一种超低硫高纯红磷制备工艺及其保藏方法与流程

技术特征：
1.一种超低硫高纯红磷制备工艺及其保藏方法，其特征在于包括以下阶段：s1：原料准备
①
原材料准备：准备足量纯度不低于95%的工业黄磷；
②
辅材及设备准备：准备足量溶质质量分数10%-15%的氢氧化钠水溶液，足量碘，足量氮气，准备两部蒸馏装置，准备一部萃取装置，准备一部区域熔融装置，准备内壁为耐高压石英玻璃并外衬不锈钢层的封闭式管式电炉，准备1μm-2μm级黄磷过滤器，准备足量钛酸四丁酯、异丙醇、碳纳米管、饱和硝酸、乙醇，准备足量二(2-乙基己基)磷酸、磷酸三丁酯、石蜡油，准备足量水，足量氧气，准备网孔径21mm-30mm的聚四氟乙烯网形载体、照射波长287nm的紫外线灯，准备石英玻璃制成的密闭容器及配套气压阀；s2：初步提纯
①
将阶段s1步骤
②
准备的二(2-乙基己基)磷酸、磷酸三丁酯、石蜡油与阶段s1步骤
①
准备的工业黄磷按质量比6：(4.8-5.1)：(58-62)：(45-50)混合均匀，获得待萃取混合物；
②
将步骤
①
获得的待萃取混合物投入阶段s1步骤
②
准备的萃取装置，在萃取装置内充入足量氮气，将其它杂气排空后，开始升温，升温至70℃-75℃，萃取时间27min-30min，萃取后排出有机相，获得粗提黄磷，采用50℃-60℃的水洗涤粗提黄磷2-3次，洗净后水封保存，获得洁净黄磷；
③
将步骤
②
获得的洁净黄磷投入阶段s1步骤
②
准备的区域熔融装置的熔池内，熔池内提前充满50℃-60℃的水，洁净黄磷逐渐将50℃-60℃的水排出完毕至熔池内全部为洁净黄磷，设置区域熔融装置，使区域熔融装置的环形加热器和环形冷却器调整到与热源、冷源导通状态，开启驱动装置令加热器和冷却器沿区熔池轴向往复移动，使洁净黄磷分区熔化，产生沿区熔池轴向移动的熔区；具体的熔融参数为：加热温度为70℃-75℃，冷却温度为10℃-15℃，缓慢均匀移动，控制位移参数为先按0.5-0.8mm/min往复移动13次-15次，然后按1.8mm/min-2.4mm/min往复移动7次-8次，处理完成后，回收系统将杂质含量高的部分切除，提纯后部分则为预提纯黄磷；
④
重复步骤
③
3-4次，制得粗提纯黄磷；
⑤
将步骤
④
获得的粗提纯黄磷经阶段s1步骤
②
准备的黄磷过滤器进行加压微滤处理，进一步除去杂质，获得初提纯黄磷；
⑥
将步骤
⑤
获得的初提纯黄磷放入阶段s1步骤
②
准备的石英质封闭式管式电炉的石英质容器中，在该石英质容器中通入足量氮气，至石英质容器内全部充满氮气，然后加热至320℃-350℃，至石英质容器内的所有初提纯黄磷全部转换成红磷，随炉冷却至室温，取出红磷，获得初提纯红磷；s3：高纯除硫
①
将阶段s2步骤
⑥
获得的初提纯红磷完全浸入阶段s1步骤
②
准备的氢氧化钠水溶液中，然后将氢氧化钠水溶液煮沸并维持微沸腾的状态，持续7.5h-8h，然后滤出固含物，采用清水清洗干净并烘干，获得预除硫红磷，待用；
②
在阶段s1步骤
①
获得的预除硫红磷内添加按预除硫红磷总质量计0.1%重量的阶段s1步骤
②
准备的碘，获得预混物；
③
将步骤
②
获得的预混物投入阶段s1步骤
②
准备的第一部蒸馏装置中，抽真空至1
×
10-2
pa-5
×
10-2
pa，然后升温至310℃-320℃，并持续抽真空，到温后维持20min-25min，获得
碘固预混物；
④
将步骤
③
获得的碘固预混物在蒸馏装置中维持温度不变，同时向蒸馏装置中充入氮气，加压至4bar-5bar，然后升温至碘固预混物主体熔化，固液分离后，将液体部分充氮气冷却至室温，机械破碎成1mm-20mm的颗粒，获得二次提纯红磷；
⑤
将阶段s1步骤
②
准备的碳纳米管完全浸入阶段s1步骤
②
准备的饱和硝酸中，加热至125℃-130℃，回流40min-50min，然后冷却并过滤，采用阶段s1步骤
②
准备的氢氧化钠水溶液冲洗滤出物至滤出物，然后采用足量水将滤出物清洗至ph6.9-7.1，获得改性碳纳米管；将改性碳纳米管与阶段s1步骤
②
准备的异丙醇、水按质量比1：1：8混合均匀，并在其中滴入少量阶段s1步骤
②
准备的饱和硝酸至ph1.8-2.2，获得溶液a；将阶段s1步骤
②
准备的钛酸四丁酯与纯异丙醇按质量比1：9混合并搅拌均匀，获得溶液b；在常温下将溶液a缓慢滴入溶液b并持续搅拌至滴入并反应完全，滤出固含物，采用阶段s1步骤
②
准备的乙醇与水分别将固含物清洗干净并烘干，获得功能成份c；将功能成份c与阶段s1步骤
②
准备的聚四氟乙烯网形载体固定，获得功能网d；
⑥
准备3-4层、每层间间隔3cm-5cm的功能网d，获得多层功能网d，将阶段s1步骤
②
准备的照射波长287nm的紫外线灯照射在多层功能网d上，在阶段s1步骤
②
准备的氧气气氛下，控制步骤
④
获得的二次提纯红磷通过功能网d，最终获得所需高纯红磷；s4：保藏
①
将阶段s1步骤
②
准备的密闭容器内填入阶段s3步骤
⑥
获得的高纯红磷至设计规格，然后封盖并加装气压阀，向容器内充入氮气至容器内气压达到1.2bar-1.3bar，完成高纯红磷的保藏。

技术总结
本发明公开了一种超低硫高纯红磷制备工艺及其保藏方法，通过萃取、区域熔融、加压微滤获得较高纯度的黄磷，再将该黄磷转换成红磷，利用红磷相对稳定的特性进行了碱洗除硫、碘固除硫砷、光催化除硫三级除杂处理，获得原始纯度不低于7N的电子级高纯红磷，又通过对石英玻璃容器的充氮气加压密闭封存来保藏高纯红磷，既有效隔离了污染源及氧，也能直观看到红磷的保藏状态，可以实现直观辨别红磷是否失效。因此本发明具有物理化学复合、综合除杂、含硫量低、工艺稳定、成本可控的特性。成本可控的特性。


技术研发人员：蒋飚 郭之军 李能武 祝飘 赵和英 欧才彰 彭小敏 刘祥
受保护的技术使用者：贵州威顿晶磷电子材料股份有限公司
技术研发日：2021.11.10
技术公布日：2022/1/6