[发明专利]一种由氯化钾和氟化氨制备氟化钾的置换电渗析方法

权利要求书

1.一种由氯化钾和氟化氨制备氟化钾的置换电渗析方法，所述的方法采用置换电渗析装置进行制备，所述置换电渗析装置包括阴、阳极板和置于极板中间的膜堆，所述膜堆两侧与阴极板和阳极板之间形成阴极室和阳极室；所述膜堆至少包括一组电渗析单元，每组电渗析单元包括三张阳离子交换膜和两张阴离子交换膜，并由阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜依次排列构成四隔室，即浓室A、淡室A、浓室B、淡室B；所述阳极室、阴极室、浓室A、淡室A、浓室B、淡室B均设有进液口和出液口；

所述方法包括：

(1)配制15～30wt.％氯化钾水溶液和5～15wt.％氟化铵水溶液；

(2)将所述的置换电渗析装置的阴极与直流电源的负极相连，阳极与直流电源的正极相连，分别往淡室A、淡室B、浓室A、浓室B、极液室中通入15～30wt.％氯化钾水溶液、5～15wt.％氟化铵水溶液、纯水、纯水、3wt.％硫酸钠溶液，使流入各隔室的液体流量相同，再开启置换电渗析装置，控制电压在5～15V进行电渗析处理，电渗析过程中淡室A中的钾离子通过阳离子交换膜迁移至浓室B，淡室B中的氟离子通过阴离子交换膜迁移至浓室B与钾离子结合生成氟化钾，同时淡室A中的氯离子通过阴离子交换膜迁移至浓室A，淡室B中的铵根离子通过阳离子交换膜迁移至浓室A与氯离子结合生成副产物氯化铵；通过测定浓室B内氟化钾溶液电导率，上升缓慢时视为反应终点；反应结束后得到氟化钾水溶液和副产物氯化铵。

2.如权利要求1所述的置换电渗析方法，其特征在于：所述阳离子交换膜选自CMX型阳离子交换膜或FKB型阳离子交换膜。

3.如权利要求1所述的置换电渗析方法，其特征在于：所述阴离子交换膜选自AMX型阴离子交换膜或FAB型阴离子交换膜。

4.如权利要求1所述的置换电渗析方法，其特征在于：所述阳离子交换膜选自CMX型阳离子交换膜或FKB型阳离子交换膜，所述阴离子交换膜选自AMX型阴离子交换膜或FAB型阴离子交换膜。

5.如权利要求1～4之一所述的置换电渗析方法，其特征在于：所述置换电渗析装置还包括极液罐、淡室罐A、淡室罐B、浓室罐A和浓室罐B；

所述的阳极室和阴极室分别通过管道外接极液罐，所述的极液罐的出口通过管道经由循环泵a和阀门a分别与阳极室和阴极室的进液口相连，所述的阳极室和阴极室的出液口分别通过管道与极液罐的入口连通；所述极液罐内盛有3wt.％硫酸钠溶液；

所述的淡室A通过管道外接淡室罐A，所述的淡室罐的出口通过管道经由循环泵b和阀门b与淡室A的进液口相连，所述的淡室A的出口通过管道与淡室罐A的入口连通；所述淡室罐A内盛有一定体积的氯化钾溶液；

所述的淡室B通过管道外接淡室罐B，所述的淡室罐B的出口通过管道经由循环泵c和阀门c与淡室B的进液口相连，所述的淡室B的出口通过管道与淡室罐B的入口连通；所述淡室罐B内盛有一定体积的氟化铵溶液；

所述的浓室A通过管道外接浓室罐A，所述的浓室罐A的出口通过管道经由循环泵d和阀门d与浓室A的进液口相连，所述的浓室A的出口通过管道与浓室罐A的入口连通；所述浓室罐A内盛有一定体积纯水；

所述的浓室B通过管道外接浓室罐B，所述的浓室罐B的出口通过管道经由循环泵e和阀门e与浓室B的进液口相连，所述的浓室B的出口通过管道与浓室罐B的入口连通；所述浓室罐B内盛有一定体积纯水。

6.如权利要求1～4之一所述的置换电渗析方法，其特征在于：所述膜堆由5组电渗析单元串联而成。

7.如权利要求1～4之一所述的置换电渗析方法，其特征在于：氯化钾水溶液浓度为20wt.％，氟化铵浓度为10wt.％。

8.如权利要求1～4之一所述的置换电渗析方法，其特征在于：步骤(2)中，使流入各隔室的液体流量为30L/h。

9.如权利要求1～4之一所述的置换电渗析方法，其特征在于：步骤(2)中，控制电压为5V。

10.如权利要求6所述的置换电渗析方法，其特征在于：氯化钾水溶液浓度为20wt.％，氟化铵浓度为10wt.％；步骤(2)中，使流入各隔室的液体流量为30L/h，控制电压为5V。