專利名稱：一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法。
背景技術(shù)：
硝基苯鐵粉還原制苯胺工藝是一種傳統(tǒng)工藝，由于其工藝中產(chǎn)生大量的含苯胺的鐵泥及含苯胺的廢水，由于其處理工藝繁雜，處理效果差，廢棄易造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，此工藝已逐步被催化加氫還原工藝取代。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法，包括以下步驟(1)還原將種料、硫酸亞鐵、水、還原劑投入到還原反應(yīng)器中，開啟攪拌，升溫至90℃～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速10～120r/min。加入硝基苯，保證種料、硫酸亞鐵、水、還原劑、硝基苯的重量比為1∶5～15∶150～250∶250～300∶40～45，控制反應(yīng)溫度為95～99℃。加料完畢保溫反應(yīng)，溫度控制在94～96℃，直到反應(yīng)器內(nèi)無硝基苯氣味；(2)層析制完料后，加入碳酸鈉，靜置分層，得上層苯胺，中層水，下層鐵泥；(3)硫酸苯胺鹽的制備放出層析后的上層苯胺粗料，加入稀硫酸攪拌，調(diào)整PH至2～3，苯胺轉(zhuǎn)化為硫酸苯胺鹽溶液，該溶液經(jīng)離心機(jī)脫水后，硫酸苯胺鹽濾餅作對苯二酚產(chǎn)品生產(chǎn)的原料，濾液水循環(huán)利用于下次硫酸苯胺鹽的制備；(4)氧化鐵黑的制備放出步驟(1)中下層水和鐵泥，經(jīng)壓濾后，得一次濾液和一次濾餅，一次濾液重新回到還原反應(yīng)器，一次濾餅加水清洗后再過濾，得二次濾液和二次濾餅，二次濾餅過篩、干燥后，制備氧化鐵黑。
其中步驟(1)中所述的還原劑可為鐵粉，也可為鐵粉和氧化鐵的混合物，也可為氧化鐵，其中氧化鐵中二價鐵含量為35％-70％。
其中步驟(1)中所述的種料為鐵粉還原工藝中已經(jīng)被活化過的鐵粉。
其中步驟(4)中所述的二次濾液經(jīng)鐵粉吸附過濾后用于一次濾餅的加水清洗。
其中步驟(4)中所述的二次濾液中加入有機(jī)溶劑，萃取后，滴入少量稀硫酸，使其中所含苯胺轉(zhuǎn)化為硫酸苯胺鹽，離心脫水，硫酸苯胺鹽回用至對苯二酚的生產(chǎn)，有機(jī)溶劑下次萃取用。
所述的有機(jī)溶劑為芳烴類溶劑。
采用本法制備的苯胺硫酸鹽不必進(jìn)行處理，可直接用作對苯二酚等產(chǎn)品生產(chǎn)的原料，產(chǎn)生的鐵泥經(jīng)水洗分離或有機(jī)溶劑萃取分離后可加工成性能優(yōu)良的氧化鐵黑產(chǎn)品，廢液全部循環(huán)利用于生產(chǎn)工藝，無工業(yè)三廢產(chǎn)生，對環(huán)境無任何影響。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
其中，圖1兼作摘要附圖。
具體實施例方式
如圖1所示，一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法包括以下步驟(1)還原將種料、硫酸亞鐵、水、還原劑投入到還原反應(yīng)器中，開啟攪拌，升溫至90℃～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速10～120r/min。加入硝基苯，保證種料、硫酸亞鐵、水、還原劑、硝基苯的重量比為1∶5～15∶150～250∶250～300∶40～45，控制反應(yīng)溫度為95～99℃。加料完畢保溫反應(yīng)，溫度控制在94～96℃，直到反應(yīng)器內(nèi)無硝基苯氣味；(2)層析制完料后，加入碳酸鈉，靜置分層，得上層苯胺，中層水，下層鐵泥；(3)硫酸苯胺鹽的制備放出層析后的上層苯胺粗料，加入稀硫酸攪拌，調(diào)整PH至2～3，苯胺轉(zhuǎn)化為硫酸苯胺鹽溶液，該溶液經(jīng)離心機(jī)脫水后，硫酸苯胺鹽濾餅作對苯二酚產(chǎn)品生產(chǎn)的原料，濾液水循環(huán)利用于下次硫酸苯胺鹽的制備；(4)氧化鐵黑的制備放出步驟(1)中下層水和鐵泥，經(jīng)壓濾后，得一次濾液和一次濾餅，一次濾液重新回到還原反應(yīng)器，一次濾餅加水清洗后再過濾，得二次濾液和二次濾餅，二次濾餅過篩、干燥后，制備氧化鐵黑。
其中步驟(1)中所述的還原劑可為鐵粉，也可為鐵粉和氧化鐵的混合物，也可為氧化鐵，其中氧化鐵中二價鐵含量為35％-70％。
其中步驟(1)中所述的種料為鐵粉還原工藝中已經(jīng)被活化過的鐵粉。
其中步驟(4)中所述的二次濾液經(jīng)鐵粉吸附過濾后用于一次濾餅的加水清洗。
其中步驟(4)中所述的二次濾液中加入有機(jī)溶劑，萃取后，滴入少量稀硫酸，使其中所含苯胺轉(zhuǎn)化為硫酸苯胺鹽，離心脫水，硫酸苯胺鹽回用至對苯二酚的生產(chǎn)，有機(jī)溶劑下次萃取用。
所述的有機(jī)溶劑為芳烴類溶劑。
反應(yīng)式示例
