一種提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的方法，將紅礬鈉與水按1:2-4的質(zhì)量比依次加入反應釜中，攪拌使得紅礬鈉完全溶解；按紅礬鈉與濃硫酸為1:1.5-2.0的質(zhì)量比緩慢在反應釜中加入濃硫酸，反應溫度為30-50℃，反應時間為10-20min；其次按紅礬鈉與表面活性劑為1:0.0001-0.0005的質(zhì)量比在反應釜中加入表面活性劑，反應溫度為30-50℃，反應時間為10-20min；然后按紅礬鈉與褐煤蠟為1:0.4-0.7的質(zhì)量比在反應釜中加入褐煤蠟，反應溫度為100-110℃，反應時間為2-4h；反應完全后，經(jīng)分離、干燥獲得淺色S蠟和鉻粉。本發(fā)明提供的方法工藝簡單，效果顯著，具有良好的工業(yè)推廣價值。
【專利說明】一種提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于褐煤蠟深加工行業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種能夠提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率，且能夠提高堿式硫酸鉻性能，又能防止鉻酸霧揮發(fā)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]堿式硫酸鉻又稱鹽基性硫酸鉻，是一種十分重要的無機化工產(chǎn)品，廣泛應用于制革工業(yè)，在制革工業(yè)中它是一種極其重要的革鞣劑。目前國內(nèi)主要使用糖類還原劑與紅礬鈉、硫酸反應制備堿式硫酸鉻，然而這種制備工藝成本高、污染嚴重、反應不易控制。
[0003]褐煤蠟是一種稀缺礦產(chǎn)，由含蠟質(zhì)的煤(主要是褐煤或是某些泥炭)，經(jīng)溶劑(苯、汽油等)萃取得到的一種含有蠟、樹脂和地浙青的混合物。我國的褐煤蠟資源稀缺，且深加工產(chǎn)品精蠟年產(chǎn)量少，而目前國內(nèi)市場所需的高質(zhì)量、高性能淺色蠟全部依賴進口。
[0004]經(jīng)過積極探究，發(fā)現(xiàn)褐煤蠟也具有還原性，能夠作為還原劑參與氧化還原反應。然而，由于還原劑-褐煤蠟為水不溶性物質(zhì)，與氧化劑-紅礬鈉、硫酸等水溶性物質(zhì)互不相溶，要想使其進行完全反應，需要較長的時間，降低了裝置效率。同時，上述反應對所得氧化液調(diào)制成堿式硫酸鉻-鉻粉質(zhì)量和性能，沒有起到積極作用。在氧化還原反應過程中，鉻酸霧易于揮發(fā)，污染環(huán)境。因此，本發(fā)明通過優(yōu)化反應過程的各項工藝條件，旨在提供一種既能夠提高褐煤蠟與紅礬鈉 、硫酸氧化還原反應速率，又能夠提高堿式硫酸鉻質(zhì)量和性能，還能防止鉻酸霧揮發(fā)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率，且能夠提高堿式硫酸鉻性能，還能防止鉻酸霧揮發(fā)的方法。
[0006]本發(fā)明提供的方法包括下列工序:
A、將紅礬鈉與溶劑按1:2-4的質(zhì)量比依次加入反應釜中，攪拌使得紅礬鈉完全溶解；
B、按紅礬鈉與濃硫酸為1:1.5-2.0的質(zhì)量比緩慢在反應釜中加入濃硫酸，反應溫度為30-50°C，反應時間為 10-20min ；
C、按紅礬鈉與表面活性劑為1:0.0001-0.0005的質(zhì)量比在反應釜中加入表面活性劑，反應溫度為30-50°C，反應時間為10-20min ；
D、按紅礬鈉與褐煤蠟為1:0.4-0.7的質(zhì)量比在反應釜中加入褐煤蠟，反應溫度為100-110°C，反應時間為2-4h ；
E、反應完全后，經(jīng)分離、干燥獲得淺色S蠟和鉻粉。
[0007]本發(fā)明以褐煤蠟作為還原劑，紅礬鈉、硫酸作為氧化劑，將上述三種物質(zhì)放置在反應釜中進行氧化還原反應，并在氧化還原過程中添加了一種表面活性劑，降低了氧化液的表面張力和界面張力，增加了與褐煤蠟的互溶性，起到類似相移轉(zhuǎn)催化作用，有利于氧化還原反應的進行，縮短了反應時間，提高了裝置效率；同時上述表面活性劑最終成為硫酸鉻鞣液的組分，在鞋制皮革時同樣降低了鞋液的表面張力，有利于鞋劑分子滲透，與皮革膠原纖維有很好的結(jié)合力，能夠起到一定的充填作用，使得皮革豐滿、柔軟。且由于氟碳鏈朝外，能賦予皮革特殊功效，除具有很強的防水功能外，還具有較好的防油、防塵、防粘、防靜電功效；且上述表面活性劑能夠在氧化還原反應表面形成一種保護膜，起到防止鉻酸霧揮發(fā)的作用，能有效避免環(huán)境污染。本發(fā)明在提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的同時，還制備得出淺色S蠟和性能良好的鉻粉，具有良好的工業(yè)推廣價值。
