[发明专利]电催化氧化黄磷脱砷的方法与电催化氧化除杂设备

说明书

本发明所述电催化氧化除杂设备包括恒电位仪、电催化氧化反应池、磁力搅拌器、缓冲槽、第一输送泵、第二输送泵和出液控制阀。本发明所述电催化氧化黄磷脱砷的方法，使用上述设备，步骤如下：①向电催化氧化反应池的阳极室和阴极室通入氮气排空空气，控制阳极室和阴极室内的温度为55～90℃；②向阳极室中加入电解液和被脱砷黄磷，向阴极室中加入电解液；③在氮气保护和搅拌下进行黄磷脱砷的电催化氧化反应；④反应完成后，将阳极室中水相和黄磷的混合液通入缓冲槽静置分相，控制缓冲槽内的温度高于黄磷的熔点，当水相和脱砷后的黄磷两相完全分离后，用高于黄磷熔点温度的超纯水清洗脱砷后的黄磷后得黄磷产品。

技术领域

本发明属于黄磷提纯领域，特别涉及电催化氧化黄磷脱砷的方法及电催化氧化除杂设备。

背景技术

黄磷是一种重要的磷化工原料，特别是高纯磷化工产品，其用途极为广泛，在电子行业，InP、GaP等是电子工业中的重要原料，是平面外延晶体管及集成电路的参杂剂；在石化领域，高纯度的PCl₃、P₂O₅是高级润滑油的添加剂；在医药行业，高纯磷是生产免疫抑制剂、血管扩张药、脑代谢改善药等药品原料；另外，高纯磷在食品工业、汽车制造、军工、航空等领域也有广泛的应用。但是工业黄磷中存在的多种微量杂质会严重影响其应用领域，尤其是砷的富集影响很大，砷作为一种剧毒物质，必须从黄磷中进行脱除。

目前国内外公开报导的黄磷脱砷的方法包括物理法和化学法，其中水相氧化法是目前常用的黄磷脱砷方法。现有文献公开的水相氧化法有：

日本专利JPS5493692A，以硝酸或硫酸及其混合物为氧化剂，所述氧化剂中酸的质量浓度为20％～50％，采用氧化剂对黄磷进行脱砷。此方法由于氧化剂含有硫酸可能导致爆炸，且反应过程中产生大量的含磷酸、硝酸等混酸废液，排放大量含氮氧化物的废气，因此不仅磷同时被氧化损失较大，而且污染环境、安全性差。

中国专利CN1315289A，采用加热熔化黄磷后加入氧化剂和氧化增强剂脱砷的方法，该方法优选浓度为10～25％硝酸作为氧化剂，加入氧化增强剂为黄磷质量的5～6％，氧化增强剂选择相转移催化剂、五氧化二钒、铁盐、硝酸铵中的一种或几种。该方法存在的问题是会排放大量含氮氧化物的废气以及含硝酸、磷酸的废水，并且氧化增强剂加入量较大，导致生产成本提高，同时引入新的杂质。

中国专利CN1962420A，采用液态黄磷中加入黄磷重量8～15％碳酸盐加热搅拌，静置沉降后放入黄磷重量150～200％、浓度为15～18％硝酸溶液与黄磷重量10～40％的高纯碘配制的还原剂溶液中反应，最后加入活性炭粉末搅拌过滤得到产品。该方法存在的问题是：加入的硝酸和碘化合物在反应时会产生大量含氮氧化物的废气和含硝酸、碘化物、磷酸的废液。同时昂贵碘化物以及多种的脱砷试剂的加入导致了生产成本的提高。

如上所述，水相氧化法存在安全性较差、环境污染严重、生产成本较高、磷收率较低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供电催化氧化黄磷脱砷的方法及电催化氧化除杂设备，以提高黄磷脱砷的安全性、环保性及黄磷的收率，并降低成本。