申请日2013.12.26
公开(公告)日2014.04.02
IPC分类号C07C50/10; C07C46/04; C14C3/06; C02F11/00; C01G37/08
摘要
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法。一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，其特征在于，所述的方法包括下述的步骤：(1)富铬污泥预处置;(2)制备甲萘醌氧化液;(3)甲萘醌制备;(4)铬鞣剂制备。采用本发明的方法以富铬污泥为原料，是生产甲萘醌联产铬鞣剂再利用技术，使制革富铬污泥除了可全部实现再利用生产制革用铬鞣剂外还能多生产甲萘醌产品;既解决了制革企业含铬固体危险废物的排放处置问题，同时可生产出甲萘醌和铬鞣剂，环境效益和经济效益显著。
权利要求书
1.一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，其特征在于，所述的方法包括下述的步骤：
(1)富铬污泥预处置：
将富铬污泥烘干至其水分含量为1-5%，通过球磨机粉碎后将富铬污泥、氢氧化钠和碳酸钠按如下的重量比例混合均匀，备用;
富铬污泥：氢氧化铬：碳酸钠=1-30：1-5：1-10;
(2)制备甲萘醌氧化液：
取氢氧化铬粉碎至20-60目，将粉碎后的氢氧化铬粉末加入置于马弗炉中在400-600℃的条件下有氧焙烧，然后将焙烧物料进行循环浸出，过滤后在滤液中加入硫酸，所述的硫酸的加入量为氢氧化铬粉末重量的10-30倍，得甲萘醌氧化液;
(3)甲萘醌制备：
在三口烧瓶中加入甲基萘、水、乳化剂，甲基萘、水和乳化剂的重量比为1-3：5-40：1-4，然后开始用氧化液滴定反应，控制温度40-70℃，控制滴定时间为2-5小时，反应结束后过滤，并洗涤滤饼，滤饼为甲萘醌，滤液收集后用于制备铬鞣剂;
(4)铬鞣剂制备：
在上述滤液中加入还原剂，将其中的六价铬全部还原为三价铬，调整盐基度，静置陈化4-20h，得铬鞣剂。
2.根据权利要求1所述的一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，其特征在于，所述富铬污泥为制革厂铬鞣工序产生废水经过碱沉淀技术产生的危险固体废物，所述富铬污泥的干基有效成分为氢氧化铬、蛋白质。
3.根据权利要求1所述的一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，所述的还原剂为低分子有机物或无机物，所述的低分子有机物为葡萄糖、糖蜜、淀粉中的任一种;所述的无机物为二氧化硫、焦钠。
4.根据权利要求1所述的一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，其特征在于，所述的富铬污泥：氢氧化铬：碳酸钠的重量份数比为25：2：2。
5.根据权利要求1所述的一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中将氢氧化铬粉碎至40目。
6.根据权利要求1所述的一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中硫酸的加入量为氢氧化铬粉末重量的20倍。
7.根据权利要求1所述的一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，其特征在于，所述的步骤 (3)甲萘醌制备中：
在三口烧瓶中加入甲基萘、水、乳化剂，甲基萘、水和乳化剂的重量比为2：30：3，然后开始用氧化液滴定反应，控制温度60℃，控制滴定时间为3小时，反应结束后过滤，并洗涤滤饼，滤饼为甲萘醌，滤液收集后用于制备铬鞣剂。
8.根据权利要求1所述的一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中将富铬污泥烘干至其水分含量为2%。
