本發(fā)明屬于鈣鈦礦光伏電池前驅(qū)體材料，具體涉及一種利用噴霧干燥工藝制備甲脒氫碘酸鹽的方法。
背景技術(shù)：
1、鈣鈦礦光伏電池是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ墓夥夹g(shù)，目前處于產(chǎn)業(yè)化蓬勃擴張的黃金時期。具有高轉(zhuǎn)化效率和高穩(wěn)定性的甲脒碘基鈣鈦礦是目前鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)界廣泛應(yīng)用的組成體系。作為其不可或缺的原材料，甲脒氫碘酸鹽的需求量日益攀升。目前甲脒氫碘酸鹽的制備沿用了較成熟的實驗室工藝路線，小批量制備基本滿足現(xiàn)有鈣鈦礦光伏的需求，但要實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)困難重重。首先實驗室工藝采用旋蒸的方法得到甲脒氫碘酸鹽，但是這種方法設(shè)備產(chǎn)能受限、大型設(shè)備的可操作性低，無法進行連續(xù)化生產(chǎn)，因此難以實現(xiàn)工業(yè)化；其次利用旋蒸方法制備的甲脒氫碘酸鹽含水率高，酸性雜質(zhì)殘留嚴重，必須增加重結(jié)晶工藝來提純，使得工藝的復(fù)雜程度增加；最后，依靠重結(jié)晶工藝來控制甲脒氫碘酸鹽的粒度難度較大，工藝成本高，難以實現(xiàn)產(chǎn)品粒度的均一性，進而難以保證產(chǎn)品的批次穩(wěn)定性。因此，開發(fā)一條高純甲脒氫碘酸鹽規(guī)?；a(chǎn)的工藝路線來替代傳統(tǒng)實驗室工藝是促進鈣鈦礦光伏技術(shù)飛速發(fā)展的關(guān)鍵一步。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種簡單高效的甲脒氫碘酸鹽的制備方法來替代傳統(tǒng)旋蒸工藝，解決旋蒸工藝產(chǎn)量低、酸性雜質(zhì)殘留量大、產(chǎn)品均一性差的問題，為實現(xiàn)高品質(zhì)甲脒氫碘酸鹽的工業(yè)化生產(chǎn)提供解決方案。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用噴霧干燥的方法，將反應(yīng)溶液直接干燥獲得甲脒氫碘酸鹽。通過對反應(yīng)溶液進行霧化處理，增大溶液與高溫氣流的接觸面積，達到充分去除副產(chǎn)物醋酸和過量的氫碘酸的目的，同時將水完全蒸發(fā)，制備出純度高、含水率低、粒度均一的甲脒氫碘酸鹽產(chǎn)品。具體來說，本發(fā)明包括以下步驟：
3、(1)將醋酸甲脒和氫碘酸兩種原料混合，在30～40℃下攪拌反應(yīng)4～8h；
4、(2)向步驟(1)得到的反應(yīng)溶液在常溫下加入適量溶劑，調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的固含量；
5、(3)將步驟(2)得到的反應(yīng)溶液過濾；
6、(4)將步驟(3)得到的溶液通過蠕動泵，在轉(zhuǎn)速50～100rpm的條件下輸送至噴霧干燥機內(nèi)，實現(xiàn)對反應(yīng)溶液的完全蒸發(fā)，制備出低含水率的甲脒氫碘酸鹽近球狀顆粒。
7、優(yōu)選地，步驟(1)中醋酸甲脒和氫碘酸兩種原料的摩爾比為1.04～1.06，確保氫碘酸過量，使反應(yīng)充分快速進行，該反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
8、[nh2ch＝nh2]+ch3cooˉ+hi→[nh2ch＝nh2]+iˉ+ch3cooh
9、優(yōu)選地，步驟(2)中用于調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液固含量的溶劑包括去離子水、無水乙醇、甲醇、異丙醇、乙腈中的一種或多種，達到降低反應(yīng)溶液沸點的效果。
10、優(yōu)選地，步驟(2)中反應(yīng)溶液的固含量為0.3～0.6g/ml，保證噴霧干燥達到較好的效果。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)固含量是控制甲脒氫碘酸鹽產(chǎn)品粒度的關(guān)鍵因素，過高的固含量經(jīng)過噴霧干燥后產(chǎn)品團聚現(xiàn)象較嚴重，產(chǎn)品粒度均一性較差；過低的固含量經(jīng)過噴霧干燥后產(chǎn)品粒度較小，極易被氣流帶走而造成產(chǎn)率降低。另外，固含量也是影響噴霧干燥設(shè)備的因素，過高的固含量增大了溶液粘度，使產(chǎn)品直接在霧化器上析出，造成霧化器的堵塞；而過低的固含量增加了設(shè)備能耗，造成成本上升。
11、優(yōu)選地，步驟(4)中所述噴霧干燥的進風(fēng)溫度為130～150℃，出風(fēng)溫度為120～140℃。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)噴霧干燥時的進風(fēng)溫度和出風(fēng)溫度是去除反應(yīng)副產(chǎn)物醋酸和殘留的氫碘酸的關(guān)鍵因素，合適的進風(fēng)溫度有利于去除大量的醋酸和氫碘酸，再通過合適的出風(fēng)溫度確保少量的酸性雜質(zhì)完全去除，同時將水分完全蒸干。但是進風(fēng)溫度和出風(fēng)溫度過高極易導(dǎo)致甲脒氫碘酸鹽的分解，過低則造成酸性雜質(zhì)去除不完全，甚至水分含量高，產(chǎn)品品質(zhì)下降。
12、相比于現(xiàn)有的旋蒸方法，本發(fā)明達到的技術(shù)效果如下：
13、(1)本發(fā)明制備的甲脒氫碘酸鹽呈近球狀顆粒，產(chǎn)品含水率低、殘留醋酸和氫碘酸酸性雜質(zhì)少、粒度均一性高。
14、(2)本發(fā)明無需增加重結(jié)晶、洗滌、干燥等環(huán)節(jié)，簡單易操作，工藝時間短，工藝成本低，適用于甲脒氫碘酸鹽的工業(yè)化生產(chǎn)。
1.一種利用噴霧干燥工藝制備甲脒氫碘酸鹽的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，醋酸甲脒和氫碘酸的摩爾比為1.04～1.06。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，醋酸甲脒和氫碘酸混合反應(yīng)的溫度為30～40℃，時間為4～8h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)整反應(yīng)溶液固含量的溶劑包括去離子水、無水乙醇、甲醇、異丙醇、乙腈中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述蠕動泵的轉(zhuǎn)速為50～100rpm。