发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足,而提供一种有效的二苯醚
类产品中重金属的去除方法。
可采取如下的技术方案实现目的:
二苯醚类产品的重金属去除方法为:化学沉降法,将二苯醚化合物
溶解于定量的非水溶性有机溶液中,搅拌下加入定量的重金属离子沉降
剂,使重金属离子形成低溶解度的沉淀型化合物,通过过滤去除沉淀;
或络合萃取法,将二苯醚化合物溶解于定量的非水溶性有机溶液中,液
体产品可不用溶剂,剧烈搅拌下加入定量的络合剂,使重金属离子形成
水溶性螯合物或络合物,通过静止使有机物料层与水溶液层的分离;或
组合去除法,上述两种方法的各种组合形式。
化学沉淀法的工艺过程为:将以任何形式得到的二苯醚化合物,溶
解在一定比例的有机溶剂中,对液体物料可不用溶剂,搅拌下,加热或
常温溶解完全,加入一定量的重金属离子沉降剂,充分搅拌使重金属离
子与重金属离子沉降剂充分反应沉降完全,过滤去除沉降物。上述过程
可进行一次或多次,所用沉降剂可以是一种或多种,或不同次数用不同
沉降剂,滤液降温结晶或蒸除溶剂得产品。对于不用溶剂的液体物料可
直接得到产品。本方法也可在二苯醚化合物进行吸附、重结晶处理的同
时进行。
络合萃取法工艺过程为:将以任何形式得到的二苯醚化合物,溶解
在一定比例的有机溶剂中,对于液体物料亦可不用溶剂,搅拌下,加热
或常温溶解完全,加入一定量的络合剂水溶液,充分搅拌使重金属离子
与络合剂充分反应形成络合物或螯合物溶解于水相中,静置,用分液器
分去水层,上述过程可进行一次或多次,所用络合剂可以是一种或多种,
或不同次数用不同络合剂,有机物料层降温结晶或蒸除溶剂得产品。对
于不用溶剂的液体物料可直接得到产品。
化学沉淀组合去除法的工艺过程为:上述两种工艺的各种组合,即
先用化学沉淀方法再用络合法,或先用络合法再用化学沉淀法,或两
种方法同时采用或混合使用。
本技术可有效去除二苯醚类产品中含有的重金属及其离子,保证产
品的安全使用和后续产品质量。
具体实施方式
结合实施例,对本技术方案的内容作进一步详述,
二苯醚类产品中重金属去除方法,采用化学沉降法,将二苯醚化合
物溶解于定量非水溶性有机溶液中,搅拌下加入定量的重金属离子沉降
剂,使重金属离子形成低溶解度的沉淀型化合物,通过过滤去除沉淀;
或采用络合萃取法,将二苯醚化合物溶解于定量的非水溶性有机溶液
中,剧烈搅拌下加入定量的络合剂,使重金属离子形成水溶性螯合物或
络合物,通过静止使有机物料层与水溶液层分离;或采用上两种方法的
各种组合形式。
去除方法中,沉降剂为碱金属、碱土金属、氨(胺)、氢的硫化物、
硫氢化物、碘化物、碳酸盐、碳酸氢盐或其溶液,消石灰,二氧化碳。
也可采用各类非金属的盐或复盐。
去除方法中,络合剂为氨羧络合剂:乙二胺四乙酸或其钠盐(EDTA)、
环己烷二胺四乙酸(DCTA)、乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)、乙二
胺四丙酸(EDTP)、三乙烯四胺(Trien)、四乙烯五胺(Tetren)。
去除方法中,有机溶剂包括:(正)己烷、庚烷、辛烷、氯仿、四氯
化碳、三氯一氟甲烷、二氯二氟甲烷、四氯乙烷、二氯四氟乙烷、三氯
乙烯、四氯乙烯、乙酸乙酯、石油醚、乙醚、苯、甲苯、二甲苯、氨苯、
二氯苯、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙二醇
二乙酯、乙二醇二丁酯或其组合。
去除方法中,重金属离子沉降剂用量为二苯醚物料摩尔数的0~10%。
去除方法中,沉降反应温度范围为:二苯醚化合物在溶剂中结晶温
度,一直到溶剂沸点的任何温度。
去除方法中,重金属离子所用重金属离子络合剂包括:各类螯合剂、
络合剂,
去除方法中,重金属离子络合剂用量为二苯醚物料摩尔数的
0%~10%。
去除方法中,络合剂溶解在蒸馏水、去离子水或洁净水中,制成不
同浓度的水溶液使用。
去除方法中,络合反应温度范围为:二苯醚化合物在剂中结晶温度,
一直到溶剂沸点温度的任何温度。
化学沉降法、络合萃取法或该两种方法的组合去除重金属的处理次
