一种六氰合亚铁酸铅的制备方法

技术领域

本发明涉及火工药剂技术领域，尤其涉及一种六氰合亚铁酸铅的制备方法。

背景技术

铁氰化物是一类具有有机聚合物三维网状结构的无机电活性材料，因其具有对阳离子和能量存储性、电催化性和分子磁性等优异的性质而应用到食品、医药、火工药剂等领域。六氰亚铁酸铅作为火工药剂中输出药或点火药的重要组成部分，不仅对点火药剂其他组分有良好的催化活性，还可明显改变火工药剂燃烧模式，提高火工药剂燃速和稳定性。六氰亚铁酸铅的制备对军民用火工品发展至关重要，简便的制备方法成为含六氰亚铁酸铅组分的输出药或点火药的研发生产的关键技术。

六氰亚铁酸铅的制备方法，文献中报道了一种为“水热法”的合成方式，该种方法的制备过程为：亚铁氰化钾(K

这种方法的优点是：能够保证反应完全；缺点是：①需要昂贵的大型设备(高压釜、高速离心机)、能耗高、生产周期长；②在洗涤前进行离心分离时沉淀物中可能含有硝酸盐影响产品性能；③离心后再洗涤又涉及过滤分离问题，增加了工序且影响产率；而离心分离(离心罐体积一般较小)一般适用于小微量药剂实验，不适合企业生产中公斤级批量化作业。

本发明方法①用烧杯或不锈钢桶等容器反应，稍加热搅拌0.5h～1h即完成化合，省去昂贵的大型设备，能耗低，反应时间短；②洗涤后检测合格再过滤，保证无硝酸盐影响产品性能杂质；③布氏漏斗过滤，可连续化批量过滤滤液，省去离心机设备，节约设备费用。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种六氰合亚铁酸铅的制备方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

一种六氰合亚铁酸铅的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用亚铁氰化钾、硝酸铅为原料，两种所述原料分别溶解于去离子水中得到亚铁氰化钾溶液和硝酸铅溶液，过滤除杂；

(2)将步骤(1)得到的亚铁氰化钾溶液和硝酸铅溶液在温度(50±10)℃、搅拌条件下反应，得到白色悬浊液；

(3)在步骤(2)所得的白色悬浊液中加入试液多倍量的去离子水进行洗涤；重复本步骤至少三次；

(4)在步骤(3)中，取洗涤液，用硫酸二苯胺试剂检测，确保反应产物中无硝酸盐杂质；

(5)检测合格后再用布氏漏斗过滤，烘干除去大多水分且呈粉状物，即得。

本发明的六氰亚铁酸铅的制备方法中，反应方程式如下：

硫酸二苯胺试剂检测原理如下：

发明人通过化学反应分析，并对步骤(2)所得的悬浮浊液进行检测分析，溶于水的硝酸盐被洗涤后，沉淀产物即为六氰合铁酸铅，从而省略现有技术后续的高温高压长时间反应的步骤，通过洗涤烘干，即可得到可以用于点火药的纯度达到98％的六氰亚铁酸铅。

作为优选的技术方案：步骤(1)中，所述亚铁氰化钾溶液的质量百分浓度为10％～15％，所述硝酸铅溶液的质量百分浓度为12％～20％，并对所述亚铁氰化钾溶液和硝酸铅溶液进行过滤。

作为优选的技术方案：步骤(2)中，搅拌反应时间为0.5h～1h。

作为优选的技术方案：步骤(3)中，加入去离子水洗涤的过程中进行搅拌，然后沉淀洗涤，3次以上。

作为优选的技术方案：步骤(3)中，取洗涤液用硫酸二苯胺试剂检测硝酸盐，无蓝色物质生成即完成洗涤。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的制备方法，选用市场上易于购买的亚铁氰化钾和硝酸铅作为原料，选用设备设施为烧杯或不锈钢桶，布氏漏斗抽滤系统、搅拌器；反应时加热温度(50±10)℃、搅拌0.5h～1h，后沉淀洗涤约12h，即省略现有技术后续的高温(80℃～120℃)高压、长时间(12h以上)反应的步骤，操作简便(溶液配制后搅拌反应)，相比较而言，本申请的反应时间缩短90％以上，能耗降低60％以上，并且使用的设备设施少，既提高了工作效率又大幅降低了购买贵重设备的生产成本。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种六氰合亚铁酸铅的制备方法，包括以下步骤：

在烧杯中加入20g亚铁氰化钾，加入160mL的去离子水，搅拌使亚铁氰化钾溶解获得黄色溶液，过滤收集滤液备用；

在烧杯中加入30g硝酸铅，加入160mL的去离子水，搅拌使硝酸铅溶解得无色溶液，过滤收集滤液备用；

硝酸铅溶液加热至40℃，在搅拌下，把亚铁氰化钾溶液缓慢倒入到硝酸铅液中，搅拌反应0.5h呈白色悬浊液，停止搅拌；

加入化合溶液总体积的1倍的去离子水进行稀释，并沉淀6h；倒掉上层清液，加入化合器皿体积的4/5的去离子水并搅拌进行洗涤，过滤；继续加水搅拌、洗涤、过滤。如此洗涤过滤3次后，取洗涤液用硫酸二苯胺试剂检测无蓝色物质生成，过滤，滤料用不锈钢勺摊平在不锈钢盘中烘干得到灰色粉状的六氰亚铁酸铅，称重27.9g，与理论量28.4g相比，产率为98.2％，筛分时基本全部通过106μm标准筛。装盒后取样分析，测得水分及挥发分为0.08％，无硝酸不溶物，纯度99.05％。

所得产品作为点火药的一个组分，制成某种点火药，对其燃速、p-t曲线测试，点火性能良好，满足要求。

实施例2

一种六氰合亚铁酸铅的制备方法，包括以下步骤：

在不锈钢桶中加1000g亚铁氰化钾，加入10L去离子水，搅拌使亚铁氰化钾溶解获得黄色溶液，过滤收集滤液备用；

在不锈钢桶中加1500g硝酸铅，加入10L去离子水，搅拌使硝酸铅溶解得无色溶液，过滤收集滤液备用；

硝酸铅溶液加热至50℃，在搅拌下，把亚铁氰化钾溶液缓慢倒入到硝酸铅溶液中，搅拌反应1h呈白色悬浊液，停止搅拌；

加入化合溶液总体积1倍的去离子水进行稀释，并沉淀6h；倒掉上层清液，加入化合器皿体积的4/5的去离子水并搅拌洗涤，过滤，倒掉上层清液。如此浸泡洗涤5次后，取洗涤液用硫酸二苯胺试剂检测无蓝色物质生成，过滤，滤料用不锈钢勺摊平在不锈钢盘中烘干得到灰色粉状的六氰亚铁酸铅，称重1382g，与理论量1418g相比，产率为97.5％，筛分时基本全部通过106μm标准筛。装盒后取样分析，测得水分及挥发分为0.09％，无硝酸不溶物，纯度99.03％。

所得产品作为点火药的一个组分，制成某种点火药，对其燃速、p-t曲线测试，点火性能良好，满足要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。