[发明专利]一种微波辅助的利用维生素K3生产废液制备铬鞣剂的方法

说明书

本发明公开了一种微波辅助的利用维生素K3生产废液制备铬鞣剂的方法，其特征在于首先将不同液相氧化法生产维生素K3所得的废液装入带有控温和搅拌装置的反应器，加入重铬酸盐，使溶液中重铬酸盐浓度为300～400g/L，再加入硫酸，使溶液中硫酸浓度为234.6‑382.9g/L；然后搅拌至重铬酸盐完全溶解后置于微波反应器中，通过调节微波发射功率，用还原物质于95℃以下将溶液中的六价铬完全还原为三价铬；最后利用微波辐照保温，在反应温度下继续搅拌所得溶液至少45min，陈放后喷雾干燥即得铬鞣剂。本方法可完全利用不同维生素K3生产废液以及其中的各种组分，在清洁、高效处理维生素K3生产废液的同时，可生产高品质的铬鞣剂。

技术领域

本发明属于工业废液处理和和资源化利用，以及铬鞣剂生产技术领域，具体涉及一种在微波辅助条件下，利用维生素K3生产废液制备铬鞣剂的方法。

背景技术

维生素K3是一种常用的止血剂，广泛用于人或动物内出血的治疗，在医药、饲料添加剂及食品等方面有着广泛的用途。天然维生素K3的提取难度较大，目前维生素K3主要通过化学方法合成。维生素K3的生产是通过氧化2-甲基萘实现的，常用的氧化法有五氧化二钒催化气相氧化法，过氧化氢、过氧乙酸、铈盐和六价铬液相氧化法等。液相氧化法由于工艺成熟、操作简单、成本低廉、产物稳定性好，是我国生产维生素K3的主要方法。然而，液相氧化法生产维生素K3的过程，会产生含有大量酸、金属离子或氧化剂的废液，这些废液对环境有着巨大的危害，因此维生素K3废液必须处理后才能排放。

利用维生素K3生产废液为原材料，生产其他产品可以有效地变废为宝，解决维生素K3生产废液的排放和处理难题。将维生素K3生产废液蒸馏至干，可以回收醋酸，再将所得含铬废渣用工业微波炉煅烧，可以回收的三氧化二铬（从生产维生素 K3 的废液中回收铬的方法，CN 101289227 B）；将维生素K3生产废液中的六价铬还原后，用碱沉淀析出氢氧化铬，将氢氧化铬煅烧可以生产氧化铬绿（一种处理含有六价铬的萘醌生产废液和维生素K3生产废水并联产氧化铬绿的方法CN 103613133 B），然而这两种方法中均需要煅烧设备，投资大，能耗大，难以推广，且对维生素K3生产废液中大量的酸，特别是硫酸没有加以利用。将浓缩后的维生素K3生产废液与工业糖按一定摩尔配比均匀混合，在压力反应釜中于100～300℃、0～4MPa 下反应，反应后结束后用还原剂将料液中未反应完的少量的六价铬全部还原为三价铬，再用碱性溶液调节料液盐基度后过滤，滤液喷雾干燥，制成碱式硫酸铬产品（一种利用生产甲萘醌所得残液制备碱式硫酸铬的方法，CN 104386752 B），该方法需要压力反应釜，存在操作难度大、安全性低以及反应条件苛刻等问题，且制备铬鞣剂过程中采用碱性溶液，对铬鞣剂品质有着巨大的不良影响，难以大规模工业化应用。同时这些方法仅对六价铬液相氧化法生产维生素K3过程中所得废液进行了有限的利用，并为对其他液相氧化法生产维生素K3过程中所得废液进行资源化利用。

因此，开发一种操作简单，反应条件温和，可以大规模应用于生产，且可以利用不同液相氧化法生产维生素K3所得废液以及废液中所有组分的方法，是清洁、高效处理和资源化利用维生素K3生产废液的关键。

发明内容

针对目前维生素K3生产废液处理和利用过程中存在的需要专用设备和难以完全利用其中所有成分的问题，本发明人首先深入地研究了维生素K3生产废液的组成和性质。

本发明人根据不同液相氧化法生产维生素K3所得废液中组分相差很大的特点，针对其中可能存在铬和铈等金属离子的情况，采用原子吸收光谱仪测定其中的的金属离子含量；针对其中可能存在硫酸和乙酸等酸性物质的情况，采用酸碱中和滴定法测定其中的总酸含量；针对其中可能含有乙酸等有机酸的情况，采用减压蒸馏收集有机相后，再采用酸碱中和滴定法测定其中的有机酸含量；针对其中可能存在2-甲基萘和维生素K3的情况；以分析纯2-甲基萘和维生素K3为标准样品，利用紫外双波长法测定维生素K3生产废液中的2-甲基萘和维生素K3含量。