一种提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的方法，将红矾钠与水按1:2-4的质量比依次加入反应釜中，搅拌使得红矾钠完全溶解；按红矾钠与浓硫酸为1:1.5-2.0的质量比缓慢在反应釜中加入浓硫酸，反应温度为30-50℃，反应时间为10-20min；其次按红矾钠与表面活性剂为1:0.0001-0.0005的质量比在反应釜中加入表面活性剂，反应温度为30-50℃，反应时间为10-20min；然后按红矾钠与褐煤蜡为1:0.4-0.7的质量比在反应釜中加入褐煤蜡，反应温度为100-110℃，反应时间为2-4h；反应完全后，经分离、干燥获得浅色S蜡和铬粉。本发明提供的方法工艺简单，效果显著，具有良好的工业推广价值。
【专利说明】一种提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于褐煤蜡深加工行业【技术领域】，具体涉及一种能够提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率，且能够提高碱式硫酸铬性能，又能防止铬酸雾挥发的方法。
【背景技术】
[0002]碱式硫酸铬又称盐基性硫酸铬，是一种十分重要的无机化工产品，广泛应用于制革工业，在制革工业中它是一种极其重要的革鞣剂。目前国内主要使用糖类还原剂与红矾钠、硫酸反应制备碱式硫酸铬，然而这种制备工艺成本高、污染严重、反应不易控制。
[0003]褐煤蜡是一种稀缺矿产，由含蜡质的煤(主要是褐煤或是某些泥炭)，经溶剂(苯、汽油等)萃取得到的一种含有蜡、树脂和地浙青的混合物。我国的褐煤蜡资源稀缺，且深加工产品精蜡年产量少，而目前国内市场所需的高质量、高性能浅色蜡全部依赖进口。
[0004]经过积极探究，发现褐煤蜡也具有还原性，能够作为还原剂参与氧化还原反应。然而，由于还原剂-褐煤蜡为水不溶性物质，与氧化剂-红矾钠、硫酸等水溶性物质互不相溶，要想使其进行完全反应，需要较长的时间，降低了装置效率。同时，上述反应对所得氧化液调制成碱式硫酸铬-铬粉质量和性能，没有起到积极作用。在氧化还原反应过程中，铬酸雾易于挥发，污染环境。因此，本发明通过优化反应过程的各项工艺条件，旨在提供一种既能够提高褐煤蜡与红矾钠 、硫酸氧化还原反应速率，又能够提高碱式硫酸铬质量和性能，还能防止铬酸雾挥发的方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种能够提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率，且能够提高碱式硫酸铬性能，还能防止铬酸雾挥发的方法。
[0006]本发明提供的方法包括下列工序:
A、将红矾钠与溶剂按1:2-4的质量比依次加入反应釜中，搅拌使得红矾钠完全溶解；
B、按红矾钠与浓硫酸为1:1.5-2.0的质量比缓慢在反应釜中加入浓硫酸，反应温度为30-50°C，反应时间为 10-20min ；
C、按红矾钠与表面活性剂为1:0.0001-0.0005的质量比在反应釜中加入表面活性剂，反应温度为30-50°C，反应时间为10-20min ；
D、按红矾钠与褐煤蜡为1:0.4-0.7的质量比在反应釜中加入褐煤蜡，反应温度为100-110°C，反应时间为2-4h ；
E、反应完全后，经分离、干燥获得浅色S蜡和铬粉。
[0007]本发明以褐煤蜡作为还原剂，红矾钠、硫酸作为氧化剂，将上述三种物质放置在反应釜中进行氧化还原反应，并在氧化还原过程中添加了一种表面活性剂，降低了氧化液的表面张力和界面张力，增加了与褐煤蜡的互溶性，起到类似相移转催化作用，有利于氧化还原反应的进行，缩短了反应时间，提高了装置效率；同时上述表面活性剂最终成为硫酸铬鞣液的组分，在鞋制皮革时同样降低了鞋液的表面张力，有利于鞋剂分子渗透，与皮革胶原纤维有很好的结合力，能够起到一定的充填作用，使得皮革丰满、柔软。且由于氟碳链朝外，能赋予皮革特殊功效，除具有很强的防水功能外，还具有较好的防油、防尘、防粘、防静电功效；且上述表面活性剂能够在氧化还原反应表面形成一种保护膜，起到防止铬酸雾挥发的作用，能有效避免环境污染。本发明在提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的同时，还制备得出浅色S蜡和性能良好的铬粉，具有良好的工业推广价值。