9.根据权利要求1所述的一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中静置陈化的时间为8小时。
说明书
一种利用富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法。
背景技术
制革工业铬污染排放已经列入国家重点行业重金属排放监控管理。目前富铬污泥的研究主要集中在制革企业内部循环使用，也有见皮革化工企业作为单一的开发含铬鞣剂与复鞣剂产品。但利用制革行业富铬污泥处置并生产甲萘醌联产铬鞣剂产品，同时解决两个行业环境污染问题，尚属先例。经济性解决工业企业环保问题，突破静脉经济发展模式，是本方法尝试走出的技术突破。
我国制革行业排放污水在1亿吨以上，铬3500吨，硫5000吨，化学耗氧量15万吨，大量有害污染物的排放对环境造成了危害，如果有合适的工艺将部分污染物回收利用，将有效的资源化利用，产生一定的经济和社会效益。
制革企业产生的大量铬污泥带来了环境问题，与此同时，铬作为制革工序中最为重要的化工材料之一，正变得越来越稀缺，因此，我们尝试探索铬污泥回收利用的可行性，立足于现有的铬污泥处理问题，研究了利用铬污泥制备铬鞣剂的回收利用，又减少了含铬污泥对环境的污染，可以创造很好的经济和社会效益。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法。
本发明富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，是通过下述的技术方案来实现的：
一种富铬污泥制备甲萘醌联产铬鞣剂的方法，该方法包括下述的步骤：
(1)富铬污泥预处置：
将富铬污泥烘干至其水分含量为1-5%，通过球磨机粉碎后将富铬污泥、氢氧化钠和碳酸钠按如下的重量比例混合均匀，备用;
富铬污泥：氢氧化铬：碳酸钠=1-30：1-5：1-10;
(2)制备甲萘醌氧化液：
取氢氧化铬粉碎至20-60目，将粉碎后的氢氧化铬粉末加入置于马弗炉中在400-600℃的条件下有氧焙烧，然后将焙烧物料进行循环浸出，过滤后在滤液中加入硫酸，所述的硫酸的加入量为氢氧化铬粉末重量的10-30倍，得甲萘醌氧化液;
(3)甲萘醌制备：
在三口烧瓶中加入甲基萘、水、乳化剂，甲基萘、水和乳化剂的重量比为1-3：5-40：1-4，然后开始用氧化液滴定反应，控制温度40-70℃，控制滴定时间为2-5小时，反应结束后过滤，并洗涤滤饼，滤饼为甲萘醌，滤液收集后用于制备铬鞣剂;
(4)铬鞣剂制备：
在上述滤液中加入还原剂，将其中的六价铬全部还原为三价铬，调整盐基度，静置陈化4-20h，得铬鞣剂。
上述富铬污泥为制革厂铬鞣工序产生废水经过碱沉淀技术产生的危险固体废物，所述富铬污泥的干基有效成分为氢氧化铬、蛋白质。
上述的还原剂为低分子有机物或无机物，所述的低分子有机物为葡萄糖、糖蜜、淀粉中的任一种;所述的无机物为二氧化硫、焦钠。
优选的，上述的富铬污泥：氢氧化铬：碳酸钠的重量份数比为25：2：2。
上述的步骤(2)中将氢氧化铬粉碎至40目。
上述的步骤(2)中硫酸的加入量为氢氧化铬粉末重量的20倍。
上述的步骤 (3)甲萘醌制备中：
在三口烧瓶中加入甲基萘、水、乳化剂，甲基萘、水和乳化剂的重量比为2：30：3，然后开始用氧化液滴定反应，控制温度60℃，控制滴定时间为3小时，反应结束后过滤，并洗涤滤饼，滤饼为甲萘醌，滤液收集后用于制备铬鞣剂。
上述的步骤(1)中将富铬污泥烘干至其水分含量为2%。
优选的，步骤(4)中静置陈化的时间为8小时。
本发明的反应机理为：
甲萘醌生产后产生的含铬滤液为反应(3)中过量之原料及反应过程中产生的产物除甲萘醌之外的混合物。
反应(3)、(4)为氧化还原反应即将六价铬全部还原成三价铬的过程，反应(4)为添加葡萄糖后的反应，其他还原剂同理。
本发明的有益效果在于，采用本发明的方法以富铬污泥为原料，是生产甲萘醌联产铬鞣剂再利用技术，使制革富铬污泥除了可全部实现再利用生产制革用铬鞣剂外还能多生产甲萘醌产品;既解决了制革企业含铬固体危险废物的排放处置问题，同时可生产出甲萘醌和铬鞣剂，环境效益和经济效益显著。
