[发明专利]一种生产四氟铝酸铵并副产氯化铵的方法

说明书

本发明公开了一种生产四氟铝酸铵并副产氯化铵的方法，以氟化氢铵和氯化铝为原料，经混合球磨反应及热处理后制备得到四氟铝酸铵；氟化氢铵与氯化铝的摩尔比为3:1。本发明公开了一种生产四氟铝酸铵并副产氯化铵的方法，该方法具有实施简单、生产周期短，合成的四氟铝酸铵无杂相，且同时可副产氯化铵。

技术领域

本发明涉及氟化工产物四氟铝酸铵领域，具体涉及一种生产四氟铝酸铵并副产氯化铵的方法。

背景技术

四氟铝酸铵(NH₄AlF₄)是制备三氟化铝(AlF₃)的前驱体材料，将其加热至400℃即可生成三氟化铝[Xian-Wei HU等，Transactions of Nonferrous Metals Society ofChina，2011，21(9)，2087-2092]，三氟化铝在铝电解工业中用以降低电解质的熔化温度和提高导电率，用作非铁金属的熔剂，陶瓷釉和搪瓷釉的助熔剂和釉药的组分，以及精油生产中副发酵作用的抑止剂[https://baike.sogou.com/v68980755.htm？fromTitle＝三氟化铝]。

另有文献报道，在钴酸锂阳极材料表面涂覆四氟铝酸铵后可以改善电极材料的循环性能和倍率性能[Amine R等，Electrochemical and Solid-State Letters，2010，13(8)，A101-A104.]。

目前，文献中有记载的制备四氟铝酸铵的方法均为湿化学法。

如，将高浓度的九水硝酸铝(Al(NO₃)₃·9H₂O)溶液与氟化铵溶液混合，在80℃下保温搅拌，随后过滤、干燥24小时制得，该方法制备四氟铝酸铵生产周期长[C.Alonso等，Chemistry of Materials，2000，12(4)：1148-1155]。

又如，利用六氟磷酸1-乙基-3-甲基咪唑、异丙醇铝和磷酸制备四氟铝酸铵的方法，需要先制备前驱体溴化1-乙基-3-甲基咪唑，以此制备六氟磷酸1-乙基-3-甲基咪唑，然后在190℃下与异丙醇铝和磷酸混合保温96小时得到四氟铝酸铵，制备工艺繁琐，制备时间长[E.R.Parnham等，Journal of Solid State Chemistry，180(2007)，49–53]。

而工业方面至今没有直接制备四氟铝酸铵的记录与方法。因此，开发简单高效的制备四氟铝酸铵的方法极为必要。

发明内容

本发明公开了一种生产四氟铝酸铵并副产氯化铵的方法，该方法具有实施简单、生产周期短，合成的四氟铝酸铵无杂相，且可同时副产氯化铵。

具体技术方案如下：

一种生产四氟铝酸铵并副产氯化铵的方法，以氟化氢铵和氯化铝为原料，经混合球磨反应及热处理后制备得到四氟铝酸铵；

所述氟化氢铵与氯化铝的摩尔比为3:1。

本发明以特殊摩尔比的氟化氢铵和氯化铝为原料，采用物理球磨的方式，制备得到四氟铝酸铵。

经试验发现，当氟化氢铵和氯化铝的摩尔比不为3:1时，会导致杂质，如六氟铝酸铵((NH₄)₃AlF₆)的产生，从而降低最终产物四氟铝酸铵的纯度。

所述混合球磨反应，在室温条件下的惰性气氛或真空环境下进行。

优选地，所述混合球磨反应，球料比为60～120:1，球磨转速为400～500转/分钟，球磨时间为1～2小时。

在保证氟化氢铵与氯化铝的摩尔比为3:1的前提下，采用上述优选的球磨反应条件可以保证混合球磨反应制备得到的为四氟铝酸铵与氯化铵的混合物。