本发明属于化学合成领域，尤其涉及一种电子级氟化铵的制备方法。
背景技术：
1、氟化铵是一种白色的晶体，分子式为nh4f，易潮解，受热或遇热水分解为氨与氟化氢。能腐蚀玻璃。传统的氟化铵制备法包括液相制备法和气液两相制备法。
2、其中，液相制备法通常采用氢氟酸与氨水中和后浓缩结晶制取，该方法制备过程效率相对较为低下，且无法确保反应完全，因而为促进反应正向进行，通常采用氟化氢过量的方式进行制备，同样的，气液两相接触制备也需要利用略微过量的氟化氢进行。而过量的氟化氢使用却导致了实际所制得产物的纯度十分有限。
3、这是因为在所制得的产物中，氟化铵主要是通过nh-f氢键形成氟化铵的，该氢键的作用导致了通常产品中存在一定量不可避免、几乎难以去除的氟化氢杂质，其可能将以氟化氢铵等形式存在。而电子级的氟化铵，通常需要至少99.9 %的超高纯度，而采用常规的重结晶法，在工业上并不能大批量、大规模地实现纯化制备。对此，开发一种能够直接且连续地制取电子级氟化铵的方法是十分重要的。
技术实现思路
1、为解决现有的氟化铵制备工艺所得氟化铵产物纯度低，现有的制备提纯工艺过程效率低、效果有限，难以高效制取电子级氟化铵的问题，本发明提供了一种电子级氟化铵的制备方法。
2、本发明的目的在于：一、能够直接地制取电子级氟化铵，所制得氟化铵纯度能够达到99.9 %；二、制备效率得到提高，能够实现连续化的生产制备。
3、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
4、一种电子级氟化铵的制备方法，所述方法包括：（1）采用经预热的氟化氢溶液与0.8～1.0 eq的氨水或氨气进行反应，反应过程补充氟化氢控制ph值≤5.0，得到粗品液；（2）对粗品液进行离子交换纯化和乙醇滴溶纯化，得到电子级氟化铵。
5、对于本发明而言，本发明首先简化了氟化铵的合成路径，并且控制氟化氢过量，相较于传统的液相和/或气液两相制备法而言，简化了结晶过程，并能够以粗品液直接进行后续的两步纯化处理，得到超高纯电子级氟化铵。
6、作为优选，所述步骤（1）所用氟化氢溶液为浓度10～50 wt%的氟化氢水溶液。
7、上述浓度的氟化氢水溶液是工业制取氟化铵常用的溶液浓度，具有较为稳定的制取合成效果。
8、作为优选，所述步骤（1）所用氨水或氨气中氨含量以所用氟化氢溶液中所含氟化氢计，控制氨含量为0.8～1.0 eq。
9、本发明控制氟化氢将会略微过量，以确保后续的杂质成分将以氟化氢为主。所述eq即为理论反应所需当量，如1mol氟化氢，对应1eq氨气即是1 mol氨气，下述同理。
10、作为优选，步骤（2）所述的离子交换纯化包括：以阳离子交换膜分隔电解槽为阴极区和阳极区，以步骤（1）所得的粗品液作为阴极区电解液、以碳电极作为阴极电极，以氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液作为阳极区电解液，以铜电极作为阳极电极，进行电解处理后回收阴极区电解液，添加过量无水乙醇溶解氟化铵并以惰性干燥剂除水后过滤去除固体杂质，结晶得到纯化氟化铵。
11、本发明所用离子交换纯化即是离子定向交换，使得氟化铵粗品液中的氟化氢得到充分的转变。具体过程中，在阳极区，采用氢氧化钠水溶液和/或氢氧化钾水溶液，实际工业生产过程中能够直接采用饱和溶液或根据粗品液表征结果采用至少1.5 eq粗品液中氟化氢含量的氢氧化钠和/或氢氧化钾配制为水溶液，电解过程中铜电极失电子氧化进入到氢氧化钠或氢氧化钾水溶液中并络合沉淀，以避免铜离子进入到阴极区对铵根离子产生损耗，而电解过程中阴极区的氢离子还原为氢气，为保持电解体系的电中性，阳极区的钠离子和/或钾离子交换进入到阴极区。至电解处理结束后，回收所得的阴极区电解液中成分转变为氟化铵和氟化钠和/或氟化钾，而替代传统的多次重结晶去除氟化氢的方式，本发明采用溶解度差异来直接分离氟化钠和氟化钾。在无水乙醇中，氟化铵仍保持有一定的溶解度，但氟化钠和氟化钾是不溶的，且由于氟化铵溶解后增大溶液中的氟含量，实际进一步限制了氟化钠和氟化钾的溶解，因而采用除水干燥后，本发明选用特殊的重结晶，能够直接有效且彻底地去除过量氟化物杂质，进而得到纯度能够达到99.6 wt%以上的氟化铵纯化产品，且氟化铵的回收获取率接近于100 %，并不会产生氟化铵的损耗。