数可为一次或多次。
本发明所指的二苯醚包括如下结构的所有化合物,结构式见附图。
R1~R10=-H,-Cl,-Br,-OH,-OR,-OAc,-COR,-CH3,-CF3,-CH(CH3)CO2R,
-NO2,-NH2;R=-H,-CH3,-C2H5等。
所指的有机溶剂包括:(正)己烷、庚烷、辛烷、氯仿、四氯化碳、
三氯一氟甲烷、二氯二氟甲烷、四氯乙烷、二氯四氟乙烷、三氯乙烯、
四氯乙烯、乙酸乙酯、石油醚、乙醚、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯
苯、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙二醇二乙
酯、乙二醇二丁酯等。
重金属离子沉降剂的选择直接影响重金属去除效果,可用的重金属
离子沉降剂包括:碱金属、碱土金属、氨(胺)的硫化物、硫氢化物、
碘化物、碳酸盐、碳酸氢盐或其水溶液,消石灰,二氧化碳等。重金属
离子沉降剂的用量可以是二苯醚物料摩尔数的0-10%,以0.01%-5%
较佳,以0.01%-1%最佳。重金属络合剂可以溶解在蒸馏水、去离子水
或其他洁净水中使用,亦可直接使用。
重金属离子沉降反应的温度范围为:二苯醚化合物在溶剂中结晶温
度一直到溶剂沸点的任何温度,较高的温度有利于沉降反应完全。重金
属离子沉降反应的搅拌,要求使沉降剂能够和二苯醚物料或溶液充分混
合。
重金属离子络合剂包括:各类螯合剂、络合剂,如EDTA(或钠盐)、
DCTA、EGTA、EDTP、Trien等。重金属离子络合剂用量为二苯醚物料
摩尔数的0%~10%,以0.001%~5%较佳,以0.01%~2%最佳。
络合剂溶解在蒸馏水、去离子水或其他洁净水中,制成不同浓度的
水溶液使用。络合反应的温度范围为:二苯醚化合物在溶剂中结晶温度,
一直到溶剂沸点温度的任何温度,较高的温度有利于络合反应的完全。
络合反应的搅拌,要求使络合剂能够和二苯醚物料或溶液充分混合。络
合处理次数一般为1~3次即可。
实例1 1000L精馏釜中,加入500L正己烷,搅拌下加入2,4,4′-三
氯-2′-羟基二苯醚粗品200kg(纯度97.85%,重金属含量以Pb计为
20mg/kg),开夹套热升温至60~65℃使溶解完全,剧烈搅拌下加入由100g
硫化钠和15L蒸馏水配成的溶液,作用15~30分钟,加入定量的吸附剂
(如活性炭等),继续搅拌作用30分钟,热过滤,滤液静置,分去水层,
有机物料层降温结晶,过滤,得精制结晶粉末状三氯生产品180kg(纯
度99.82%,重金属含量以Pb计小于0.5mg/kg)。
实例2 1000L精馏釜中,加入500L正己烷,搅拌下加入2,4,4′-三
氯-2′-羟基二苯醚粗品200kg(纯度98.05%,重金属含量以Pb计为25
mg/kg),开夹套热升温至60~65℃使溶解完全,剧烈搅拌下加入由50g
硫化钠和10L蒸馏水配成的溶液,作用30分钟,加入定量的吸附剂(如
活性炭等),继续搅拌作用30分钟,热过滤,收集滤液,分去水层。有
机物料层在剧烈搅拌下加入由65gEDTA和25L蒸馏水配成的溶液,剧
烈搅拌作用30分钟,静置,分去水层,有机物料层降温结晶,过滤,
得精制结晶粉末状三氯生产品182kg(纯度99.91%,重金属含量以Pb
计小于0.2mg/kg)。
实例3 1000L精馏釜中,加入480L正己烷,搅拌下加入2,4,4′-三
氯-2′-羟基二苯醚粗品200kg(纯度96.45%,重金属As、Hg、Sb、Pb、
Cd、Ni、Cu、Cr含量分别为4、12、4、3、2、7、11、3mg/kg),开夹
套热升温至60~65℃使溶解完全,搅拌下加入定量的吸附剂(如活性炭
等),继续搅拌作用30分钟,热过滤。收集滤液,剧烈搅拌下加入由
100gEDTA和25L蒸馏水配成的溶液,剧烈搅拌作用30分钟,静置,
分去水层,有机物料层降温结晶,过滤,得精制结晶粉末状三氯生产品
184kg(纯度99.81%,重金属As、Hg、Sb、Pb、Cd、Ni、CuCr含量分
别为<0.1、<0.1、<0.1、<0.1、<0.1、<0.1、<0.1、<0.1mg/kg)。