专利名称：一种聚苯硫醚生产中nmp和催化剂氯化锂的分离、回收方法
技术领域：
本发明涉及N-甲基吡咯烷酮和催化剂氯化锂的回收。
背景技术：
聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide)简称PPS，是一种耐热性工程塑料。机械强度高，有很好的耐热水性、耐燃性、耐化学品性能，有极好的粘合性能和优良的电绝缘性能， 尺寸稳定性好。由于聚苯硫醚性能良好，用途广泛，国外近10年来需求量一直保持近两位数的增长速率。其中美国年均增长率为15%。日本为18%，西欧为15%。中国聚苯硫醚也在逐步发展，由于技术被西方国家垄断，其生产中溶剂和催化剂的回收成为技术难点。聚苯硫醚采用“对二氯苯和硫化钠在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中缩聚法”生产。生产中溶剂NMP和催化剂氯化锂回收率低，由于NMP和氯化锂的价格高，严重影响生产成本。
发明内容
聚苯硫醚缩聚母液主要成分为NMP、低聚物、氯化锂和微量氯化钠等。本发明提出了一种聚苯硫醚生产中溶剂NMP和催化剂氯化锂的分离、回收方法。本发明的技术方案如下
一种聚苯硫醚生产中溶剂NMP和催化剂氯化锂的分离、回收方法，它包括如下步骤 步骤1.取聚苯硫醚缩聚母液，其主要成分为N-甲基吡咯烷酮、低聚物、氯化锂和微量的氯化钠，直接进行减压蒸馏至干，回收溶剂N-吡咯烷酮，该吡咯烷酮可用于下一循环生产；
步骤2.将步骤1的蒸馏渣加水，加水的量为步骤1所取的聚苯硫醚缩聚母液体积的 1/4-1/5，加热至40°C，搅拌，充分溶解蒸馏渣；
步骤3.将步骤2得到的溶液过滤，用1/3-4/3倍步骤2的加水量的水分两次洗涤滤渣，合并滤液和洗涤液，并分析溶液中的锂含量；
步骤4.将步骤3得到的溶液加入相当于溶液中锂反应当量105%-115%的磷酸或铝酸钠(NaAlO2),充分搅拌，使磷酸锂或铝酸锂完全沉淀，过滤，洗涤，烘干，回收得到纯度高于 97%的锂盐。上述的分离、回收方法，步骤3所述的分析溶液中的锂含量，可以采用原子吸收分光光度计测得。本发明的方法操作简单，成本低，回收的N-吡咯烷酮和锂盐的纯度高。将所得的铝酸锂加盐酸酸化，可以生成氢氧化铝沉淀和氯化锂溶液，氯化锂溶液可重复作为催化剂， 氢氧化铝沉淀加氢氧化钠溶液溶解，可生成铝酸钠，重复用作本发明方法步骤4的沉淀剂。
具体实施例方式下面通过实施例进一步说明。
实施例1
取600ml聚苯硫醚缩聚母液，在旋转蒸发器中，以-0. 096MI^压力、130°C下进行减压蒸馏，直至完全蒸干，蒸出的溶剂NMP经20°C水冷凝，得到465. 4gNMP和121. 2g蒸馏渣，NMP 总回收率为96. 9%。取120ml清水，加入蒸发器瓶，加热至40°C，搅拌，充分溶解蒸馏渣。将料液过滤， 并用160ml清水水洗两遍滤饼，合并滤液和洗涤水为混合液，共22^11，用原子吸收分光光度计测得含Li浓度为3862mg/L。取IOOml混合液，滴入80%的磷酸2. 3g，在搅拌下反应60min，生成白色磷酸锂沉淀，过滤、水洗并烘干，得到磷酸锂2. 05g，纯度97. 8%。滤液中Li浓度为320. 5mg/L, Li总回收率为91. 70%ο实施例2
LiA102+HCl+H20==LiCl+Al (OH) 3 氢氧化铝沉淀用清水洗涤两遍，烘干，得氢氧化铝8. 94g，含量96. 6%。滴加30%氢氧化钠，使其全溶，PH11-12.5，重复用作沉淀剂。滤液为氯化锂溶液，重复使用于聚苯硫醚缩聚反应。取600ml聚苯硫醚缩聚母液，在旋转蒸发器中，以-0. 085MI^压力、160°C下进行减压蒸馏，直至完全蒸干，蒸出的溶剂NMP经20°C水冷凝，得到462. 7gNMP和123. 4g蒸馏渣，NMP 总回收率为95. 2%。取120ml清水，加入蒸发器瓶，加热至40°C，搅拌，充分溶解渣。