本发明属于化工，具体地指一种用于氟硅酸脱氯的电极及制备方法、氟硅酸脱氯的方法。
背景技术：
1、以磷矿石为原料生产湿法磷酸时会排放大量的含氟气体，这些气体经水吸收、处理后得到质量分数10～18％氟硅酸。一般情况下，每生产1吨湿法磷酸(折纯p2o5)，至少要副产出0.05吨折纯氟硅酸。
2、工业上利用氟硅酸制备无水氟化氢普遍采用硫酸法工艺，首先将10～18％的氟硅酸经过提浓后至45％浓度，然后与浓硫酸反应直接分解为sif4和hf。而后sif4与低浓度氟硅酸反应以提高氟硅酸浓度，同时产生硅渣；hf进入分离系统通过蒸发、冷凝、精馏得到无水氟化氢产品；反应后产生的稀硫酸进则重新回到湿法磷酸系统，由此完成一个完整的循环。
3、但是由于各地磷矿品位及杂质含量存在区别，因此湿法磷酸副产的氟硅酸杂质的种类和含量有所不同，但是一般是砷、氯、硅、钾、钠、铜、铁等。其中对硫酸法工艺生产氟化氢过程中影响最大的是氯，因为氯的存在会降低氟化氢的收率。因此，一般氟硅酸原料首先需要经过必要的预处理后，将残留氯离子含量控制在0.15wt％以下才能进入氟化氢装置的反应器内。
4、cn108455616a、cn108946740a两项专利中，对原料氟硅酸进行加热，使其蒸发为气体，然后对其进行冷却降温，利用氟硅酸气体最先冷却成为液体氟硅酸的方式，实现与氯化氢气体的分离。虽然纯氟硅酸的沸点是108～109℃，氯化氢的沸点-85.1℃，两种物质的沸点存在很大的差距。但是，高浓度的氟硅酸不稳定，实际上在常温下氟硅酸浓度超过60％就会自发分解。而氟硅酸(18～25％)、氯化氢(0.5～2.5％)和水(72.5～81.7％)形成溶液后，虽然氟硅酸和氯化氢存在很大的沸点差，但是由于氯化氢浓度低，气相中氯化氢的分压低，而水的分压高，因此实际减压蒸馏过程是在浓缩氟硅酸而非脱除氯化氢。即使提高真空度(3～5kpa)，当温度＞60℃后，氟硅酸尚未气化前就会出现明显的分解，此时在蒸馏塔底中会有明显的硅胶析出出。这表明，整个过程实际上氟硅酸在分解，而不是脱除氯化氢。因此，上述两项专利所阐述的方法均无法有效实现氟硅酸脱中除氯化氢。
5、cn114345106a中将利用氟化氢生产过程中，对硫酸分解氟硅酸产生四氟化硅气体进行收集，并将收集的四氟化硅气体用氟硅酸液进行喷淋，氟硅酸中所含的水在和四氟化硅气体反应的同也吸收其中的氯化氢，而且吸收氯化氢气体的速度更快，利用四氟化硅气体和氯化氢气体在水中性质的差异实现分离。但是最终吸收的氯化氢还是存在于溶液体系中，其次四氟化硅在被吸收的过程中还会产生硅胶，也会导致设备和管道的堵塞。此种方法，并没有本质上实现氟硅酸中氯化氢的去除。
6、cn111252770a采用电解法来脱除氟硅酸中的氯，以碳板为阴极，以碳板或钛合金板为基材表面镀钌或铱等稀有金属为阳极，电极间距5厘米，电压5.5～8v，电流3.11～5.24a，电解时间120～240min。但是该体系存在一个明显的问题，钛基钌铱阳极已经被证明对氟不耐受，即f离子存在的条件下(＞50ppm)，寿命会大幅度降低，而氟硅酸酸中f离子含量往往大于500ppm，在此种条件下，钛基涂层电极的涂层在短时间内出现明显的溶解和脱落。此外，阳极选用碳板不可行，因为脱氯本质上是cl-在阳极上发生氧化反应而失去电子成为cl2，而碳材料的标准氧化电位为0.63v，cl-的标准氧化电位为1.36v因此，按cn111252770a中，在5.8～8v的电位下碳电极的氧化反应会先于cl离子的氧化，最终出现碳电极迅速氧化而使得整个电解系统无法运转。
7、cn112250145b提及一种利用氧化-退火-高温气相还原的方法使在钛基材料表面形成亚氧化钛纳米管作为电极的方法。此类亚氧化钛电极材料的制备通常需要经过高温还原的方法将tio2还原为亚氧化钛，制备过程繁琐，成本高。此外，该方法制备的电极材料多用于工业污水处理，对腐蚀性的要求相对较低。而在氟硅酸体系中，由于原料的强酸性和强腐蚀性会导致亚氧化钛涂层电极会出现明显涂层脱落，从而降低了电极寿命，增加了成本。
技术实现思路
1、本发明的目的就是要针对上述技术缺陷，提供了一种成本低、可耐受氟硅酸腐蚀且脱氯高的用于氟硅酸脱氯的电极及制备方法、氟硅酸脱氯的方法。
2、为实现上述目的，本发明所设计的用于氟硅酸脱氯的电极，所述电极为导电涂层电极，包括基材和导电涂层；其中，基材为金属钛、镍、铜或合金中的一种，导电涂层包括有机溶剂、粘合剂和导电填料；导电填料包括主料和辅料，主料为金属氧化物。
3、进一步地，所述有机溶剂、粘合剂和导电填料的质量比为：5:15:85～25:45:30，主料和辅料的质量比为：80:20～55:45。