【具體實施方式】
[0008]下面對本發(fā)明作進一步說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明所作的任何變換，均落入本發(fā)明的保護范圍。
[0009]本發(fā)明包括下列工序:
A、將紅礬鈉與溶劑按1:2-4的質(zhì)量比依次加入反應釜中，攪拌使得紅礬鈉完全溶解；
B、按紅礬鈉與濃硫酸為1:1.5-2.0的質(zhì)量比緩慢在反應釜中加入濃硫酸，反應溫度為30-50°C，反應時間為 10-20min ；
C、按紅礬鈉與表面活性劑為1:0.0001-0.0005的質(zhì)量比在反應釜中加入表面活性劑，反應溫度為30-50°C，反應時間為10-20min ；
D、按紅礬鈉與褐煤蠟為1:0.4-0.7的質(zhì)量比在反應釜中加入褐煤蠟，反應溫度為100-110°C，反應時間為2-4h ；
E、反應完全后，經(jīng)分離、干燥獲得淺色S蠟和鉻粉。
[0010]所述表面活性劑為含氟的陰離子表面活性劑。
[0011 ] 所述表面活性劑為羧酸鹽(RFC00_M+)、磺酸鹽(rfso3_m+)、硫酸鹽(rfoso3_m+)、磷酸鹽(RfOP (O ) 022_M2+)中的任一種。
[0012]所述表面活性劑的使用濃度為100-500ppm。
[0013]所述步驟A中的溶劑為水。
[0014]所述獲得淺色S蠟的步驟為:對反應完全后所得的油狀物進行酸洗、水洗，經(jīng)脫水、成型后即獲得產(chǎn)品蠟。
[0015]所述獲得鉻粉的步驟為:對反應完全后所得的水溶液進行調(diào)制、靜止、陳化、干燥、成型后，即獲得鉻粉。
[0016]實施例1
將紅礬鈉與水按1:2的質(zhì)量比依次加入反應釜中，攪拌使得紅礬鈉完全溶解；然后按紅帆鈉與濃硫酸為1:1.5的質(zhì)量比緩慢在反應爸中加入濃硫酸,反應溫度為30°C,反應時間為IOmin ;按紅礬鈉與羧酸鹽(RfC00_M+)為1:0.0001的質(zhì)量比將羧酸鹽(RfCOOIT)加入反應釜中，反應溫度為30°C，反應時間為IOmin ;再按紅礬鈉與褐煤蠟為1:0.4的質(zhì)量比在反應爸中加入褐煤臘,反應溫度為1 0°C,反應時間為2h ;反應完全后,對反應完全后所得的油狀物進行酸洗、水洗，經(jīng)脫水、成型后即獲得產(chǎn)品蠟；對反應完全后所得的水溶液進行調(diào)制、靜止、陳化、干燥、成型后，即獲得鉻粉。
[0017]實施例2
將紅礬鈉與水按1:3的質(zhì)量比依次加入反應釜中，攪拌使得紅礬鈉完全溶解；然后按紅帆鈉與濃硫酸為1:2的質(zhì)量比緩慢在反應爸中加入濃硫酸,反應溫度為40°C,反應時間為15min ;按紅礬鈉與磺酸鹽(RFS03_M+)為1:0.0003的質(zhì)量比將磺酸鹽(RFS03_M+)加入反應釜中，反應溫度為35°C，反應時間為15min ;再按紅礬鈉與褐煤蠟為1:0.5的質(zhì)量比在反應爸中加入褐煤臘，反應溫度為105°C,反應時間為3h ;反應完全后,對反應完全后所得的油狀物進行酸洗、水洗，經(jīng)脫水、成型后即獲得產(chǎn)品蠟；對反應完全后所得的水溶液進行調(diào)制、靜止、陳化、干燥、成型后，即獲得鉻粉。
[0018]實施例3
將紅礬鈉與水按1:4的質(zhì)量比依次加入反應釜中，攪拌使得紅礬鈉完全溶解；然后按紅帆鈉與濃硫酸為1:1.8的質(zhì)量比緩慢在反應爸中加入濃硫酸,反應溫度為50°C,反應時間為20min ;按紅礬鈉與硫酸鹽(RF0S03_M+)為1:0.0004的質(zhì)量比將硫酸鹽(RF0S03_M+)加入反應釜中，反應溫度為迎。C，反應時間為20min ;再按紅礬鈉與褐煤蠟為1:0.7的質(zhì)量比在反應爸中加入褐煤臘,反應溫度為110°C,反應時間為4h ;反應完全后,對反應完全后所得的油狀物進行酸洗、水洗，經(jīng)脫水、成型后即獲得產(chǎn)品蠟；對反應完全后所得的水溶液進行調(diào)制、靜止、陳化、干燥、成型后，即獲得鉻粉。
[0019]實施例4
