專利名稱：：一種制取無毒異辛酸稀土方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制取異辛酸稀土方法，更具體地說是涉及一種制取無毒異辛酸稀土方法，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
：異辛酸稀土(2—乙基己酸稀土)，英文名Rare-earthOctoate;Rare-earthisooctanoate。分子式3(C8H1502>RE結(jié)構(gòu)，CH3—(CH2)3—CH—COO^IRE，淺黃色均..LCH2—CH3J3勻透明液體。該制品利用了我國極為豐富的稀土資源，對PVC塑料制品有明顯的熱穩(wěn)定作用，消除了鉛、鎘的毒性，是新一代安全無毒、價廉、高效的PVC用熱穩(wěn)定劑，還可與其它金屬鹽復(fù)配成復(fù)合熱穩(wěn)定劑，起到協(xié)同作用；在涂料及油墨中它作為代鉛催干劑，消除了涂料毒性和對環(huán)境生態(tài)和人類健康帶來的危害，作為新型涂料催干劑，它與鈷催干劑配合使用，可有效減少鈷催干劑的用量，全部替代鉛、錳、鋅、鈣等輔助催干劑。目前，制取異辛酸稀土的主要方法有熔融法和置換法兩種。熔融法，是將羧酸升溫至150°C，加入金屬氧化物(或金屬鹽)，直接進(jìn)行皂化反應(yīng)，直到皂化完全，也稱一步法。熔融法工藝簡單，設(shè)備要求不高，可獲得金屬含量較高的制品，但缺點明顯，即金屬皂質(zhì)量差。置換法，是將羧酸制成鈉皂，然后加金屬鹽溶液進(jìn)行置換反應(yīng)，得羧酸金屬皂，金屬皂質(zhì)量較好。國內(nèi)已有人對異辛酸稀土的合成方法進(jìn)行了研究，個別廠家有所生產(chǎn)，但對氯化稀土體系沉淀法合成方法對稀土回收利用未見文獻(xiàn)報道。本發(fā)明采用在一定稀土濃度下，與異辛酸進(jìn)行液一液絡(luò)合交換萃取法制取異辛酸稀土新方法，建立了水相中的稀土回收利用和通過加特殊助劑回收游離200'溶劑和氯化鈉，排放水無污染排放新方法。制品異辛酸稀土收率高、成本低、無毒、環(huán)保無污染，可實現(xiàn)工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種制取無毒異辛酸稀土方法，收率高、成本低、無毒、環(huán)保無污染，可實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種制取無毒異辛酸稀土方法1.1化學(xué)反應(yīng)原理RCOOH+NaOH_RCOONa+H203RCOONa+RE3+-(RCOO)3RE+3Na+3RCOONa+RE3++RCOOH_^(RCOO)3RERCOOH+3Na+式中R=CH3(CH2)3CH(C2H5)1.2合成過程首先將30%濃度的氫氧化鈉(NaOH)和異辛酸(RCOOH)投入皂化釜，升溫至70-80°C，PH7-8攪拌40min;再將皂化液輸入絡(luò)合萃取，投入最佳濃度的氯化稀土(TRE0)溶液和規(guī)定質(zhì)量分的200'溶劑油，升溫至70-80。C，攪拌40min;經(jīng)絡(luò)合萃取后溶液進(jìn)入靜置分層，降溫冷卻至10—15。C,分出下層水相；有機(jī)相進(jìn)入脫水，升溫至110-120'C，40min，脫去H20;脫水后有機(jī)相進(jìn)入調(diào)稀土含量工序，通過加減200''使稀土含量達(dá)到0/^2朋8_200849標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求；再經(jīng)過濾，使制品細(xì)度達(dá)到^15um，到此，制得成品異辛酸稀土G(C8H1502)'RE)。靜置分層后的水相及脫水中脫出的水相，經(jīng)加適量Na0H進(jìn)入沉淀，經(jīng)加助劑P507萃取劑(2-乙基己基酸磷酸單酯，粗酸值180mgK0H/g環(huán)烷酸和聚氧乙烯聚氧丙烯醚的混合物，混合比例為0.55:0.3:0.15)，使稀土重新進(jìn)入絡(luò)合萃取，回收殘存游離200'溶劑沉淀后氯化鈉經(jīng)冷卻、干燥后回收，排放水達(dá)到VOC等環(huán)保要求指標(biāo)排放。1.3合成條件選擇實例及確定1.3.1反應(yīng)時間在異辛酸，氫氧化鈉、氯化稀土mol比為l:0.9:0.25，200#溶劑500ml，反應(yīng)溫度80'C條件下，反應(yīng)時間與稀土收率關(guān)系見下表l:表1反應(yīng)時間與稀土收率關(guān)系表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>1.3.2反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速度快，稀土收率高，制品穩(wěn)定性好；溫度過高，稀土收率反而下降，制品色澤加重。