4、进一步地，所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种或者混合物；粘合剂为丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂中的一种或混合物。
5、进一步地，所述金属氧化物为亚氧化钛、pbo2、sno2、zno的混合物，且质量比为80:15:5:5～40:30:15:15。
6、进一步地，所述辅料为碳粉、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、硅碳复合颗粒的混合物，且质量比例为：10:5:5:5:75～15:20:15:25:25。
7、进一步地，所述导电填料中主料的平均粒径为0.5～20μm。
8、还提供一种如上述所述电极材料的制备方法，首先将基材经过预处理以去除表面的杂质和粗糙化处理；将有机溶剂、粘合剂和导电填料按比例混合后研磨搅拌制备成浆料，通过喷涂、辊压、刷涂、浸泡等方式将浆料附着在基材表面后进行干燥，最终得到导电涂层电极。
9、最后还提供一种氟硅酸脱氯的方法，阳极采用上述所述的导电涂层电极，阴极选用碳材料电极或者上述所述的导电涂层电极；氟硅酸质量浓度为5～40wt％，其中，氯离子质量浓度为0.2～5.0wt％，氟离子质量浓度为0.02～0.5wt％。
10、进一步地，所述阳极和阴极采用网状或者平板状结构。
11、进一步地，所述脱氯时阳极与阴极间距为0.5～4cm，电压为2.0～7.0v，电流密度为5～50ma/cm2。
12、本发明与现有技术相比，具有以下优点：阳极材料由在基材上附着导电涂层(导电涂层的导电填料主要为亚氧化钛)，相比直接制备亚氧化钛电极更加容易，成本更低；采用耐腐蚀的粘合剂，相比直接采用亚氧化钛电极板，耐腐蚀性能更好性能更好，使用寿命更长；在导电填料中还加入了其它金属氧化物，有利于提高导电能力，降低电极的内阻，减少发热，提高处理效率；
13、电解过程中，电流密度控制在5～50ma/cm2，可以在借助电解槽换热的情况下将物料电解温度控制在35℃以内，有效防止了氟硅酸的分解；电解后，氯离子的脱除率高，电解后残留氯离子质量浓度控制在0.15wt％以下，满足进料要求。
1.一种用于氟硅酸脱氯的电极，其特征在于：所述电极为导电涂层电极，包括基材和导电涂层；其中，基材为金属钛、镍、铜或合金中的一种，导电涂层包括有机溶剂、粘合剂和导电填料；导电填料包括主料和辅料，主料为金属氧化物。
2.根据权利要求1所述用于氟硅酸脱氯的电极材料，其特征在于：所述有机溶剂、粘合剂和导电填料的质量比为：5:15:85～25:45:30，主料和辅料的质量比为：80:20～55:45。
3.根据权利要求1所述用于氟硅酸脱氯的电极材料，其特征在于：所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种或者混合物；粘合剂为丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂中的一种或混合物。
4.根据权利要求1所述用于氟硅酸脱氯的电极材料，其特征在于：所述金属氧化物为亚氧化钛、pbo2、sno2、zno的混合物，且质量比为80:15:5:5～40:30:15:15。
5.根据权利要求1所述用于氟硅酸脱氯的电极材料，其特征在于：所述辅料为碳粉、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、硅碳复合颗粒的混合物，且质量比例为：10:5:5:5:75～15:20:15:25:25。
6.根据权利要求1所述用于氟硅酸脱氯的电极材料，其特征在于：所述导电填料中主料的平均粒径为0.5～20μm。
7.一种如权利要求1所述电极材料的制备方法，其特征在于：首先将基材经过预处理以去除表面的杂质和粗糙化处理；将有机溶剂、粘合剂和导电填料按比例混合后研磨搅拌制备成浆料，通过喷涂、辊压、刷涂、浸泡将浆料附着在基材表面后进行干燥，最终得到导电涂层电极。
8.一种氟硅酸脱氯的方法，其特征在于：阳极采用权利要求1所述的导电涂层电极，阴极选用碳材料电极或者权利要求1所述的导电涂层电极；氟硅酸质量浓度为5～40wt％，其中，氯离子质量浓度为0.2～5.0wt％，氟离子质量浓度为0.02～0.5wt％。
9.根据权利要求8所述氟硅酸脱氯的方法，其特征在于：所述阳极和阴极采用网状或者平板状结构。
10.根据权利要求8所述氟硅酸脱氯的方法，其特征在于：所述脱氯时阳极与阴极间距为0.5～4cm，电压为2.0～7.0v，电流密度为5～50ma/cm2。