【具体实施方式】
[0008]下面对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明所作的任何变换，均落入本发明的保护范围。
[0009]本发明包括下列工序:
A、将红矾钠与溶剂按1:2-4的质量比依次加入反应釜中，搅拌使得红矾钠完全溶解；
B、按红矾钠与浓硫酸为1:1.5-2.0的质量比缓慢在反应釜中加入浓硫酸，反应温度为30-50°C，反应时间为 10-20min ；
C、按红矾钠与表面活性剂为1:0.0001-0.0005的质量比在反应釜中加入表面活性剂，反应温度为30-50°C，反应时间为10-20min ；
D、按红矾钠与褐煤蜡为1:0.4-0.7的质量比在反应釜中加入褐煤蜡，反应温度为100-110°C，反应时间为2-4h ；
E、反应完全后，经分离、干燥获得浅色S蜡和铬粉。
[0010]所述表面活性剂为含氟的阴离子表面活性剂。
[0011 ] 所述表面活性剂为羧酸盐(RFC00_M+)、磺酸盐(rfso3_m+)、硫酸盐(rfoso3_m+)、磷酸盐(RfOP (O ) 022_M2+)中的任一种。
[0012]所述表面活性剂的使用浓度为100-500ppm。
[0013]所述步骤A中的溶剂为水。
[0014]所述获得浅色S蜡的步骤为:对反应完全后所得的油状物进行酸洗、水洗，经脱水、成型后即获得产品蜡。
[0015]所述获得铬粉的步骤为:对反应完全后所得的水溶液进行调制、静止、陈化、干燥、成型后，即获得铬粉。
[0016]实施例1
将红矾钠与水按1:2的质量比依次加入反应釜中，搅拌使得红矾钠完全溶解；然后按红帆钠与浓硫酸为1:1.5的质量比缓慢在反应爸中加入浓硫酸,反应温度为30°C,反应时间为IOmin ;按红矾钠与羧酸盐(RfC00_M+)为1:0.0001的质量比将羧酸盐(RfCOOIT)加入反应釜中，反应温度为30°C，反应时间为IOmin ;再按红矾钠与褐煤蜡为1:0.4的质量比在反应爸中加入褐煤腊,反应温度为1 0°C,反应时间为2h ;反应完全后,对反应完全后所得的油状物进行酸洗、水洗，经脱水、成型后即获得产品蜡；对反应完全后所得的水溶液进行调制、静止、陈化、干燥、成型后，即获得铬粉。
[0017]实施例2
将红矾钠与水按1:3的质量比依次加入反应釜中，搅拌使得红矾钠完全溶解；然后按红帆钠与浓硫酸为1:2的质量比缓慢在反应爸中加入浓硫酸,反应温度为40°C,反应时间为15min ;按红矾钠与磺酸盐(RFS03_M+)为1:0.0003的质量比将磺酸盐(RFS03_M+)加入反应釜中，反应温度为35°C，反应时间为15min ;再按红矾钠与褐煤蜡为1:0.5的质量比在反应爸中加入褐煤腊，反应温度为105°C,反应时间为3h ;反应完全后,对反应完全后所得的油状物进行酸洗、水洗，经脱水、成型后即获得产品蜡；对反应完全后所得的水溶液进行调制、静止、陈化、干燥、成型后，即获得铬粉。
[0018]实施例3
将红矾钠与水按1:4的质量比依次加入反应釜中，搅拌使得红矾钠完全溶解；然后按红帆钠与浓硫酸为1:1.8的质量比缓慢在反应爸中加入浓硫酸,反应温度为50°C,反应时间为20min ;按红矾钠与硫酸盐(RF0S03_M+)为1:0.0004的质量比将硫酸盐(RF0S03_M+)加入反应釜中，反应温度为迎。C，反应时间为20min ;再按红矾钠与褐煤蜡为1:0.7的质量比在反应爸中加入褐煤腊,反应温度为110°C,反应时间为4h ;反应完全后,对反应完全后所得的油状物进行酸洗、水洗，经脱水、成型后即获得产品蜡；对反应完全后所得的水溶液进行调制、静止、陈化、干燥、成型后，即获得铬粉。
[0019]实施例4
