一種褐煤蠟氧化脫色的催化氧化試劑體系及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種催化氧化試劑體系及方法，特別是一種褐煤蠟氧化脫色的催化氧化試劑體系及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]褐煤蠟是一種稀缺礦產(chǎn)，是純蠟、樹脂和地瀝青的混合物，前人將褐煤蠟分為兩大品種，普通褐煤蠟和淺色褐煤蠟。普通褐煤蠟是用有機(jī)溶劑從褐煤中提取出來的粗蠟，是棕黑色固體，價(jià)格相對(duì)較低且其應(yīng)用受到很大的限制。普通褐煤蠟通過一系列強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)，可精制成淺色微晶硬錯(cuò)即精制錯(cuò)。精制錯(cuò)化學(xué)穩(wěn)定性好、恪點(diǎn)尚、硬度大、能吸收大量有機(jī)溶劑，與其它蠟、樹脂互溶性佳，光潔如鏡，是巴西卡那白蠟和中國川蠟的優(yōu)良替代品。精制蠟主要用于高檔淺色鞋油、地板蠟、汽車、家具上光蠟，復(fù)寫紙，油彩、口紅化妝品，塑料脫模劑，恪模精儲(chǔ)蠟料，彩色油墨，消泡劑、制革乳化上光劑等。褐煤蠟精制品市場主要由德國褐煤蠟生產(chǎn)企業(yè)壟斷，世界上絕大多數(shù)國家需求依賴進(jìn)口，因此其在國際市場上屬于貨源緊俏廣品。
[0003]目如揭煤錯(cuò)氧化精制的專利有:揭煤錯(cuò)的氧化精制漂白方法(CN101402899A)、一種褐煤蠟氧化脫色精制方法(CN 102465037 B)、一種褐煤蠟的氧化精制方法(CN103525462 B)、一種碳鏈為C26_C36的淺色S蠟的生產(chǎn)方法及其裝置(CN 103627436 B)和一種褐煤蠟的聯(lián)合氧化精制方法(CN 103756726 A)。
[0004]其中，專利CN 101402899 A以粗褐煤蠟為原料，采用乙酸乙酯溶劑脫樹脂，脫脂蠟用重鉻酸鹽和硫酸混合液進(jìn)行分段氧化，氧化后的蠟經(jīng)酸洗，水洗，干燥，成型，得精制褐煤漂白蠟成分。該方法能有效脫除粗褐煤蠟中的樹脂，得到的精制褐煤蠟顏色淺，用途廣，過程中產(chǎn)生的廢液可以循環(huán)利用；專利CN 102465037 B以雙氧水和氨水的混合溶液為氧化劑采用雙段精制的方法對(duì)褐煤蠟進(jìn)行氧化，該方法實(shí)用性強(qiáng)，無環(huán)境污染；專利CN103525462 B采用三段法精制褐煤蠟，首先經(jīng)過過氧乙酸和助劑進(jìn)行初漂，然后采用過氧化氫和過氧化氫助劑進(jìn)行復(fù)漂，最后烘干熱熔制得精制褐煤蠟產(chǎn)品。該方法制得的蠟質(zhì)優(yōu)良，是一種非鉻體系氧化精制褐煤蠟的有效方法；專利CN 103627436 B以褐煤蠟、重鉻酸鈉、鉻酐、硫酸為原料，經(jīng)酸化、兩段氧化、酸洗、水洗、脫水、成型工序，工藝過程簡單、操作簡便，所得S蠟中高碳脂肪酸>85% ;專利CN 103756726 A整合現(xiàn)有含鉻與無鉻兩種氧化精制技術(shù)的方法采用三段法氧化精制技術(shù)，按兩種組合方式:(1)含鉻初漂段、無鉻復(fù)漂段、烘干熱熔段；(2)無鉻初漂段、含鉻復(fù)漂段、烘干熱熔段。
[0005]對(duì)褐煤蠟進(jìn)行脫色精制時(shí)，若采用Cr03+H2S04，K2Cr207+H2S04(CN 101402899 A)等強(qiáng)氧化劑，首先會(huì)使設(shè)備遭受嚴(yán)重腐蝕，縮短設(shè)備使用壽命；其次會(huì)產(chǎn)生大量含鉻廢水，重金屬離子對(duì)環(huán)境有較大的不利影響，而且鉻在蠟中殘留，會(huì)限制氧化后產(chǎn)品的品質(zhì)。若將廢液中氧化后的還原態(tài)Cr3+經(jīng)電解后再生鉻酸，循環(huán)使用，則要消耗大量的氧化劑，電解再生氧化廢液的電解槽無適當(dāng)?shù)母裟?、電解效率低、耗電量大，造成總成本增加。單?dú)用雙氧水脫色效果不好，所以分別加上氨水(CN 102465037 B)、過氧乙酸(CN 103525462 B)、聯(lián)合重鉻酸(CN 103756726 A)等方法強(qiáng)化脫色效果，但是過氧乙酸預(yù)處理并不能提高雙氧水的氧化能力；氨水法會(huì)使蠟樣有氨殘留，揮發(fā)的氨會(huì)產(chǎn)品有異味；聯(lián)合鉻法仍然后環(huán)境問題和重金屬殘留問題。