在各種物料比相同條件下，反應(yīng)溫度與稀土收率關(guān)系見下表2:表2反應(yīng)時間與稀土收率關(guān)系表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>1.3.3皂化PH值皂化中PH值較小，稀土收率低，PH值較大時，稀土收率升高，但PH值過大時，稀土收率反而降低。當(dāng)PH〈6時出現(xiàn)沉淀，稀土收率很低。皂化時ra值與稀土收率關(guān)系見下表3:表3皂化PH值與稀土收率關(guān)系表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>1.3.4堿液濃度在各種物料比相同，溫度80'C,皂化時間40min的條件下，堿液濃度與稀土收率見下表4:表4堿液濃度與稀土收率關(guān)系表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>1.3.5稀土料液濃度在各種物料比相同條件下，稀土料液濃度與稀土收率有較密切關(guān)系，濃度較低，收率低；濃度過高，收率不升反降，見下表5:表5稀土料液濃度與稀土收率關(guān)系表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>1.3.620(T溶劑用量本發(fā)明200#溶劑是重要反應(yīng)介質(zhì)，用量多少直接影響分層狀況和回收的難易。量小，分相困難；過量，浪費(fèi)，后處理不易。在異辛酸，氫氧化鈉、氯化稀土mol比1:0.9:0.25，溫度80。C，反應(yīng)時間40min時，200"溶劑用量與稀土收率關(guān)系是下表6:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>1.3.7合成條件經(jīng)選擇確定，合成條件PH=7.5，反應(yīng)溫度8(TC，反應(yīng)時間40min，堿液濃度30%，稀土料液濃度60g/1，在異辛酸、氫氧化鈉、氯化稀土mol比1:0.9:0.25時，20(T溶劑用量500ml。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明所制取的含稀土4%，6%，8%異辛酸稀土的各項技術(shù)指標(biāo)符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SZH07_200849液體助劑標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明采用在較高稀土濃度下，與異辛酸鈉進(jìn)行液一液絡(luò)合交換萃取法制取異辛酸稀土新方法，建立了水相中的稀土回收利用的新方法。在最佳工藝條件下，稀土的總轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%以上，稀土的收率可達(dá)到96%以上。本發(fā)明方法簡單、溫和，并省去了水洗、蒸餾等工序，使整個工藝流程時間大大縮短。本發(fā)明方法中，還通過加特殊助劑，成功回收游離200"溶劑和氯化鈉，無三廢污染。新制成品無毒、無害，是優(yōu)良的鉛、鎘助劑替代品，現(xiàn)已實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。上面年提的助劑，成分是P507萃取劑(2-乙基己基酸磷酸單酯，粗酸值180mgK0H/g環(huán)垸酸和聚氧乙烯聚氧丙烯醚的混合物，混合比例為0.55:0.3:0.15。下面結(jié)合工藝流程圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖l本發(fā)明的工藝流程框圖。3.1、皂化^:發(fā)明衝it^斗敗每趨的異辛酸[CH3(CH2)3CH(C2H5)COOH]和30%濃度的氫氧化鈉(NaOH)投入皂化釜，升溫至8(TC，調(diào)ra值7.5，攪拌40min,得異辛酸鈉(RC00Na)。3.2、絡(luò)合萃取按最佳合成條件投入定量的200#溶劑和氯化稀土溶液，升溫至80°C，攪拌40min。3.3、靜置分層絡(luò)合萃取后反應(yīng)液輸入靜置槽中，冷卻降溫至10—15'C，分層；分出下層水相，分析水相中稀土的含量，計算稀土的轉(zhuǎn)化率；分出上層有機(jī)相，測定稀土含量，計算異辛酸稀土的收率。3.4、脫水有機(jī)相溶液，升溫至120'C以內(nèi)，脫去有機(jī)相中的水分。3.5、調(diào)稀土含量通過調(diào)節(jié)200#溶劑，使制品異辛酸稀土的稀土含量達(dá)到Q/SZH07—200849規(guī)定的出廠技術(shù)指標(biāo)。3.6、過濾、出成品經(jīng)過濾后的異辛酸稀土制品的細(xì)度指標(biāo)達(dá)到Q/SZH07—200849規(guī)定的S15nm。至此，合格的異辛酸稀土制成。