再生硝酸高铈酸性溶液的方法.pdf

再生硝酸高铈酸性溶液的方法
    [技术领域]

    本发明涉及硝酸高铈酸性溶液的再生方法，是一种将氧化有机物时所产生的废硝酸亚铈酸性溶液给以碱化，空气氧化，浓硝酸处理等有利于工业生产的工艺过程再生出硝酸高铈酸性溶液的方法。

    [背景技术]

    高铈酸性溶液是液相氧化萘、硝基萘等有机化合物的高选择性氧化剂。例如在英国专利1192037；法国专利2467187；美国专利4840749；5213666等中用高铈酸性溶液来氧化萘、硝基萘，以较高的收率和选择性得到了相应的1，4-醌类化合物。然而，由于高铈化合物价格昂贵，工业应用上不得不考虑氧化有机物后产生的亚铈溶液进行回收，以较低廉的价格再生出高铈酸性溶液循环使用。为此，美国专利4840749；5213666等中提出间接电解氧化法，即，氧化有机化合物后被还原而产生的亚铈的酸性溶液进行电解制备出高铈酸性溶液。但这种方法有很大的缺点；由于电解是在强酸性和强腐蚀性环境下进行，电解槽必须要用耐这种环境的贵重材料制造，电极必须是衬白金的金属钛，隔膜又应是四氟型离子交换膜，同时又要一套昂贵的整流设施，因此要达到一定的生产规模投资额很大。

    [发明内容]

    本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，将氧化有机物时所产生的废硝酸亚铈酸性溶液给以碱化，用空气氧化，再用浓硝酸处理，从而提供一种再生成本低廉，使用通用反应釜和设备等有利于工业生产的条件下再生硝酸高铈酸性溶液的方法。

    本发明的目的是通过如下三步来达到的：

    第一步，由于回收硝酸亚铈酸性溶液被少量有机杂质所污染，因此用少量活性炭去掉有机杂质。

    第二步，通入氨使溶液地PH值达到8-11，使硝酸亚铈转化为氢氧化亚铈和硝酸铵，在20-100℃通入空气让氢氧化亚铈被氧化变成氢氧化高铈，经适当处理后把硝酸铵作为化工原料或肥料出售。

    第三步，加入浓硝酸使氢氧化高铈转化为硝酸高铈的硝酸溶液。

    与现有技术相比，本法具有电能消耗低、设备投资少、还能副产硝酸铵、生产成本低、在通用反应釜和化工设备中生产等优点。

    [具体实施方式]

    实施例1：

    带有温度计、回流冷凝管和搅拌器的1000毫升反应瓶中加入434克(1摩尔)六水合硝酸亚铈和500克蒸馏水，搅拌溶解。通入氨气使溶液的PH达到8-9。向此悬浮物在65-70℃下通入空气，这时悬浮物的颜色由白色(Ce(OH)3)逐渐变为紫色(Ce(OH)3和Ce(OH)4的络合物)最终变成黄色(Ce(OH)4)，反应时间大约5小时。冷却，过滤，滤液作为制备副产品硝酸铵用。将滤饼和6摩尔浓硝酸加入到带有分馏柱的1000毫升反应瓶中，在100℃下搅拌反应到反应混合物转变为紫黑色澄清溶液，约需6小时。逐渐升温，先蒸出2-5％硝酸，然后继续蒸出浓硝酸。冷却，加入蒸出的2-5％硝酸和蒸馏水250毫升得到649克硝酸高铈酸性溶液。经分析，这个溶液含有0.94摩尔的硝酸高铈和0.045摩尔的硝酸亚铈。

    实施例2：

    用上述溶液氧化1-硝基萘制备5-硝基-1，4-萘醌，分层，无机层用甲苯萃取两次，将萃取液合并到含5-硝基-1，4-萘醌的有机层，经适当处理得到5-硝基-1，4-萘醌。用甲苯萃取后的无机物层比较干净，因此加入10克活性炭煮沸2分钟，冷却，过滤，用少量水洗2次。然后按照实施例1的操作再生硝酸高铈。经分析，回收液含0.92摩尔的硝酸高铈和0.044摩尔的硝酸亚铈。