Se→Se↓+H₂O

本发明的有益效果在于；

本发明采用的硒化锌与酸反应合成硒化氢，进而与氰氨水溶液合成硒脲的方法设备简单、操作条件温和、合成过程好控制、产率高，并且装置后处理简单，解决了其它方法合成硒脲所带来的环境污染、不易控制等问题。其以参加反应的硒化锌的量来计算硒脲的产率，科学合理并最终得到较高收率的硒脲。