将料液过滤，并用 160ml清水水洗两遍，合并滤液和洗涤水为混合液共227ml，用原子吸收分光光度计测得含 Li 浓度为 38Mmg/l。取200ml混合液，滴入30%的铝酸钠(NaAlO2) 30ml，在搅拌下反应90min，生成白色铝酸锂沉淀，过滤、水洗并烘干，得到铝酸锂(LiA102 ) 6 . 95g，纯度97. 7%。滤液中Li浓度为 167. 43mg/L, Li 总回收率为 95. 6%。取铝酸锂8. Og,加20%盐酸23ml，控制料液pH为6_7，搅拌反应60min，生成氯化锂和氢氧化铝沉淀，反应式如下
LiA102+HCl+H20==LiCl+Al (OH) 3 氢氧化铝沉淀用清水洗涤两遍，烘干，得氢氧化铝8. 94g，含量96. 6%。滴加30%氢氧化钠至pH=ll-12. 5，使其全溶，重复用作沉淀剂。滤液为氯化锂溶液，重复使用于聚苯硫醚缩聚反应。实施例3
取600ml聚苯硫醚缩聚母液，在旋转蒸发器中，以-0. 085MI^压力、160°C下进行减压蒸馏，直至完全蒸干，蒸出的溶剂NMP经20°C水冷凝，得到462. 7gNMP和123. 4g蒸馏渣，NMP 总回收率为95. 2%。取150ml清水，加入蒸发器瓶，加热至40°C，搅拌，充分溶解渣。将料液过滤，并用 50ml清水水洗两遍滤饼，合并滤液和洗涤水为混合液共160ml，用原子吸收分光光度计测得含Li浓度为M53mg/L。取200ml混合液，滴入30%的铝酸钠(NaAlO2) 30ml，在搅拌下反应90min，生成白色铝酸锂沉淀，过滤、水洗并烘干，得到铝酸锂(LiA102 ) 6 . 95g，纯度97. 7%。滤液中Li浓度为167. 43mg/L, Li总回收率为97%。
取铝酸锂8. Og,加20%盐酸23ml，控制料液pH为6_7，搅拌反应60min，生成氯化锂和氢氧化铝沉淀，反应式如下
LiA102+HCl+H20==LiCl+Al (OH) 3 氢氧化铝沉淀用清水洗涤两遍，烘干，得氢氧化铝8. 94g，含量96. 6%。滴加30%氢氧化钠至pH=ll-12. 5，使其全溶，重复用作沉淀剂。滤液为氯化锂溶液，重复使用于聚苯硫醚缩聚反应。
权利要求
1.一种聚苯硫醚生产中溶剂NMP和催化剂氯化锂的分离、回收方法，其特征是它包括如下步骤步骤1.取聚苯硫醚缩聚母液，其主要成分为N-甲基吡咯烷酮、低聚物、氯化锂和微量的氯化钠，直接进行减压蒸馏至干，回收溶剂N-吡咯烷酮，该吡咯烷酮可用于下一循环生产；步骤2.将步骤1的蒸馏渣加水，加水的量为步骤1所取的聚苯硫醚缩聚母液体积的 1/4-1/5，加热至40°C，搅拌，充分溶解蒸馏渣；步骤3.将步骤2得到的溶液过滤，用1/3-4/3倍步骤2的加水量分两次洗涤滤渣，合并滤液和洗涤液，并分析溶液中的锂含量；步骤4.将步骤3得到的溶液加入相当于溶液中锂反应当量105%-115%的磷酸或铝酸钠，充分搅拌，使磷酸锂或铝酸锂完全沉淀，过滤，洗涤，烘干，回收得到锂盐。
2.根据权利要求1所述的分离、回收方法，其特征是步骤3所述的分析溶液中的锂含量，采用原子吸收分光光度计测得。
全文摘要
一种聚苯硫醚生产中溶剂NMP和催化剂氯化锂的分离、回收方法，它是将聚苯硫醚缩聚母液，直接进行减压蒸馏至干，回收溶剂N-吡咯烷酮，该吡咯烷酮可用于下一循环生产；将所得蒸馏渣加水，加热至40℃，搅拌，充分溶解蒸馏渣，过滤，洗涤滤渣，合并滤液和洗涤液，并分析溶液中的锂含量；将得到的溶液加入相当于溶液中锂反应当量105%-115%的磷酸或铝酸钠，充分搅拌，使磷酸锂或铝酸锂完全沉淀，过滤，洗涤，烘干，回收得到纯度高于97%的锂盐。本发明的方法操作简单，成本低，回收的N-吡咯烷酮和锂盐的纯度高。
文档编号C08J11/02GK102276838SQ20111016031
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者刘伟, 徐雨芳, 赵玉明 申请人:南京大学