[发明专利]一种六甲基二硅氮烷制备过程中氯化铵的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氯化铵的回收方法，涉及铵的卤化物结晶分离技术领域。背景技术

六甲基二硅氮烷为无色透明液体，无毒，略带胺味。英文名称(hexamcthyldisi-azane)，简称HMDS。25℃时的密度为0.770-0.750g/cm3，折光率1.408，沸程125-127℃，HMDS是一种重要的有机硅试剂，它是合成六甲基二硅脲的重要原料，也是近年来迅速发展起来的半合成抗生素合成中不可缺少的试剂，在医疗、半导体、橡胶等方面具有广泛的用途。

在半导体方面，HMDS可用作光致刻蚀剂的粘结助剂；HMDS在医药上广泛用于中间体基团的特殊保护剂，用于阿米卡星、盘尼西林、头抱霉素、氟尿嚓陡及各种青霉素衍生物等合成过程的甲硅烷基化；HMDS是橡胶补强剂纳米5102的表面改性助剂，用来改善白炭黑的补强和工艺性能，使其具有特殊的用途；HMDS还是很好的橡胶添加剂，可以有效的提高橡胶的热稳定性；HMDS也可用于处理无机多孔硅胶作为凝胶渗透色谱填料，对高聚物分子量的分布进行测定，可以作为活性处理剂用于无机填料的表面处理，特别是硅藻土，白炭黑和钦白粉的表面处理。也可以作为聚硅炭烷链的终止剂，并在特殊的有机合成中也有广泛的应用。

三甲基氯硅烷氨化制备六甲基二硅氮烷的反应如下式所示：

2(CH₃)₃SiCl+3NH₃→ (CH₃)₃SiNHSi(CH₃)₃+2NH₄Cl

可能的副反应有：

2(CH₃)₃SiCl+H₂O → (CH₃)₃SiOSi(CH₃)₃

(CH3)₃SiNHSi(CH₃)₃+H₂O → (CH₃)₃SiOSi(CH₃)₃+NH₃.H₂O

工业上六甲基二硅氮烷HMDS是以三甲基氯硅烷为原料,在惰性有机溶剂甲苯中与氨气反应制得，反应过程如上所述。反应过程产生大量氯化铵，并且在这些溶剂中几乎不溶, 成为无定型结晶, 它体积大, 包裹产品及三甲基氯硅烷严重, 最后氨化合成后形成硅胺和氯化铵的胶状混合物，不能分离，影响产品的收率及质量。因此在反应结束后必须加水后才能把硅胺和氯化铵反应混和产物分离，并且每吨产品大约产生4～5吨的约20%含量的氯化铵废水。

专利文献CN101613363A和CN101704835A均采用氨化反应后水洗的方法分离六甲基二硅氮烷和氯化铵，但是产品的纯度和收率都较低。CN201210252719.5采用了氨化反应后水洗-碱洗-水洗的方法分离，过程复杂,产生的废水量较大。

氯化铵废水中有氨氮和氯离子的存在,若氯化铵废水直接排放,则会对水体产生一定的污染,且随着量的不断增长,污染程度也在加大。现阶段一些研究人员也在做这方面的努力,通过一些物理、化学和生化的手段来处理氯化铵废水,对于较低浓度的氯化铵废水主要是采用膜处理技术和电渗析法，对于高浓度的主要是采用多效蒸发，浓缩后再经过结晶得到氯化铵固体。并且该氯化铵回收过程能耗高，收率低，分离氯化铵后的废水还需要环保处理才能排放。在水洗过程中HMDS易发生水解反应生成六甲基二硅氧烷，导致目的产物的收率降低。

中国专利，申请号为200910164768.1公开了一种六甲基二硅氮烷的制备工艺，并具体公开了氨化反应后加入溶盐剂，停止搅拌，静置分层，上层为六甲基二硅氮烷粗产品，并在下述从属权利要求书中记载了溶盐剂选自醇类、水、盐水溶液和碱水溶液，其虽然可以起到溶解氯化铵的目的，但同时在反应体系中也引入了其他杂质。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种六甲基二硅氮烷制备过程中氯化铵的回收方法，步骤简单，可最大限度的降低六甲基二硅氮烷的分解；无废水排放，回收的氯化铵经烘干后可作为化工原料和复合肥的原料。

本发明所采取的技术方案是：一种六甲基二硅氮烷制备过程中氯化铵的回收方法，包括以下步骤：

（1）在三甲基氯硅烷氨化反应结束后的反应液中加入氯化铵的饱和溶液，搅拌；