[0006]上述方法中，都是以片狀、粒狀等固態(tài)形式的蠟為原料，采用固液氧化反應(yīng)體系。所述的反應(yīng)一般只能對(duì)固體表面的成分起作用，固體內(nèi)部的褐煤蠟仍很難被氧化，存在反應(yīng)不充分的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是要提供一種褐煤蠟氧化脫色的催化氧化試劑體系及方法，解決現(xiàn)有的氧化精制方法存在的對(duì)環(huán)境污染及氧化效果不好的問題。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:褐煤蠟氧化脫色包括催化氧化試劑體系和催化氧化試劑方法；
[0009]催化氧化試劑體系包括:溶劑、氧化劑和催化劑；所述的溶劑為正己烷、環(huán)己烷、溶劑汽油、乙酸乙酯、乙醇、丁醇或甲苯；所述的氧化劑為雙氧水；所述的催化劑為硫酸亞鐵。
[0010]催化氧化試劑方法:先用溶劑將粗褐煤蠟完全溶解，制成褐煤蠟溶液；再加入溫和環(huán)保型氧化劑，在催化劑作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)完成后通過過濾法將液體去除，得到氧化后的淺色蠟；采用溶劑、氧化劑和催化劑，利用鐵鹽激活H202，使之產(chǎn)生一種活潑的.0H，對(duì)溶解狀態(tài)下的褐煤蠟分子經(jīng)行氧化精制，加快褐煤蠟中的氧化，對(duì)褐煤蠟氧化脫色，得到品質(zhì)較高的褐煤蠟；
[0011]所述的溶劑為正己烷、環(huán)己烷、溶劑汽油、乙酸乙酯、乙醇、丁醇或甲苯；所述的氧化劑為雙氧水；所述的催化劑為硫酸亞鐵；
[0012]所述的褐煤蠟氧化脫色方法包括加熱溶解、氧化、過濾和干燥處理步驟，具體步驟如下:
[0013](1)加熱溶解:稱取粒度小于1_的褐煤蠟，放入反應(yīng)器中，加入溶劑，在大于80°C條件下加熱溶解，直至褐煤蠟顆粒完全溶解于溶液中，得到褐煤蠟的溶液；褐煤蠟:溶劑=1:5 ?50g/ml ；
[0014](2)氧化:稱取催化劑，催化劑與褐煤蠟的質(zhì)量比為1:5?30，加入預(yù)熱后的蒸餾水中，振蕩使其充分溶解；緩慢加入到褐煤蠟溶液中，然后加入氧化劑，褐煤蠟:氧化劑=1:5?50，g/ml，速度以控制褐煤蠟溶液溫度下降幅度在5°C左右；加入完全后繼續(xù)氧化10_60min ；
[0015](3)過濾:將內(nèi)容物倒出，冷卻至室溫，將膏體過濾洗滌；
[0016](4)干燥:在低于40°C條件下將產(chǎn)物鼓風(fēng)烘干或自然晾干，干燥時(shí)間不少于48h。
[0017]采用本發(fā)明方法對(duì)褐煤蠟氧化精制具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)褐煤蠟無需預(yù)先脫脂。不預(yù)先脫樹脂并不影響本脫色方法，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果(見圖1)表明，采用本方法進(jìn)行氧化脫色還能同時(shí)脫除部分樹脂。后續(xù)用蠟部門可以根據(jù)需要決定是否需要脫脂及脫脂的程度。(2)采用液液氧化反應(yīng)體系，反應(yīng)效率高、效果好。從理論上來說液液氧化反應(yīng)比液固氧化反應(yīng)效率高、效果好；從圖1也可以看出，采用本方法，只要幾分鐘褐煤蠟的顏色即開始變淺。
(3)相比其他采用H202的氧化方法，本方法的氧化能力更強(qiáng)，對(duì)褐煤蠟的氧化更徹底。因?yàn)槔描F鹽激活H202，使之產(chǎn)生一種活潑的.0H，加快褐煤蠟中有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化。
(4)氧化劑H202參加反應(yīng)后的產(chǎn)物可以自行分解，不留殘余，對(duì)蠟的品質(zhì)無任何影響，且來源廣泛，無腐蝕，是一種綠色環(huán)保型氧化劑；(5)反應(yīng)條件溫和，所需設(shè)備簡單，運(yùn)行過程穩(wěn)定可靠