将红矾钠与水按1:3.5的质量比依次加入反应釜中，搅拌使得红矾钠完全溶解；然后按红帆钠与浓硫酸为1:2的质量比缓慢在反应爸中加入浓硫酸,反应温度为50°C,反应时间为20min ;按红矾钠与硫酸盐(RfOP (O)O22H2+)为1:0.0005的质量比将硫酸盐(RfOP (O)O22Il2+)加入反应釜中，反应温度为50°C，反应时间为20min ;再按红矾钠与褐煤蜡为1:0.7的质量比在反应爸中加入褐煤腊，反应温度为110°C,反应时间为4h ;反应完全后,对反应完全后所得的油状物进行酸洗、水洗，经脱水、成型后即获得产品蜡；对反应完全后所得的水溶液进行调制、静止、陈化、干燥、成型后，即获得铬粉。 [0020]本发明以褐煤蜡作为还原剂，红矾钠、硫酸作为氧化剂，将上述三种物质放置在反应釜中进行氧化还原反应，并在氧化还原过程中添加了一种表面活性剂，降低了氧化液的表面张力和界面张力，增加了与褐煤蜡的互溶性，起到类似相移转催化作用，有利于氧化还原反应的进行，缩短了反应时间，提高了装置效率；同时上述表面活性剂最终成为硫酸铬鞣液的组分，在鞋制皮革时同样降低了鞋液的表面张力，有利于鞋剂分子渗透，与皮革胶原纤维有很好的结合力，能够起到一定的充填作用，使得皮革丰满、柔软。且由于氟碳链朝外，能赋予皮革特殊功效，除具有很强的防水功能外，还具有较好的防油、防尘、防粘、防静电功效；且上述表面活性剂能够在氧化还原反应表面形成一种保护膜，起到防止铬酸雾挥发的作用，能有效避免环境污染。本发明在提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的同时，还制备得出浅色S蜡和性能良好的铬粉，具有良好的工业推广价值。
【权利要求】
1.一种提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的方法，其特征在于包括下列工序: A、将红矾钠与溶剂按1:2-4的质量比依次加入反应釜中，搅拌使得红矾钠完全溶解； B、按红矾钠与浓硫酸为1:1.5-2.0的质量比缓慢在反应釜中加入浓硫酸，反应温度为30-50°C，反应时间为 10-20min ； C、按红矾钠与表面活性剂为1:0.0001-0.0005的质量比在反应釜中加入表面活性剂，反应温度为30-50°C，反应时间为10-20min ； D、按红矾钠与褐煤蜡为1:0.4-0.7的质量比在反应釜中加入褐煤蜡，反应温度为100-110°C，反应时间为2-4h ； E、反应完全后，经分离、干燥获得浅色S蜡和铬粉。
2.根据权利要求1所述的提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的方法，其特征在于:所述表面活性剂为含氟的阴离子表面活性剂。
3.根据权利要求1或2所述的提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的方法，其特征在于:所述表面活性剂为羧酸盐(RFcoo_M+)、磺酸盐(RFS03_M+)、硫酸盐(RF0S03lO、磷酸盐(RfOP (O ) 022_M2+)中的任一种。
4.根据权利要求3所述的提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的方法，其特征在于:所述表面活性剂的使用浓度为100-500ppm。
5.根据权利要求1所述的提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的方法，其特征在于:所述溶剂为水。
6.根据权利要求1所述的提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的方法，其特征在于:所述获得浅色S蜡的步骤为:对反应完全后所得的油状物进行酸洗、水洗，经脱水、成型后即获得产品S蜡。
7.根据权利要求1所述的提高褐煤蜡与红矾钠、硫酸氧化还原反应速率的方法，其特征在于:所述获得铬粉的步骤为:对反应完全后所得的水溶液进行调制、静止、陈化、干燥、成型后，即获得铬粉。
【文档编号】C14C3/04GK103897735SQ201410144726
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月12日 优先权日:2014年4月12日
【发明者】刘长胜 申请人:曲靖众一精细化工股份有限公司