實施例1取50g活性鐵粉、700g硫酸亞鐵、10L水、14kg鐵粉加入到20L不銹鋼反應(yīng)器中，開啟攪拌器攪拌分散，加熱升溫至95℃，再向其中緩緩滴加硝基苯1660ml。保持反應(yīng)溫度為96℃，加料完畢保溫反應(yīng)，直至反應(yīng)器中無硝基苯氣味。在反應(yīng)器中加少量碳酸鈉固體，促進(jìn)分層，放出上層粗品，加稀酸調(diào)整至PH為3，將濾液過濾脫水，得硫酸苯胺鹽濾餅2900g，濾液回收，放出下層水及鐵泥，過濾后加水清洗濾餅，再將濾餅過篩干燥后，得鐵黑4700g，濾液回收再用。
實施例2取5Kg活性鐵粉、50kg硫酸亞鐵、1500L水、1000Kg鐵粉、500Kg鋼鐵熱扎廠產(chǎn)生的鐵鱗(其中二價鐵含量為50％)，加入到3m3不銹鋼反應(yīng)器中，開啟攪拌器攪拌分散，加熱升溫至95℃，再向其中緩緩滴加硝基苯170L。保持反應(yīng)溫度為96℃，加料完畢保溫反應(yīng)，直至反應(yīng)器中無硝基苯氣味。在反應(yīng)器中加適量碳酸鈉固體，促進(jìn)分層，放出上層粗品，加稀酸調(diào)整至PH為2，將濾液過濾脫水，得硫酸苯胺鹽濾餅305Kg，濾液回收，放出下層水及鐵泥，過濾后加水清洗濾餅，再將濾餅過篩干燥后，得鐵黑490Kg，濾液回收。
權(quán)利要求
1.一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法，其特征在于包括以下步驟(1)還原將種料、硫酸亞鐵、水、還原劑投入到還原反應(yīng)器中，開啟攪拌，升溫至90℃～100℃，攪拌轉(zhuǎn)速10～120r/min。加入硝基苯，保證種料、硫酸亞鐵、水、還原劑、硝基苯的重量比為1∶5～15∶150～250∶250～300∶40～45，控制反應(yīng)溫度為95～99℃。加料完畢保溫反應(yīng)，溫度控制在94～96℃，直到反應(yīng)器內(nèi)無硝基苯氣味；(2)層析制完料后，加入碳酸鈉，靜置分層，得上層苯胺，中層水，下層鐵泥；(3)硫酸苯胺鹽的制備放出層析后的上層苯胺粗料，加入稀硫酸攪拌，調(diào)整PH至2～3，苯胺轉(zhuǎn)化為硫酸苯胺鹽溶液，該溶液經(jīng)離心機(jī)脫水后，硫酸苯胺鹽濾餅作對苯二酚產(chǎn)品生產(chǎn)的原料，濾液水循環(huán)利用于下次硫酸苯胺鹽的制備；(4)氧化鐵黑的制備放出步驟(1)中下層水和鐵泥，經(jīng)壓濾后，得一次濾液和一次濾餅，一次濾液重新回到還原反應(yīng)器，一次濾餅加水清洗后再過濾，得二次濾液和二次濾餅，二次濾餅過篩、干燥后，制備氧化鐵黑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法，其特征是其中步驟(1)中所述的還原劑可為鐵粉，也可為鐵粉和氧化鐵的混合物，也可為氧化鐵，其中氧化鐵中二價鐵含量為35％-70％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法，其特征是其中步驟(1)中所述的種料為鐵粉還原工藝中已經(jīng)被活化過的鐵粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法，其特征是其中步驟(4)中所述的二次濾液經(jīng)鐵粉吸附過濾后用于一次濾餅的加水清洗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法，其特征是其中步驟(4)中所述的二次濾液中加入有機(jī)溶劑，萃取后，滴入少量稀硫酸，使其中所含苯胺轉(zhuǎn)化為硫酸苯胺鹽，離心脫水，硫酸苯胺鹽回用至對苯二酚的生產(chǎn)，有機(jī)溶劑下次萃取用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法，其特征是所述的有機(jī)溶劑為芳烴類溶劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯(lián)產(chǎn)硫酸苯胺鹽的方法，它包括還原、層析、硫酸苯胺鹽的制備、氧化鐵黑的制備過程，其中還原過程中種料、硫酸亞鐵、水、還原劑、硝基苯的重量比為1∶5～15∶150～250∶250～300∶40～45，反應(yīng)溫度為95～99℃，加料完畢保溫反應(yīng)溫度控制在94℃～96℃。層析過程通過加入碳酸鈉使苯胺與水、鐵泥分離。硫酸苯胺鹽的制備通過控制溶液的pH為2～3，使苯胺轉(zhuǎn)化為硫酸苯胺鹽溶液，經(jīng)離心脫水后，苯胺硫酸鹽濾餅作為對苯二酚產(chǎn)品生產(chǎn)的原料。鐵泥經(jīng)過篩、過濾、洗滌后制備成氧化鐵黑。工藝中產(chǎn)生的所有廢液均循環(huán)利用，無排放，對環(huán)境無任何影響。
文檔編號C01G49/02GK1654337SQ20041006143
公開日2005年8月17日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者高士俊, 時克勤, 韓軍 申請人:湖北開元化工科技股份有限公司