CN101289175A - 黄磷中有机物的脱出方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低有机物(油份)含量的黄磷生产工艺，该工艺是将工业黄磷用含强氧化剂的酸性水溶液在50～80℃的温度下，搅拌处理0.5～1.0小时，然后经分离、洗涤得到含有机物小于100ppm的精制黄磷产品，精制黄磷的收率为96～98％。该工艺具有处理过程简单，处理时间短，操作容易、安全、磷回收率高等特点。由于本发明具有原料易得，生产成本低，处理工艺简单，设备加工容易，易于实现工业化生产等优点，因此具有很强的市场竞争能力和推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及化工行业中黄磷精制深加工的领域，具体为涉及工业黄磷产品中杂质有机物(油份)的精制脱出的方法。
背景技术
黄磷是生产五硫化二磷，并由此进一步加工成各种有机磷衍生物如二硫化磷酸酯类物质的关键中间体。“电炉法”生产的工业黄磷，产品含有机杂质(又称为油分)在0.03％～0.3％之间，用于生产有机磷衍生物产品时，常常色泽不合格，质量达不到要求。为了生产出优质的五硫化二磷，得到能满足高级润滑油添加剂的有机磷衍生物产品，必须使黄磷原料中的有机杂质含量降到0.01％以下，因此，必须对“电炉法”生产的工业黄磷进行脱除有机杂质的处理。
黄磷中有机物(油份)杂质的脱除方法主要有萃取法、吸附法和氧化法。
萃取法是根据黄磷中有机杂质在某些有机溶剂如石蜡油、环己酮、乙醇、醋酸、有机氯化物等中具有可溶性的特点，将黄磷加热到熔点(44℃)以上，使之成为液态后，在液态磷水混合物中加入与黄磷不完全混溶的有机溶剂，利用黄磷中有机杂质在黄磷一有机相之间具有不同的分配关系，通过相际传递过程使之从黄磷中分离脱除，该法存在有机溶剂回收处理困难等缺点。
吸附法主要是采用活性炭进行吸附处理，活性炭因具有巨大的比表面积，常被用作吸附介质以分离水等体系中的各种微量杂质，利用它的这种吸附特性，用于处理液态工业黄磷，可达到净化除去有机物杂质的目的，吸附法虽然可达到脱出有机物杂质的目的，但吸附效果差，活性炭废渣处理困难等。
氧化法是指对于含有有机物、水不溶物等杂质的工业黄磷，在加热、搅拌条件下，用无机反应剂的水溶液处理，然后分离即可得到低有机物杂质含量的精制黄磷。所用无机反应剂为三价铁盐如三氯化铁或硫酸高铁、聚磷酸、浓硫酸等。其中采用浓硫酸处理工业黄磷，磷回收率仅有70％左右，且由于黄磷本身与浓硫酸发生剧烈氧化反应，产生局部热量积集，很容易发生爆炸，过程危险性很大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺流程简单，处理时间短，操作容易、安全、磷回收率高的脱出黄磷中有机物的新方法。
本发明是这样实现的：将工业黄磷放入已升温至50～80℃、含强氧化剂3～5％、pH值为2～3的水溶液中，工业黄磷和水溶液的比例为1∶3，待黄磷全部熔化后，恒温搅拌反应0.5～1.0小时，冷却至室温，待黄磷完全冷却凝固后，进行固液分离。分离后的黄磷，再加黄磷量2～3倍的蒸馏水或去离子水，升温至50℃，恒温搅拌洗涤10min，然后冷却，分离，再重复洗涤一次即得到精制的黄磷。
具体实施方式：
下面以实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于此。
实施例1：在烧杯中加入含重铬酸钾3～5％、pH值为2～3的重铬酸钾水溶液300克，升温至60℃后，加入工业黄磷100克，待黄磷全部熔解后，于60℃的条件下恒温搅拌反应0.5小时后，冷却分离黄磷。把分离得到的黄磷置入装有300ml水的烧杯中，加热至50℃待黄磷全部熔化后，搅拌洗涤10min，冷却，分离，然后再洗涤一次即得到精制黄磷，该样品经分析，黄磷中有机物(油份)含量为87ppm，精制黄磷收率为98％。
实施例2：在烧杯中加入含重铬酸钾3～5％、pH值为2～3的重铬酸钾水溶液300克，升温至60℃后，加入工业黄磷100克，待黄磷全部熔化后，于60℃的条件下恒温搅拌反应1.0小时后，冷却分离黄磷。把分离得到的黄磷置入装有300ml水的烧杯中，加热至50℃待黄磷全部熔化后，搅拌洗涤10min，冷却，分离，然后再洗涤一次即得到精制黄磷，该样品经分析，黄磷中有机物(油份)含量为62ppm，精制黄磷的收率为97％。
实施例3：在烧杯中加入含高锰酸钾3～5％、pH值为2～3的高锰酸钾水溶液300克，升温至60℃后，加入工业黄磷100克，待黄磷全部熔解后，于60℃的条件下恒温搅拌反应0.5小时后，冷却分离黄磷。把分离得到的黄磷置入装有300ml水的烧杯中，加热至50℃待黄磷全部熔化后，搅拌洗涤10min，冷却，分离，然后再洗涤一次即得到精制黄磷，该样品经分析，黄磷中有机物(油份)含量为70ppm，精制黄磷的收率为98.5％。
实施例4：在烧杯中加入含高锰酸钾3～5％、pH值为2～3的高锰酸钾水溶液300克，升温至60℃后，加入工业黄磷100克，待黄磷全部熔解后，于60℃的条件下恒温搅拌反应1.0小时后，冷却分离黄磷。把分离得到的黄磷置入装有300ml水的烧杯中，加热至50℃待黄磷全部熔化后，搅拌洗涤10min，冷却，分离，然后再洗涤一次即得到精制黄磷，该样品经分析，黄磷中有机物(油份)含量为38ppm，精制黄磷的收率为96.5％。
Claims (6)
1.一种黄磷中有机物的脱出方法，其特征是将工业黄磷置入酸性水溶液中，加热至黄磷呈熔融状态，在强氧化剂的作用下，搅拌反应，使有机物被氧化而脱出，然后经分离、洗涤得到低有机物含量的精制黄磷产品。
2.根据权利要求1所述的黄磷中有机物的脱出方法，其特征是工业黄磷中含有机物在1000ppm以上。
3.根据权利要求1所述的黄磷中有机物的脱出方法，其特征是所述的酸性水溶液为硫酸、盐酸或硝酸溶液，其溶液pH值在2～3之间。
4.根据权利要求1所述的工业黄磷中有机物的脱出方法，其特征是所述的强氧化剂为重铬酸钾或高锰酸钾。
5.根据权利要求1所述的黄磷中有机物的脱出方法，其特征是所述的加热温度为50～80℃，强氧化剂在水溶液中的浓度为3～5％，搅拌反应时间0.5～1.0小时，黄磷∶水溶液比为1∶3。
6.根据权利要求1所述的黄磷中有机物的脱出方法，其特征是所述的洗涤为采用一般的蒸馏水或去离子水进行洗涤，洗涤水用量为黄磷量的5～6倍。
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