12、作为优选，所述电解处理过程中，控制起始电压为1.23 v，终止电压为1.32～1.34v。
13、在恒电流电解处理过程中，随着阳极区和阴极区的溶液体系发生改变，电解电位将发生改变，于实际生产制备过程中，上升至上述终止电压后，基本可以判定阴极区电解液中的氟化氢被反应完全。而进一步提高终止电压，并不能进一步提高制备效果，反而将导致能耗增大。
14、作为优选，所述回收阴极区电解液后，所得阴极区电解液与其至少48倍体积的无水乙醇混合。
15、采用大量的无水乙醇以确保阴极区电解液中的氟化铵能够得到有效的回收，以提高产物的收得率。
16、作为优选，所述惰性干燥剂为氧化钙；所述氧化钙用量控制其松装体积至少为回收所得阴极区电解液的0.8 倍。
17、本发明采用过量的氧化钙以去除阴极区电解液中的残留水，是因为水与无水乙醇互溶，水的存在将影响最终产物中的杂质含量。
18、作为优选，步骤（2）所述乙醇滴溶纯化包括：对离子交换纯化所得的产物缓慢加无水乙醇进行溶解，至氟化铵纯化产品不再溶解后固液分离去除固体物，对氟化铵的无水乙醇溶液再次进行结晶处理，得到电子级氟化铵。
19、对所得的纯化产品再次进行滴溶纯化，能够进一步去除极少量的残留杂质，使得氟化铵产品的纯度得到进一步的提升。
20、本发明的有益效果在于：（1）本发明结合现有的氟化铵制备工艺对其进行简化后结合独有的二步纯化法，能够提高氟化铵的制备效果，直接制取纯度达到99.9 %的电子级氟化铵；（2）制备方法中省去了传统制备方法所需的多次重结晶过程，大大提高了制备效率，且显著节省了能耗。
1.一种电子级氟化铵的制备方法，其特征在于，所述方法包括：（1）采用经预热的氟化氢溶液与0.8～1.0 eq的氨水或氨气进行反应，反应过程补充氟化氢控制ph值≤5.0，得到粗品液；（2）对粗品液进行离子交换纯化和乙醇滴溶纯化，得到电子级氟化铵。
2.根据权利要求1所述的一种电子级氟化铵的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）所用氟化氢溶液为浓度10～50 wt%的氟化氢水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种电子级氟化铵的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）所用氨水或氨气中氨含量以所用氟化氢溶液中所含氟化氢计，控制氨含量为0.8～1.0 eq。
4.根据权利要求1所述的一种电子级氟化铵的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的离子交换纯化包括：以阳离子交换膜分隔电解槽为阴极区和阳极区，以步骤（1）所得的粗品液作为阴极区电解液、以碳电极作为阴极电极，以氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液作为阳极区电解液，以铜电极作为阳极电极，进行电解处理后回收阴极区电解液，添加过量无水乙醇溶解氟化铵并以惰性干燥剂除水后过滤去除固体杂质，结晶得到纯化氟化铵。
5.根据权利要求4所述的一种电子级氟化铵的制备方法，其特征在于，所述电解处理过程中，控制起始电压为1.23 v，终止电压为1.32～1.34 v。
6.根据权利要求4所述的一种电子级氟化铵的制备方法，其特征在于，所述回收阴极区电解液后，所得阴极区电解液与其至少48倍体积的无水乙醇混合。
7.根据权利要求4所述的一种电子级氟化铵的制备方法，其特征在于，所述惰性干燥剂为氧化钙；所述氧化钙用量控制其松装体积至少为回收所得阴极区电解液的0.8 倍。
8.根据权利要求1或4所述的一种电子级氟化铵的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述乙醇滴溶纯化包括：对离子交换纯化所得的产物缓慢加无水乙醇进行溶解，至氟化铵纯化产品不再溶解后固液分离去除固体物，对氟化铵的无水乙醇溶液再次进行结晶处理，得到电子级氟化铵。