3.7、制成品異辛酸稀土3(C8H1502)，RE主要技術(shù)指標(biāo)如下外觀淺黃色均勻透明液體稀土含量％:4±0.2，6±0.2，8±0.2細(xì)度nm:^15溶劑中溶解性全溶溶液穩(wěn)定性透明無析出物閃點('C):^30具體實施例方式實施例h首先將30%濃度的氫氧化鈉(NaOH)和異辛酸(RCOOH)投入皂化釜，升溫至70°C，PH7攪拌40min;再將皂化液輸入絡(luò)合萃取，投入最佳濃度的氯化稀土(TREO)溶液和規(guī)定質(zhì)量分的200'溶劑油，升溫至7(TC，攪拌40min;經(jīng)絡(luò)合萃取后溶液進(jìn)入靜置分層，降溫冷卻至IO'C，分出下層水相；有機(jī)相進(jìn)入脫水，升溫至ll(TC，40min，脫去H20;脫水后有機(jī)相進(jìn)入調(diào)稀土含量工序，通過加減200''使稀土含量達(dá)到Q/SZH08—200849標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求；再經(jīng)過濾，使制品細(xì)度達(dá)到^15ym，到此，制得成品異辛酸稀土(3(C8H1502)'RE)0實施例2:首先將30%濃度的氫氧化鈉(NaOH)和異辛酸(RCOOH)投入皂化釜，升溫至75°C,PH7.5攪拌40min;再將皂化液輸入絡(luò)合萃取，投入最佳濃度的氯化稀土(TREO)溶液和規(guī)定質(zhì)量分的200'溶劑油，升溫至75'C，攪拌40min;經(jīng)絡(luò)合萃取后溶液進(jìn)入靜置分層，降溫冷卻至12°C，分出下層水相；有機(jī)相進(jìn)入脫水，升溫至115'C，40min，脫去H20;脫水后有機(jī)相進(jìn)入調(diào)稀土含量工序，通過加減200''使稀土含量達(dá)到Q/SZH08_200849標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求；再經(jīng)過濾，使制品細(xì)度達(dá)到^15um，到此，制得成品異辛酸稀土(3(C8H1502).RE)。實施例3:首先將30%濃度的氫氧化鈉(NaOH)和異辛酸(RCOOH)投入皂化釜，升溫至8(TC，PH8攪拌40min;再將皂化液輸入絡(luò)合萃取，投入最佳濃度的氯化稀土(TREO)溶液和規(guī)定質(zhì)量分的200'溶劑油，升溫至8(TC，攪拌40min;經(jīng)絡(luò)合萃取后溶液進(jìn)入靜置分層，降溫冷卻至15°C，分出下層水相；有機(jī)相進(jìn)入脫水，升溫至12CTC，40min，脫去H20;脫水后有機(jī)相進(jìn)入調(diào)稀土含量工序，通過加減200''使稀土含量達(dá)到Q/SZH08—200849標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求；再經(jīng)過濾，使制品細(xì)度達(dá)到^15ym，到此，制得成品異辛酸稀土(3(C8H1502).RE)。權(quán)利要求1、一種制取無毒異辛酸稀土方法，其特征是首先將30％濃度的氫氧化鈉(NaOH)和異辛酸(RCOOH)投入皂化釜，升溫至70-80℃，PH7-8攪拌40min；再將皂化液輸入絡(luò)合萃取，投入最佳濃度的氯化稀土(TREO)溶液和規(guī)定質(zhì)量分的200#溶劑油，升溫至70-80℃，攪拌40min；經(jīng)絡(luò)合萃取后溶液進(jìn)入靜置分層，降溫冷卻至10-15℃，分出下層水相；有機(jī)相進(jìn)入脫水，升溫至110-120℃，40min，脫去H2O；脫水后有機(jī)相進(jìn)入調(diào)稀土含量工序，通過加減200#’使稀土含量達(dá)到Q/SZH08-200849標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求；再經(jīng)過濾，使制品細(xì)度達(dá)到≤15μm，到此，制得成品異辛酸稀土(3(C8H15O2)·RE)。全文摘要本發(fā)明公開了一種制取無毒異辛酸稀土方法，將30％濃度的氫氧化鈉和異辛酸(RCOOH)投入皂化釜，升溫至70-80℃，pH7-8攪拌40min；再將皂化液輸入絡(luò)合萃取，投入氯化稀土(TREO)溶液和規(guī)定質(zhì)量分的200<sup>#</sup>溶劑油，升溫至70-80℃，攪拌40min；經(jīng)絡(luò)合萃取后溶液進(jìn)入靜置分層，降溫冷卻至10-15℃，分出下層水相；有機(jī)相進(jìn)入脫水，升溫至110-120℃，40min，脫去H<sub>2</sub>O；脫水后有機(jī)相進(jìn)入調(diào)稀土含量工序，通過加減200<sup>#</sup>，使稀土含量達(dá)到要求；再經(jīng)過濾，使制品細(xì)度達(dá)到≤15μm，制得成品異辛酸稀土(3(C<sub>8</sub>H<sub>15</sub>O<sub>2</sub>)·RE)，具有制品收率高，工藝方法簡單、溫和，總工藝流程短。文檔編號C07C53/128GK101628868SQ200910013220公開日2010年1月20日申請日期2009年8月18日優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日發(fā)明者明張申請人:沈陽張明化工有限公司