制碘工艺

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1714页（2119字）

1．制碘原料液(硼酸糊母液)的处理

(1)原料液浓度的控制 原料液浓度控制在36～40°Bé，过高则影响吹出率、收回率，因为碘在原料液中的溶解度与原料液浓度成反比，原料液浓度过高，被氯氧化出的游离碘不能完全溶解，有碘析出，影响吹出率，使收回率下降；同时，原料液浓度过高，则粘度大，泡沫多，也影响碘的吹出。

(2)原料液pH值的控制 原料液pH值控制在1～2。pH值太高则增大耗氯量，导致氯的水解反应：

Cl₂+H₂OCl^－+H⁺+HClO

适当降低pH值，会抑制水解反应。

(3)原料液预热至40℃为宜。

2．空气吹出法制碘工艺过程 原料液必须澄清后使用；使用前，计量并送化验室分析其中的碘含量。

用泵将原料液通过蒸汽预热器加热至40℃，并泵入高位槽，借槽的安全溢流管保持液面一定高度，可使原料液流量达到均匀。原料液氯化后进入氯化罐，气液两相在罐中充分接触，使原料液中的Ⅰ^－被Cl₂氧化成Ⅰ₂。通氯量控制在520～550mV。氯气由锥形阀控制，在吹出塔上部的观察孔，可观察塔内氯气氧化反应情况：

通氯量稍过，即生成HCl和HIO₃。

I₂+5Cl₂+6H₂O→2HIO₃+10HCl

从而降低碘的回收率；

通氯量过大，Br^－被氧化成Br₂，在观察孔看到塔内呈黄色(C1₂，Br₂)；

通氯量不足，氧化不够，塔内呈浅紫色。

塔内一般以呈紫红色为宜。

经氯氧化后的原料液进入吹出塔，与塔下部鼓风机鼓入的热空气逆流相遇(空气由蒸汽加热至40℃)，在吹出塔内的填料表面进行传质。使碘蒸气进入空气中，脱碘后的母液由塔下通过水封管流入储池存放，作为提制溴的原料液。塔的横截面为0．157m²，吹出时风量一般控制在820～990m³／h，风量要均匀，使碘全部吹出。当原料液流量一定时，应控制空气速度，使上升气体和下流液体间产生的摩擦力小于下流液体的重力，否则液体停止沿填料下流，并随气体吹出塔外，破坏塔的正常操作。

带碘空气由吹出塔上部出口处导出，通过送碘管由吸收塔下部入口处进入，循环吸收液由塔的上部均匀喷淋入塔内，与自下而上的带碘空气在塔内填料瓷环表面直接接触，吸收空气中的碘蒸气进入吸收液。吸收塔上部出口导出的微量碘空气通过回收装置排入大气中。塔内吸碘后的吸收液，浓度不断增加，由塔下部出口处流回到吸收液循环桶，再由循环泵送入吸收塔循环使用。二氧化硫直接通入吸收液循环泵进口管中，不断把碘或者三碘化氢还原成碘化氢。二氧化硫还原剂的加入量，可用气体流量计或简易测定法以及观察还原时颜色的变化来确定是否适量。

当吸收液中碘化氢浓度为10%、吸收液已将碘还原成碘化氢时，溶液为无色，未完全还原时为浅黄色或棕色；碘化氢含量在10%以上、接近还原终点时为浅黄色或深黄色，未充分还原时为深棕色。当接近还原终点时，急取少量吸收液加入淀粉试剂，如显蓝色，则二氧化硫量不足；如不显蓝色，再加入0．01mol／L碘溶液1～2滴，溶液如变蓝，则二氧化硫适量。每隔一定时间测定一次。

当吸收液的碘化氢浓度达20%时，泵送原容积的一半(或全部)到碘游离缸，让碘游离；同时用水补足减少的吸收液。

对碘游离缸中的吸收液缓慢通氯，并徐徐搅拌，防止碘的挥发，到氧化电势约达500mV时终止；也可观察液面，至无碘花产生、溶液呈紫黑色时即终止通氯。若溶液色淡，即表明已超过终点，产生碘酸。氧化游离后的吸收液放入过滤桶，内有小孔瓷板和丝绸滤层，用真空泵抽滤，粗碘留于滤层上；滤液排入储池，通二氧化硫回收其中残存的碘。

把粗碘放入碘精制釜，加入相当于粗碘重量一半的浓硫酸，用蒸汽间接加热至110～120℃，使碘熔融，至140°C时可全部熔融；冬天加热温度可提高到150～160°℃，但不得超过浓硫酸的沸点，以免碘蒸气因浓硫酸沸腾而损失。

已熔融的碘与硫酸分层后借压缩空气压出，放入瓷器中冷却、结晶后，得精碘产品，用广口玻璃瓶包装。

3．空气吹出法制碘工艺流程图 如图6－8－2所示。

图6－8－2 空气吹出法制碘工艺流程图