[发明专利]一种褐煤蜡的氧化精制方法

说明书

技术领域

  本发明涉及一种氧化精制方法，具体地说是一种褐煤蜡的环保氧化精制方法。

背景技术

褐煤蜡是用有机溶剂在一定条件下从褐煤中萃取得到的蜡质产品，因其不可替代的优良特性被广泛应用于日化、铸造、汽车等领域。但由于褐煤粗蜡中芳构化的三环二萜、五环三萜烃类等物质而使其呈黑褐色，即便脱脂后的褐煤蜡颜色依然较深，这大大影响了其应用范围。因此如何除去褐煤蜡中暗色物质的氧化精制成为了褐煤蜡领域的研究重点，目前较为成熟而有效的脱色方法仍是铬酐、铬酸及重铬酸盐氧化法，但其存在着诸多的缺陷和不足，首先是所用铬液富含重金属铬元素，氧化后的铬废液行业一般采用电解再生处理，但鉴于技术的不完备性使其转化率不可能达到百分之百（一般最高转化率为百分之八十左右），所以在整个生产链中其实还是要不断加入新的铬液，而电解装置造价极高且高度保密，目前尚无公开出售相关产品，故也限制了该法的大力推广；此外使用后的硫酸洗液和水洗液要经过复杂的渗析回收处理，这又间接地加重了成本，最关键的是铬漂所得产品或多或少有铬元素的残余，这限制了其在日化、食品等高端领域的应用。在国家积极倡导建设“两型社会”的今天，褐煤蜡无铬氧化精制的呼声日益高涨。因此，寻求新的环保氧化体系成为了该领域的研究热点和发展趋势。

目前关于褐煤蜡无铬氧化精制的国内文章和专利仅各一例，李宝才等（“李宝才等.褐煤蜡的硝酸氧化精制[J].江西腐植酸，1987，（1）：29-35.”）曾尝试了硝酸氧化精制褐煤蜡，其结果是产品不能完全脱色，且易造成环境污染，故没能实现工业化。申请号201010535750.0虽然也公布了一种无铬的褐煤蜡的氧化脱色精制方法，但其仍存在着很大局限性：其采用双氧水与氨水混合物为主漂剂，但多次重复性验证后发现该方法实验过程中会出现明显的皂化反应，褐煤蜡会成为泡沫状膨胀，溶剂若稍有加入过快即可引起剧烈喷溅，操作控制难度较大，且加入氨水刺激气味过大，而最终效果存在误导性，因为皂化后的蜡确实是乳白色的，但在高于褐煤蜡熔点（约80℃左右）温度以上，其最终颜色依然较深，这说明了该方法并不能有效地破坏褐煤蜡内部的发色基团或结构。且过氧化氢在不加稳定剂时在高温条件下极易分解已是基本常识，其采用90-120℃条件下缓慢加入漂剂搅拌1-4小时，若不及时转移已分解的漂剂，势必造成后加漂剂的相对浓度越来越小以及过氧化氢存留时间过短，故而严重影响其氧化效果。核心的问题是该法不能得到真正意义的浅色酸性硬褐煤蜡，更不适应褐煤蜡的深加工。因此依然没有找到非铬体系氧化精制褐煤蜡的有效方法。

普遍认为一种漂白剂只能选择性地进攻某些发色基团，对白度的提高存在一定限度，且漂白剂在破坏原有发色基团的同时还可能生成新的发色基团。如果把破坏发色基团功能不同的几种漂白剂组合使用，那么就可以出现：不仅能够破坏原有发色基团而且还能够使新生发色基团变成无色结构，这样白度势必大大提高。目前关于过氧乙酸与过氧化氢的组合漂白在褐煤蜡氧化精制中应用未见报道。

发明内容

针对现有技术的缺陷与不足，本发明提供了一种操作简单、技术可行、节能环保、蜡质优良的褐煤蜡氧化精制的方法。

本发明所采用的三段法精制步骤如下：

（1）按照脱脂褐煤蜡:过氧乙酸:过氧乙酸助剂的质量比为1:0.2-0.3:0.005-0.02的比例准备原料，先将过氧乙酸和过氧乙酸助剂充分混合后调节pH为4-6，然后将混合液分成3-5份在90-100℃下加入脱脂褐煤蜡中搅拌反应1-2小时，其间在新加入过氧乙酸和过氧乙酸助剂混合液前先分离出前一部分漂白残液，最后制得初漂段蜡，备用；

（2）按照脱脂褐煤蜡:过氧化氢:过氧化氢助剂的质量比为1:0.2-0.3:0.005-0.02的比例准备原料，先将过氧化氢和过氧化氢助剂充分混合后调节pH为8-10，然后将混合液分成3-5份在90-100℃下搅拌反应1-2小时，其间在新加入过氧化氢和过氧化氢助剂混合液前先分离出前一部分漂白残液，最后制得复漂段蜡，水洗备用；

（3）将水洗后的复漂段蜡先在60-70℃下烘干，其间适时翻搅，当复漂段蜡中水分含量≤5％时，升高温度至90-100℃，直至蜡全部热熔后，常温冷却，得到精制褐煤蜡产品。

本发明中所使用的过氧乙酸的质量百分比浓度为15-20％；过氧乙酸助剂为水溶性壳聚糖、硅酸钠、乙二胺四乙酸二钠中的一种或者几种的任意比混合物。

本发明中所使用的过氧化氢的质量百分比浓度为25-30％，过氧化氢助剂为自制BC-YC01氧漂稳定剂、市售ZJ-CH01氧漂稳定剂中的一种或者两种的任意比混合物。