一種精制提純甲酸鈣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精制提純甲酸鈣的方法，該方法在常溫下，將任意濃度的甲酸鈣溶液與選定的有機溶劑充分混合、結(jié)晶后，通過過濾操作將析出的甲酸鈣晶體分離出來，再經(jīng)干燥處理后得到高純度的甲酸鈣固體產(chǎn)品。在甲酸鈣生產(chǎn)中，甲酸鈣產(chǎn)品往往是溶液狀態(tài)，需要通過蒸發(fā)結(jié)晶才能得到固體產(chǎn)品，通過本方法可以省去蒸發(fā)結(jié)晶過程，直接獲得甲酸鈣晶體，從而簡化了生產(chǎn)工藝，提高了生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)能耗。本方法可以生產(chǎn)食品級、飼料級等純度較高的甲酸鈣產(chǎn)品，同時方法還具有產(chǎn)品品質(zhì)好、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)能耗低、易于實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)勢，是一項全新的甲酸鈣精制提純技術(shù)。
【專利說明】一種精制提純甲酸鈣的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開一種精制提純甲酸鈣的方法，特別涉及使用有機溶劑精制提純甲酸鈣的方法，屬于無機化工領(lǐng)域和甲酸鈣制備方法領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]甲酸鈣又名蟻酸鈣，外觀為白色或微黃色粉末或結(jié)晶。無毒、味微苦、不溶于醇、溶于水、水溶液呈中性。它是國內(nèi)外新開發(fā)的一種用途廣泛的試劑，可作為制備草酸的中間原料，用作飼料、食品工業(yè)添加劑、石油工業(yè)鉆探助劑、建筑材料助劑等。
[0003]近幾年來，甲酸鈣作為新型飼料添加劑，既能作為酸味劑代替檸檬酸、富馬酸，又能替代丙酸鈣作為防腐和防霉劑，適用于各類動物飼料中使用，具有防止腹瀉、下痢、幫助飼料消化吸收等功能。由于甲酸鈣產(chǎn)品性能優(yōu)良、價格低，目前國內(nèi)外市場好，銷售前景廣闊。
[0004]目前，國內(nèi)多使用甲酸與氫氧化鈣(碳酸鈣)中和的方法來生產(chǎn)甲酸鈣，并業(yè)逐步在開發(fā)CO與Ca(OH)2直接羰基化合成甲酸鈣的技術(shù)。無論使用中和法生產(chǎn)甲酸鈣還是使用CO與Ca (OH)2直接羰基化的方法合成甲酸鈣，都需要通過蒸發(fā)濃縮結(jié)晶處理將甲酸鈣溶液制成甲酸鈣固體產(chǎn)品，該處理過程不僅能耗較高，同時可能會將溶液中的其他雜質(zhì)殘留在甲酸鈣固體中，從而影響產(chǎn)品的純度。
[0005]目前，有較多的專利和文獻(xiàn)報道了制備甲酸鈣的技術(shù)方法，但并未見任何報道記載了關(guān)于精制提純甲酸鈣固體產(chǎn)品的技術(shù)方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于通過利用向甲酸鈣溶液中加入有機溶劑能夠使溶液中的甲酸鈣結(jié)晶析出的特性，開發(fā)一種精制提純甲酸鈣的技術(shù)方法，該方法能夠改變通過蒸發(fā)濃縮結(jié)晶方法制備甲酸鈣固體產(chǎn)品的傳統(tǒng)技術(shù)方法，實現(xiàn)在較低能耗下制備高純度甲酸鈣固體女口廣叩ο
[0007]本發(fā)明一種精制提純甲酸鈣的方法特征是:在常溫下，將任意濃度的甲酸鈣溶液與選定的有機溶劑充分混合，使甲酸鈣結(jié)晶析出并沉淀下來，然后通過過濾分離得到固體甲酸鈣，再經(jīng)干燥后得到高純度甲酸鈣產(chǎn)品。
[0008]所述的有機溶劑為:乙醇、甲醇、丙酮或異丙醇，有機溶劑溶劑與甲酸鈣溶液的質(zhì)量比為 1.0:1.0 ?0.25:1.0。
