本发明属于化工技术领域，具体来说涉及一种氟硅酸除氯的方法。
背景技术：
氟硅酸作为磷复肥行业的主要副产品，纯度是实现其高效和高附加值利用的基础。而磷酸副产氟硅酸中杂质种类多而繁，氯元素以难去除、影响大而著称，因此对氯的脱除研究至关重要。氯与氟同族并且性质相似，很难用常规方法有效去除。
国外氟硅酸的纯化主要有以下几种方法：德国专利1,243,802和1,095,859(barlowetal.,1971,stevensetal.,1967)采用45-55%p2o5的磷酸来提纯15-20%氟硅酸，可以得到30%左右浓度的氟硅酸，此方法的只是使氟硅酸浓度有了一定的提高，并没有从根本上脱除氯元素。美国专利3,645,678(w.r.parishetal.,1972)则采用90%以上的浓硫酸使氟硅酸脱水，生成四氟化硅，四氟化硅挥发出来后，用稀氟硅酸吸收，即得浓度在40-60%间较纯的氟硅酸，此方法成本高、将氟硅酸脱水生成四氟化硅气体用稀氟硅酸吸收，同时氯化氢气体亦被吸收，氯并没有得到有效脱除。tomaszewska(m.tomaszewska,2000)采用膜蒸馏法（membranedistillation）对粗氟硅酸进行浓缩提纯，净化效果较好，但工艺复杂，设备腐蚀严重、氯仍然没有得到有效去除。这几种方法均是在浓缩的同时对氟硅酸进行提纯，故工艺较复杂，投资大。多数要将氟硅酸分解成四氟化硅后进行吸收处理提纯，并且这几种方法对易挥发的轻组分如氯从氟硅酸中的分离效果不明显。
国内对氟硅酸的纯化主要采用改性活性炭吸附法、蒸馏冷却法等。活性炭吸附法对除去氟硅酸中的氯有一定的效果，但在吸附杂质的同时也吸附走一定量的氟硅酸，造成氟硅资源浪费并且活性炭的再生利用存在较大困难。蒸馏冷却法的缺点在于含氯氟硅酸加热后分解，气相生成四氟化硅、氟化氢及氯化氢，并非以氟硅酸分子及氯化氢存在，四氟化硅沸点-65摄氏度很难进行冷凝，且用水或磷酸吸收后氯化氢也被吸收下来并没有达到去除目的，又有大量二氧化硅生成堵塞设备。以上两种方法能耗成本高且并没有从根本上脱除氟硅酸中的氯。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上这缺点而提供的一种氯脱除率高，工艺流程短，设备投入少，操作简便的氟硅酸除氯方法。
本发明的一种氟硅酸除氯的方法，包括以下步骤：
（1）选取氟硅酸质量浓度为5.08-42.15%、氯离子质量浓度为2.28-6.31%的磷酸副产的氟硅酸；
（2）电极阴极材料为碳板，阳极材料选碳板或钛合金板为基材表面镀钌或铱等稀有金属，电解池材质为聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯，氟硅酸在电极间距5厘米，电压5.5-8v，电流3.11-5.24a，电解时间120-240min。
上述的一种氟硅酸除氯的方法，其中：电解过程中有4.22-27.11%的水被电解为氧气和氢气从氟硅酸中逸出。
本发明与现有技术相比,具有明显的有益效果,从以上技术方案可知:本发明用电解法进行氟硅酸除氯，是基于：一与氯能够形成沉淀的物质都会与氟硅酸形成沉淀难以分离；二由于氯在溶液中被氧化后可以以多种价态存在，很难用添加氧化剂的方法将其氧化成氯气去除。故本发明采用电解法直接在阳极生成氯气从氟硅酸溶液中逸出，氯脱除率高，电解后氟硅酸氯含量0.04-0.15%，氟硅酸中氯脱93.82-99.49%，工艺简单，流程短，设备投入少，操作简便。本发明适用的氟硅酸浓度、氯浓度范围广，基本涵盖了市场上氟硅酸的浓度及氯离子杂质状况。电极材料易于加工且成本低、装置简单、操作简便安全、能耗低。
具体实施方式
实施例1：
一种氟硅酸除氯的方法，包括以下步骤：
（1）氟硅酸质量400g，质量浓度5.08%、氯离子质量浓度2.28%；
（2）材料选聚丙烯槽的电解槽、阴极材料为碳板、阳极材料为钛合金板外镀钌，电极间距5厘米，电压控制5.5v、电流控制3.11a,电解120min；
（3）电解后氟硅酸质量为375.8g,氯离子含量0.15%，氟硅酸中氯脱除率为93.82%.氟硅酸中有8.55g氯转化为氯气逸出，15.64g水被电解成氧气和氢气从氟硅酸中逸出。
实施例2：
一种氟硅酸除氯的方法，包括以下步骤：
（1）氟硅酸质量400g，质量浓度18.30%、氯离子质量浓度2.39%。
（2）材料选聚乙烯槽的电解槽、阴极材料为碳板、阳极材料为钛合金板外镀铱，电极间距5厘米，电压控制7.5v、电流控制4.95a，电解150min。
（3）电解后氟硅酸质量为351g,氯离子含量0.08%，氟硅酸中氯脱除率为97.06%.氟硅酸中有9.28g氯转化为氯气逸出，39.72g水被电解成氧气和氢气从氟硅酸中逸出。
实施例3：
一种氟硅酸除氯的方法，包括以下步骤：
氟硅酸质量400g，质量浓度42.15%、氯离子质量浓度6.31%；
（2）材料选聚四氟乙烯槽的电解槽、阴极材料为碳板、阳极材料也为碳板，电极间距5厘米，电压控制8v、电流控制5.24a，电解240min；
（3）氟硅酸质量为319g,氯离子含量0.04%，氟硅酸中氯脱除率为99.49%.氟硅酸中有25.12g氯转化为氯气逸出，55.88g水被电解成氧气和氢气从氟硅酸中逸出。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
1.一种氟硅酸除氯的方法，包括以下步骤：
（1）选取氟硅酸质量浓度为5.08-42.15%、氯离子质量浓度为2.28-6.31%的磷酸副产的氟硅酸；
（2）电极阴极材料为碳板，阳极材料选碳板或钛合金板为基材表面镀钌或铱等稀有金属，电解池材质为聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯，氟硅酸在电极间距5厘米，电压5.5-8v，电流3.11-5.24a，电解时间120-240min。
2.如权利要求1所述的一种氟硅酸除氯的方法，其中：电解过程中有4.22-27.11%的水被电解为氧气和氢气从氟硅酸中逸出。
技术总结