將紅礬鈉與水按1:3.5的質(zhì)量比依次加入反應釜中，攪拌使得紅礬鈉完全溶解；然后按紅帆鈉與濃硫酸為1:2的質(zhì)量比緩慢在反應爸中加入濃硫酸,反應溫度為50°C,反應時間為20min ;按紅礬鈉與硫酸鹽(RfOP (O)O22H2+)為1:0.0005的質(zhì)量比將硫酸鹽(RfOP (O)O22Il2+)加入反應釜中，反應溫度為50°C，反應時間為20min ;再按紅礬鈉與褐煤蠟為1:0.7的質(zhì)量比在反應爸中加入褐煤臘，反應溫度為110°C,反應時間為4h ;反應完全后,對反應完全后所得的油狀物進行酸洗、水洗，經(jīng)脫水、成型后即獲得產(chǎn)品蠟；對反應完全后所得的水溶液進行調(diào)制、靜止、陳化、干燥、成型后，即獲得鉻粉。 [0020]本發(fā)明以褐煤蠟作為還原劑，紅礬鈉、硫酸作為氧化劑，將上述三種物質(zhì)放置在反應釜中進行氧化還原反應，并在氧化還原過程中添加了一種表面活性劑，降低了氧化液的表面張力和界面張力，增加了與褐煤蠟的互溶性，起到類似相移轉(zhuǎn)催化作用，有利于氧化還原反應的進行，縮短了反應時間，提高了裝置效率；同時上述表面活性劑最終成為硫酸鉻鞣液的組分，在鞋制皮革時同樣降低了鞋液的表面張力，有利于鞋劑分子滲透，與皮革膠原纖維有很好的結(jié)合力，能夠起到一定的充填作用，使得皮革豐滿、柔軟。且由于氟碳鏈朝外，能賦予皮革特殊功效，除具有很強的防水功能外，還具有較好的防油、防塵、防粘、防靜電功效；且上述表面活性劑能夠在氧化還原反應表面形成一種保護膜，起到防止鉻酸霧揮發(fā)的作用，能有效避免環(huán)境污染。本發(fā)明在提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的同時，還制備得出淺色S蠟和性能良好的鉻粉，具有良好的工業(yè)推廣價值。
【權(quán)利要求】
1.一種提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的方法，其特征在于包括下列工序: A、將紅礬鈉與溶劑按1:2-4的質(zhì)量比依次加入反應釜中，攪拌使得紅礬鈉完全溶解； B、按紅礬鈉與濃硫酸為1:1.5-2.0的質(zhì)量比緩慢在反應釜中加入濃硫酸，反應溫度為30-50°C，反應時間為 10-20min ； C、按紅礬鈉與表面活性劑為1:0.0001-0.0005的質(zhì)量比在反應釜中加入表面活性劑，反應溫度為30-50°C，反應時間為10-20min ； D、按紅礬鈉與褐煤蠟為1:0.4-0.7的質(zhì)量比在反應釜中加入褐煤蠟，反應溫度為100-110°C，反應時間為2-4h ； E、反應完全后，經(jīng)分離、干燥獲得淺色S蠟和鉻粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的方法，其特征在于:所述表面活性劑為含氟的陰離子表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的方法，其特征在于:所述表面活性劑為羧酸鹽(RFcoo_M+)、磺酸鹽(RFS03_M+)、硫酸鹽(RF0S03lO、磷酸鹽(RfOP (O ) 022_M2+)中的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的方法，其特征在于:所述表面活性劑的使用濃度為100-500ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的方法，其特征在于:所述溶劑為水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的方法，其特征在于:所述獲得淺色S蠟的步驟為:對反應完全后所得的油狀物進行酸洗、水洗，經(jīng)脫水、成型后即獲得產(chǎn)品S蠟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高褐煤蠟與紅礬鈉、硫酸氧化還原反應速率的方法，其特征在于:所述獲得鉻粉的步驟為:對反應完全后所得的水溶液進行調(diào)制、靜止、陳化、干燥、成型后，即獲得鉻粉。
【文檔編號】C14C3/04GK103897735SQ201410144726
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月12日
【發(fā)明者】劉長勝 申請人:曲靖眾一精細化工股份有限公司