[0009]有機溶劑與甲酸鈣溶液攪拌混合時間為0.5?2分鐘，析出的甲酸鈣晶體沉淀時間為I?3分鐘。
[0010]將甲酸鈣混合結(jié)晶溶液過濾分離出甲酸鈣晶體，進(jìn)行干燥得到精制提純的固體甲酸鈣產(chǎn)品，干燥溫度為:90?120°C，干燥時間為:30?60分鐘。
[0011]過濾分離得到的濾液進(jìn)行有機溶劑精餾回收后循環(huán)使用。
[0012]本發(fā)明方法還具備生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點，是一項極具創(chuàng)新性、實用性和競爭優(yōu)勢的新型技術(shù)。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不限于實施例。
[0014]本發(fā)明方法在常溫下，將任意濃度的甲酸鈣溶液與選定的有機溶劑充分混合，使甲酸鈣結(jié)晶析出并沉淀下來，然后通過過濾分離得到固體甲酸鈣，再經(jīng)干燥處理后得到高純度甲酸鈣產(chǎn)品。
[0015]本發(fā)明提供一種精制提純甲酸鈣的方法，其具體方法如下:
a、在常溫下，按溶劑與原溶液的質(zhì)量比為1.0: 1.0?0.25:1.0,向任意濃度的甲酸鈣溶液中加入與水混溶的有機溶劑，如:乙醇、甲醇、丙酮或異丙醇。
[0016]b、在充分?jǐn)嚢璧臈l件下，讓有機溶劑與甲酸鈣溶液混合0.5?2分鐘，混合后再讓析出的甲酸鈣晶體沉淀I?3分鐘。
[0017]C、使用過濾操作將析出的甲酸鈣晶體分離出來，并在90?120°C條件下干燥30?60分鐘從而獲得純凈的甲酸鈣固體產(chǎn)品。
[0018]d、對過濾分離得到的濾液進(jìn)行精餾處理，回收有機溶劑進(jìn)行循環(huán)使用。
[0019]步驟c中，過濾操作可使用真空抽濾、板框壓濾、離心式過濾、袋式壓濾等各種常規(guī)過濾方法，過濾介質(zhì)的孔徑為70-150 μ m。
[0020]本發(fā)明所述的方法通過向甲酸鈣溶液中加入與水混溶的有機溶劑來制備高純度的甲酸鈣產(chǎn)品，由于該過程極快，因此，通過分別設(shè)置混合和沉淀兩個處理裝置，并滿足一定的物料平均停留時間條件，即可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)操作。
[0021]由于無論使用中和法生產(chǎn)甲酸鈣還是使用CO與0&(0!1)2直接羰基化的方法合成甲酸鈣，都需要將甲酸鈣溶液制成甲酸鈣固體產(chǎn)品，而本發(fā)明提出的技術(shù)方法，可以有效地解決目前普遍采用的蒸發(fā)濃縮結(jié)晶方法存在的能耗較高、產(chǎn)品純度較低的問題，從而使本方法具有很強的創(chuàng)新性和實用性。
[0022]使用傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法制備甲酸鈣固體產(chǎn)品，能耗是非常高的，同時，還會將溶液中存在的其他雜質(zhì)帶入到產(chǎn)品中，降低產(chǎn)品甲酸鈣的純度。與蒸發(fā)結(jié)晶法相比，本發(fā)明提出的一種精制提純甲酸鈣固體產(chǎn)品的技術(shù)方法，不僅能耗較低，同時，能夠有效的從溶液中分離提純出甲酸鈣，減少溶液中的其他雜質(zhì)對產(chǎn)品純度的影響，從而提高了產(chǎn)品品質(zhì)。
[0023]經(jīng)過文獻(xiàn)查閱，目前在國內(nèi)外還未見有任何公開技術(shù)報道是通過使用向甲酸鈣溶液中添加有機溶劑析出甲酸鈣的方式來精制提純甲酸鈣固體產(chǎn)品的，在國內(nèi)外公開技術(shù)報道上還未見任何與本發(fā)明相同的技術(shù)方法，該技術(shù)在國內(nèi)外還處于空白狀態(tài)，本發(fā)明提出的技術(shù)方法屬于國內(nèi)外首創(chuàng)技術(shù)。
[0024]實施例1
