1、前言

　　碘酸鉀為無色或白色顆粒或粉狀結(jié)晶。無臭無味，相對密度3.93(32度)，熔點(diǎn)560℃。現(xiàn)碘酸鉀大部分用于食用鹽的加碘劑。

2、碘酸鉀生產(chǎn)工藝的現(xiàn)狀

　　我公司現(xiàn)在采用的生產(chǎn)方法是：以純碘為原料．經(jīng)氯酸鉀氧化、氫氧化鉀中和的方法制備。具體的生產(chǎn)工藝如圖1。

　　(1)氯酸鉀氧化制碘酸氫鉀

　　在反應(yīng)器中按一定配料比加入碘和氯酸鉀．加水．用硝酸調(diào)節(jié)溶液酸度pH值=1～2．溫度控制在85+-5度攪拌．沸騰反應(yīng)1小時(shí)。使反應(yīng)完全。同時(shí)放出的氯氣經(jīng)氯氣回收系統(tǒng)用燒堿液回收。

　　將溶液冷卻，碘酸氫鉀結(jié)晶析出，經(jīng)離心機(jī)過濾．即得固體碘酸氫鉀。反應(yīng)式為：

6I₂+11KC1o₃+3H₂0—>6KH(IO₃)₂+5KCl+3Cl₂

　　(2)中和制碘酸鉀

　　溶解固體碘酸氫鉀．用氫氧化鉀中和至溶液pH=10，冷卻結(jié)晶，過濾，于ll8℃干燥3個小時(shí)即得碘酸鉀成品。

　　反應(yīng)式為：

KH(IO₃ )₂+KOH--~2KIO3+ H₂0

　　此種工藝方法，由于生產(chǎn)過程中有氯化鉀副產(chǎn)物的產(chǎn)生，所以每隔一段時(shí)間需母液進(jìn)行回收．使得生產(chǎn)流程較長。進(jìn)行碘酸氫鉀分離時(shí)．母液蒸汽中也會加帶有氯氣和揮發(fā)性酸蒸汽。生產(chǎn)過程中每l00千克精碘就有約14千克氯氣產(chǎn)生，從而增加回收成本。同時(shí)我們用燒堿進(jìn)行吸收，在反應(yīng)過程中還是有極少量氯氣回收不徹底的現(xiàn)象。設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，也常會發(fā)生氯氣的外泄，給員工的身體健康造成危害。

3、清潔生產(chǎn)的含義

　　清潔生產(chǎn)是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計(jì)、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害。就目前碘酸鉀的生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，還需進(jìn)行工藝上的改進(jìn)，以清潔的生產(chǎn)方式代替現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝，勢在必行。

4、現(xiàn)階段碘酸鉀清潔生產(chǎn)工藝的研究工作

4.1、電化學(xué)合成法生成碘酸鉀

　　以碘和氫氧化鉀為原料，用Pb—PbO作陽極材料，應(yīng)用電化學(xué)方法制備碘酸鉀。在無隔膜條件下，電解液的最佳配方為：碘200g/L，K2Cr202g/L，KOH85g/L。最佳電解條件為：陽極材料為Pb—PbO ，陰極為不銹鋼電極，槽電壓為3.5～3.7V。電流密度為25A/din 。溫度5-60℃。電解時(shí)間為6h，在該條件下，電解制造碘酸鉀的產(chǎn)率為89.7％ ，電流效率為98％，產(chǎn)品純度為99.2％。

　　有關(guān)人員用陽極IrO2/Ti，陰極Pt絲，陰離子交換樹脂膜為隔膜。直接電氧化法合成食品級碘酸鉀，并進(jìn)行了放大實(shí)驗(yàn)。最佳工藝條件下，碘酸鉀總產(chǎn)率為97.5％ ，純度為100.2％，電效率為97％。整個制備過程工藝簡單．無污物排放。

4.2、微波誘導(dǎo)法生產(chǎn)碘酸鉀

　　利用微波誘導(dǎo)，用清潔氧化劑過氧化氫(H₂O₂)氧化碘合成了高純碘酸鉀。最佳合成條件：過氧化氫與碘的摩爾比5.4：1，微波輻射時(shí)間12 min．微波功率600 W，產(chǎn)率94.6％。將碘和過氧化氫加人500mL平底磨口燒瓶中，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH1～2．放人微波爐中，用微波輻射，反應(yīng)畢，將溶液冷卻至室溫，用氫氧化鉀中和至pH為10，再經(jīng)冷卻結(jié)晶，過濾，干燥，得到碘酸鉀(99.9％)。

4.3、過氧化氫氧化生產(chǎn)法生產(chǎn)碘酸鉀

　　碘(w為99％)、過氧化氫(W為30％)、碳酸鉀(W為98％)、硝酸(w為65％～68％)，將5mL硝酸和51g部分粉碎過的碘加入燒瓶中，加熱至70℃左右并保持，攪拌下滴加200mL過氧化氫，反應(yīng)液黃色退盡即示氧化反應(yīng)完成。再滴加預(yù)制W為30％ 的碳酸鉀溶液至反應(yīng)液呈中性。攪拌下自然冷卻至室溫，濾出已結(jié)晶的碘酸鉀并用適量水洗滌。收集洗滌水和母液濃縮，攪拌下自然冷卻至室溫，再用冰水冷卻至0℃，濾出碘酸鉀晶體，用適量冰水洗滌2～3次。將兩次所得的濕碘酸鉀晶體在105~C下干燥2h得產(chǎn)品。

5、討論

5.1、 碘酸鉀的清潔生產(chǎn)工藝勢在必行，無論是電化學(xué)合成法還是過氧化氫氧化法，都比氯酸鉀氧化法生產(chǎn)投資少，原材料消耗低，產(chǎn)品純度高，無污染物的產(chǎn)生．生產(chǎn)環(huán)境好。

5.2、在實(shí)際碘酸鉀生產(chǎn)工藝中，碘酸鉀的電化學(xué)合成法由于要耗費(fèi)大量的電力資源，生產(chǎn)過程較之其它方法要長，電極的制備以及消耗較大。有待于進(jìn)一步的比較。

5.3、過氧化氫氧化法制備碘酸鉀的清潔生產(chǎn)工藝．方法簡單，原料易得，過程較易控制，所用的原料過氧化氫(H ₂ O₂ )和碳酸鉀K₂CO ₃，)的純度都較高，減輕過濾壓力，生產(chǎn)設(shè)備比較簡單，母液無回收過程，具有較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，適合于工業(yè)化生產(chǎn)，是～種較為理想的碘酸鉀清潔生產(chǎn)工藝。