氟化铝钾的制备与表征

背景技术

氟化铝钾又称钾冰晶石，是区别于冰晶石的一种叫法,冰晶石是一类碱金属氟铝酸盐的总称,一般称呼中的冰晶石特指广泛常用的钠冰晶石,即氟铝酸钠。钾冰晶石中文化学名称是氟化铝钾，分子结构K3AlF6,根据不同分子比还有KAlF4、K2AlF5两种形式,成品为白色或浅灰色粉末,微溶于水,有毒，遇强酸缓慢分解释放HF，具有腐蚀性；常温干燥条件下稳定。

氟化铝钾主要用在电解铝工业作助熔剂和提高电解质的导电率、也用作制造玻璃和搪瓷的遮光剂、农业上用作杀虫剂等。目前工业上常用的钾冰晶石制备方法是先将氢氟酸与氢氧化铝反应生成氟铝酸,然后在不低于700℃的条件下将氟铝酸与氢氧化钾进行反应,最后反应产物经过滤、烘干和破碎后,得到氟化铝钾，但采用这种方法制备氟化铝钾的反应温度高,生产成本较高。

制备与表征

量取500ml氟化铝生产废水,经检测Al³⁺含量10.08mg/ml,换算得出AlF₃实际含量为15.68g,氟硅酸含量为0.5wt%;称取KCl 16.7g;量取10g含量40wt%的氢氟酸。

将母液洗水混合液放入塑料烧杯,加入氢氟酸,用塑料药勺稍微搅拌,将烧杯放入90℃的恒温水浴开始升温;当温度升至80℃,将KCl小心放入烧杯中,开始计时,计时反应2小时后,将塑料烧杯撤出水浴,静置降温至75℃开始过滤,所得固体物经500~550℃烘干30~35分钟后,得到14.75g氟化铝钾成品。

采用红外光谱仪对所述成品进行分析,并将得到的光谱图与氟化铝钾标准样品的红外光谱图进行比较,谱图曲线一致,说明本案例制得的成品为氟化铝钾。对氟化铝钾成品收率进行计算,结果为:14.75/26.50X100%=55.7%。通过对制得的氟化铝钾成品进行元素含量分析,计算出氟化铝钾成品的分子比(KF/AlF3)为:1.8[1]。

参考文献

[1]达州励志环保科技有限公司. 一种利用氟化铝生产废水制备钾冰晶石的方法:CN201610098858.5[P]. 2017-08-29.