取濃度為15%的甲酸鈣溶液200g，在常溫下，向其中加入丙酮200g，充分?jǐn)嚢杌旌?.5分鐘后，再靜置沉淀I分鐘，之后使用真空抽濾將析出的固體物質(zhì)過濾分離出來，在120°C的烘箱中對固體進(jìn)行烘干60分鐘，得到白色固體物質(zhì)21g，經(jīng)分析檢測，該物質(zhì)為甲酸鈣，其甲酸鈣含量99.95%，外觀為白色粉末狀晶體，重金屬含量(以Pb計)< 0.002%,砷含量
<0.002%,水不溶物0.01%,干燥失重0.05%, 10%水溶液PH值7.1，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀。
[0025]實施例2 取濃度為16%的甲酸鈣溶液lOOOg，在常溫下，向其中加入乙醇lOOOg，充分?jǐn)嚢杌旌?br> 0.5分鐘后，再靜置沉淀I分鐘，之后使用真空抽濾將析出的固體物質(zhì)過濾分離出來，在120°C的烘箱中對固體進(jìn)行烘干40分鐘，得到白色固體物質(zhì)106.2g，經(jīng)分析檢測，該物質(zhì)為甲酸鈣，其甲酸鈣含量99.90%,外觀為白色粉末狀晶體，重金屬含量(以Pb計)< 0.002%,砷含量< 0.002%,水不溶物0.01%,干燥失重0.03%, 10%水溶液PH值7.2，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀。
[0026]實施例3
取濃度為15%的甲酸鈣溶液500g，在常溫下，向其中加入甲醇250g，充分?jǐn)嚢杌旌螴分鐘后，再靜置沉淀I分鐘，之后使用真空抽濾將析出的固體物質(zhì)過濾分離出來，在110°C的烘箱中對固體進(jìn)行烘干60分鐘，得到白色固體物質(zhì)18.3g，經(jīng)分析檢測，該物質(zhì)為甲酸鈣，其甲酸鈣含量99.90%,外觀為白色粉末狀晶體，重金屬含量(以Pb計)< 0.002%,砷含量
<0.002%,水不溶物0.02%,干燥失重0.05%, 10%水溶液PH值7.43，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀。
[0027]實施例4
取濃度為16%的甲酸鈣溶液lOOOg，在常溫下，向其中加入異丙醇800g，充分?jǐn)嚢杌旌?分鐘后，再靜置沉淀1.5分鐘，之后使用真空抽濾將析出的固體物質(zhì)過濾分離出來，在100°C的烘箱中對固體進(jìn)行烘干60分鐘，得到白色固體物質(zhì)90.3g，經(jīng)分析檢測，該物質(zhì)為甲酸鈣，其甲酸鈣含量99.95%，外觀為白色粉末狀晶體，重金屬含量(以Pb計)< 0.002%，砷含量< 0.002%,水不溶物0.01%,干燥失重0.10%, 10%水溶液PH值7.23，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀。
[0028]實施例5
取濃度為16%的甲酸鈣溶液2000g，在常溫下，向其中加入丙酮2000g，充分?jǐn)嚢杌旌?br> 1.5分鐘后，再靜置沉淀2分鐘，之后使用真空抽濾將析出的固體物質(zhì)過濾分離出來，在120°C的烘箱中對固體進(jìn)行烘干60分鐘，得到白色固體物質(zhì)222.5g，經(jīng)分析檢測，該物質(zhì)為甲酸鈣，其甲酸鈣含量99.95%，外觀為白色粉末狀晶體，重金屬含量(以Pb計)< 0.002%，砷含量< 0.002%,水不溶物0.01%,干燥失重0.05%, 10%水溶液PH值7.12，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀。
[0029]實施例6
