[发明专利]一种联产六氟铝酸钠和联二脲的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种联产六氟铝酸钠和联二脲的方法。

背景技术

联二脲是一种化学物质，分子式是C₂H₆N₄O₂。中文别名：N,N'-二氨基甲酰肼，分子量：118.09524，主要用于生产ADC发泡剂。常规的生产联二脲的方法为先由尿素-次氯酸钠法生产得到水合肼粗溶液，该溶液中含有水合肼、碳酸钠、尿素、氯化钠和水。其中水合肼含量50～55g/L，碳酸钠在110～150g/L，氯化钠130～150g/L，再将水合肼粗溶液经过冷冻结晶分离出十水碳酸钠后，再加入盐酸或硫酸中和至pH 3～5后，加入尿素并加热至102～120℃进行缩合反应生成联二脲和氯化铵或硫酸铵，经分离后得到联二脲，离心母液因含有氯化钠、硫酸铵或氯化铵、尿素等难以分离或处理而直接排放，其中的氯化钠、硫酸铵或氯化铵未得到回收利用，直接排放，对环境造成较大的污染。

六氟铝酸钠，即冰晶石，化学式为Na₃AlF₆，主要用于工业上电解三氧化二铝制取铝的反应，作用原理是作为助熔剂，降低它的沸点。常规的最简单生产六氟铝酸钠的方法是用六氟铝酸铵与氯化钠进行复分解反应生成微溶于水的六氟铝酸钠结晶体，通过离心分离得到六氟铝酸钠结晶体。

针对以上工艺特点，将二大工艺特点有机结合从而提出本发明的技术方案。本发明采用三步骤分别生产六氟铝酸钠、联二脲和氯化铵。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种联产六氟铝酸钠和联二脲的方法，该方法采用三步骤能够分别生产高收率和高纯度的六氟铝酸钠、联二脲和氯化铵，并且能够避免对环境产生污染。

基于上述目的，本发明提供的一种联产六氟铝酸钠和联二脲的方法，包括如下步骤：

(1)在已除去碳酸钠后的精制水合肼溶液中加入六氟铝酸铵，所述精制水合肼溶液中的氯化钠与六氟铝酸铵发生复分解反应生成六氟铝酸钠和氯化铵，分离出六氟铝酸钠后，得到母液1；

(2)向母液1中加入尿素和盐酸，母液1中的水合肼与尿素和盐酸发生缩合反应生成联二脲和氯化铵，分离出联二脲后，得到母液2。

在本发明中，步骤(1)是利用精制水合肼溶液中含有氯化钠的特性，用六氟铝酸铵与氯化钠进行复分解反应生成微溶的六氟铝酸钠结晶体，通过固液分离得到六氟铝酸钠结晶体以及含水合肼和氯化铵的母液1。母液1中的氯化铵带入缩合工序与生产联二脲时副产的氯化铵一并处理。化学反应方程式：

3NaCl+(NH₄)₃AlF₆＝Na₃AlF₆↓+3NH₄Cl

在本发明中，步骤(2)向母液1中加入盐酸中和至3～6，再加入尿素，并加热至105-120℃进行缩合反应得到联二脲和氯化铵，分离出联二脲后，通过固液分离得到联二脲固体和含氯化铵的母液2。化学反应方程式：

N₂H₄.H₂O+2HCl+2N₂H₄CO＝(NH₂CONH)₂↓+3NH₄Cl

在本发明中，优选的，在步骤(2)之后，还包括：

(3)将母液2进行蒸发、浓缩并冷却后分离出氯化铵结晶体，得到母液3。

本发明将水合肼精制溶液中的氯化钠充分地利用，同时在进行缩合生产联二脲后的母液2中，只有氯化铵一种物质，有利于回收利用，实现无污水排放。

在本发明中，优选的，步骤(3)中的母液3加入母液1中，再加入尿素和盐酸进行缩合反应。母液3循环回入缩合工序回收其中的水合肼和氨基脲。

在本发明中，优选的，步骤(1)中所述已除去碳酸钠后的精制水合肼溶液采用以下方法制备得到：将水合肼粗溶液用冷冻盐水降温至-15℃～-20℃，分离出十水碳酸钠结晶体后，得到含水合肼的溶液，并向该溶液中加入氯化镁或氯化钙，所述氯化镁或氯化钙与该溶液中溶解的碳酸钠反应生成碳酸镁或碳酸钙，分离出碳酸镁或碳酸钙后，得到已除去碳酸钠后的精制水合肼溶液。化学反应方程式：

MgCl₂+Na₂CO₃＝MgCO₃↓+NaCl