一种循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法与流程

本发明涉及醋酸钠生产，尤其涉及一种循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法。

背景技术：

1、醋酸钠是一种重要的有机化工产品，广泛应用于食品加工、医药制造、生物制药、环境治理、印染及化学合成等领域，可用作酸度调节剂、缓冲剂、污水处理药剂、印染助剂和化工中间体等。随着半导体、液晶显示、新能源材料及高端精细化工产业的发展，相关生产过程对原料纯度和金属杂质含量提出了更高要求。电子级醋酸钠具有纯度高、金属离子含量低、批次稳定性好等特点，可用于对杂质控制要求较高的电子化学品配制、精密清洗及电子材料制备等领域。

2、现有醋酸钠通常采用醋酸与氢氧化钠或碳酸钠进行中和反应，所得醋酸钠溶液再经过滤除杂、蒸发浓缩、冷却结晶、固液分离及干燥等工序制备。在结晶分离过程中会产生含有较高浓度醋酸钠的结晶母液。为提高醋酸钠收率、减少原料损失和降低废液排放，工业生产中通常将结晶母液返回中和、浓缩或结晶工序循环使用。

3、然而，结晶母液在循环使用过程中，来源于氢氧化钠、碳酸钠、醋酸、工艺用水、生产设备及管路系统中的钾、钙等金属杂质难以随醋酸钠晶体完全析出，并会逐渐在母液中富集。随着母液循环次数增加，钾离子和钙离子的浓度不断升高。当循环母液中钾、钙杂质浓度较高时，杂质离子可通过晶体表面吸附、晶间夹带、晶体缺陷包埋及残余母液包裹等方式进入醋酸钠产品。即使采用优化降温速率、加入晶种或延长养晶时间等结晶调控措施，也主要是减少杂质夹带和改善晶体粒度，难以从根本上消除循环母液中钾、钙离子的持续累积。因此，随着母液循环次数增加，所得醋酸钠产品的金属杂质含量可能逐渐升高，导致产品纯度和批次稳定性下降，难以持续满足电子级醋酸钠对高纯度和低金属杂质含量的要求。目前，针对循环母液中杂质累积，工业上还可采用定期排放部分母液并补充新鲜物料的方式控制杂质浓度。该方法虽然能够延缓杂质富集，但会造成大量醋酸钠随母液损失，同时增加高盐废液的处理量。采用沉淀剂去除钙离子时，可能引入新的阴离子或金属杂质，并容易产生微细沉淀，增加后续过滤负荷；而钾盐通常具有较高的水溶性，难以采用常规化学沉淀方法实现深度去除。采用多次重结晶虽可在一定程度上降低杂质含量，但存在流程长、蒸发和冷却能耗高、产品收率降低等问题，不利于连续化和规模化生产。

4、离子交换吸附材料能够通过功能基团与溶液中的阳离子发生交换作用，为去除钾、钙等金属杂质提供了一种可能途径。但是，醋酸钠循环母液中含有大量钠离子和醋酸根离子，钠离子浓度远高于待去除的钾离子和钙离子，存在明显的竞争交换效应。普通阳离子交换材料在高浓度钠盐体系中可能出现钾离子去除率不足、交换容量利用率低、醋酸钠损失或再生剂残留等问题。此外，吸附材料本身还可能释放有机物、金属离子或其他可溶性杂质，对电子级醋酸钠造成二次污染。因此，如何在高浓度醋酸钠基体中同时深度去除痕量钾、钙杂质，并兼顾醋酸钠回收率、吸附材料再生性能和产品纯度，是该技术领域亟待解决的问题。

5、基于此，有必要开发一种适用于醋酸钠循环母液的深度净化方法，通过选择与醋酸钠体系相容的吸附材料，并合理控制吸附材料投加量、接触时间及母液回用条件，在不显著损失醋酸钠和不引入新的有害杂质的情况下，协同去除循环母液中的钾离子和钙离子，抑制杂质随母液循环不断富集，进而实现循环母液的高比例回用和电子级醋酸钠的稳定制备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，包含下列步骤：

4、（1）将醋酸钠循环母液过滤得到待净化母液；

5、（2）将待净化母液和吸附材料混合吸附后分离得到净化母液；

6、（3）将净化母液返回生产得到电子级醋酸钠。

7、作为优选，步骤（1）中醋酸钠循环母液的循环次数为1~3次。

8、作为优选，步骤（2）中待净化母液的钾离子浓度为50~500mg/l，钙离子浓度为10~30mg/l。

9、作为优选，步骤（2）中吸附材料包含t-42、purolite c100系列、amberlite irc120na、amberlite hpr1100 na、diaion sk1b和resintech cg8系列中的一种或几种。

10、作为优选，步骤（2）中吸附材料在使用前进行钠化处理；

11、所述钠化处理包含下列步骤：

12、将吸附材料和钠盐溶液混合进行处理。

13、作为优选，钠盐溶液的浓度为5~15%；

14、钠盐为氯化钠、硫酸钠、醋酸钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种；

15、处理的时间为3~5h。

16、作为优选，步骤（2）中待净化母液和吸附材料的质量比为1~6：1。

17、作为优选，步骤（2）中混合吸附的温度为20~30℃。

18、作为优选，步骤（2）中混合吸附的时间为1~4h。

19、作为优选，步骤（2）中混合吸附的转速为100~300rpm。

20、本发明提供了一种循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，将醋酸钠循环母液过滤得到待净化母液；将待净化母液和吸附材料混合吸附后分离得到净化母液；将净化母液返回生产得到电子级醋酸钠。本发明采用钠型强酸性阳离子交换吸附材料对醋酸钠循环母液进行深度净化，可在高浓度钠离子和醋酸根共存条件下同时去除钾、钙杂质，抑制其随母液循环不断富集。所述吸附材料以钠离子作为可交换离子，与醋酸钠生产体系相容，可减少母液酸化及外来杂质引入。经处理后的净化母液能够返回生产系统继续浓缩结晶，在保证电子级醋酸钠纯度和批次稳定性的同时，提高醋酸钠回收率，减少母液排放及高盐废液产生。所述吸附材料还可经再生后循环使用，具有工艺简单、操作条件温和、运行成本低以及便于与现有生产线衔接等优点，适用于电子级高纯醋酸钠的连续化和规模化生产。

1.一种循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，其特征在于，包含下列步骤：

2.如权利要求1所述循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，其特征在于，步骤（1）中醋酸钠循环母液的循环次数为1~3次。

3.如权利要求2所述循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，其特征在于，步骤（2）中待净化母液的钾离子浓度为50~500mg/l，钙离子浓度为10~30mg/l。

4.如权利要求3所述循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，其特征在于，步骤（2）中吸附材料包含t-42、purolite c100系列、amberlite irc120 na、amberlitehpr1100 na、diaion sk1b和resintech cg8系列中的一种或几种。

5.如权利要求4所述循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，其特征在于，步骤（2）中吸附材料在使用前进行钠化处理；

6.如权利要求5所述循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，其特征在于，钠盐溶液的浓度为5~15%；

7.如权利要求6所述循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，其特征在于，步骤（2）中待净化母液和吸附材料的质量比为1~6：1。

8.如权利要求7所述循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，其特征在于，步骤（2）中混合吸附的温度为20~30℃。

9.如权利要求8所述循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，其特征在于，步骤（2）中混合吸附的时间为1~4h。

10.如权利要求9所述循环母液中钾钙去除和电子级醋酸钠制备的方法，其特征在于，步骤（2）中混合吸附的转速为100~300rpm。