取濃度為15%的甲酸鈣溶液lOOOg，在常溫下，向其中加入乙醇250g，充分?jǐn)嚢杌旌?.5分鐘后，再靜置沉淀1.5分鐘，之后使用真空抽濾將析出的固體物質(zhì)過濾分離出來，在120°C的烘箱中對固體進(jìn)行烘干60分鐘，得到白色固體物質(zhì)25g，經(jīng)分析檢測，該物質(zhì)為甲酸鈣，其甲酸鈣含量99.90%,外觀為白色粉末狀晶體，重金屬含量(以Pb計)< 0.002%,砷含量< 0.002%,水不溶物0.02%,干燥失重0.10%, 10%水溶液PH值7.32，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀。
[0030]實施例7
取濃度為15%的甲酸鈣溶液200kg，在常溫下，向其中加入丙酮100kg，充分?jǐn)嚢杌旌?分鐘后，再靜置沉淀3分鐘，之后使用真空抽濾將析出的固體物質(zhì)過濾分離出來，在120°C的烘箱中對固體進(jìn)行烘干60分鐘，得到白色固體物質(zhì)14.18kg，經(jīng)分析檢測，該物質(zhì)為甲酸鈣，其甲酸鈣含量99.95%，外觀為白色粉末狀晶體，重金屬含量(以Pb計)< 0.002%,砷含量
<0.002%,水不溶物0.01%,干燥失重0.05%, 10%水溶液PH值7.12，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀。將濾液回收并進(jìn)行精餾回收丙酮，回收得到的丙酮質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為98%以上，回收率大于99%。
[0031]實施例8
取濃度為15%的甲酸鈣溶液200kg，在常溫下，向其中加入甲醇200kg，充分?jǐn)嚢杌旌?分鐘后，再靜置沉淀3分鐘，之后使用真空抽濾將析出的固體物質(zhì)過濾分離出來，在110°C的烘箱中對固體進(jìn)行烘干60分鐘，得到白色固體物質(zhì)15.6kg，經(jīng)分析檢測，該物質(zhì)為甲酸鈣，其甲酸鈣含量99.90%,外觀為白色粉末狀晶體，重金屬含量(以Pb計)< 0.002%,砷含量
<0.002%,水不溶物0.02%,干燥失重0.10%, 10%水溶液PH值7.4，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀。將濾液回收并進(jìn)行精餾回收甲醇，回收得到的甲醇質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99%以上，回收率大于99%。
【權(quán)利要求】
1.一種精制提純甲酸鈣的方法，其特征在于:在常溫下，將任意濃度的甲酸鈣溶液與選定的有機溶劑充分混合，使甲酸鈣結(jié)晶析出并沉淀下來，然后通過過濾分離得到固體甲酸鈣，再經(jīng)干燥后得到高純度甲酸鈣產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精制提純甲酸鈣的方法，其特征在于:所述的有機溶劑為:乙醇、甲醇、丙酮或異丙醇，有機溶劑溶劑與甲酸鈣溶液的質(zhì)量比為1.0:1.0?0.25:1.00
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精制提純甲酸鈣的方法，其特征在于:有機溶劑與甲酸鈣溶液攪拌混合時間為0.5?2分鐘，析出的甲酸鈣晶體沉淀時間為I?3分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精制提純甲酸鈣的方法，其特征在于:將甲酸鈣混合結(jié)晶溶液過濾分離出甲酸鈣晶體，進(jìn)行干燥得到精制提純的固體甲酸鈣產(chǎn)品，干燥溫度為:90?120°C，干燥時間為:30?60分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種精制提純甲酸鈣的方法，其特征在于:過濾分離得到的濾液進(jìn)行有機溶劑精餾回收后循環(huán)使用。
【文檔編號】C07C53/06GK104447276SQ201410759960
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】馬航, 張宗凡, 萬邦隆, 楊東 申請人:云南省化工研究院