專利名稱：一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法
技術領域：
本發明涉及一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法。
背景技術：
硝基苯鐵粉還原制苯胺工藝是一種傳統工藝，由于其工藝中產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和環境污染，此工藝已逐步被催化加氫還原工藝取代。
發明內容
本發明的目的就是提供一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法。
本發明的目的是這樣實現的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法，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器中，開啟攪拌，升溫至90℃～100℃，攪拌轉速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，控制反應溫度為95～99℃。加料完畢保溫反應，溫度控制在94～96℃，直到反應器內無硝基苯氣味；(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，調整PH至2～3，苯胺轉化為硫酸苯胺鹽溶液，該溶液經離心機脫水后，硫酸苯胺鹽濾餅作對苯二酚產品生產的原料，濾液水循環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被活化過的鐵粉。
其中步驟(4)中所述的二次濾液經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溶劑，萃取后，滴入少量稀硫酸，使其中所含苯胺轉化為硫酸苯胺鹽，離心脫水，硫酸苯胺鹽回用至對苯二酚的生產，有機溶劑下次萃取用。
所述的有機溶劑為芳烴類溶劑。
采用本法制備的苯胺硫酸鹽不必進行處理，可直接用作對苯二酚等產品生產的原料，產生的鐵泥經水洗分離或有機溶劑萃取分離后可加工成性能優良的氧化鐵黑產品，廢液全部循環利用于生產工藝，無工業三廢產生，對環境無任何影響。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的工藝流程圖。
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產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器中，開啟攪拌，升溫至90℃～100℃，攪拌轉速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，控制反應溫度為95～99℃。加料完畢保溫反應，溫度控制在94～96℃，直到反應器內無硝基苯氣味；(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，調整PH至2～3，苯胺轉化為硫酸苯胺鹽溶液，該溶液經離心機脫水后，硫酸苯胺鹽濾餅作對苯二酚產品生產的原料，濾液水循環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被活化過的鐵粉。
其中步驟(4)中所述的二次濾液經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溶劑，萃取后，滴入少量稀硫酸，使其中所含苯胺轉化為硫酸苯胺鹽，離心脫水，硫酸苯胺鹽回用至對苯二酚的生產，有機溶劑下次萃取用。
所述的有機溶劑為芳烴類溶劑。
反應式示例
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。保持反應溫度為96℃，加料完畢保溫反應，直至反應器中無硝基苯氣味。在反應器中加少量碳酸鈉固體，促進分層，放出上層粗品，加稀酸調整至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鋼鐵熱扎廠產生的鐵鱗(其中二價鐵含量為50％)，加入到3m3不銹鋼反應器中，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。保持反應溫度為96℃，加料完畢保溫反應，直至反應器中無硝基苯氣味。在反應器中加適量碳酸鈉固體，促進分層，放出上層粗品，加稀酸調整至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。
權利要求
1.一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法，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器中，開啟攪拌，升溫至90℃～100℃，攪拌轉速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，控制反應溫度為95～99℃。加料完畢保溫反應，溫度控制在94～96℃，直到反應器內無硝基苯氣味；(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，調整PH至2～3，苯胺轉化為硫酸苯胺鹽溶液，該溶液經離心機脫水后，硫酸苯胺鹽濾餅作對苯二酚產品生產的原料，濾液水循環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.根據權利要求1所述的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法，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.根據權利要求1所述的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法，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被活化過的鐵粉。
4.根據權利要求1所述的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法，其特征是其中步驟(4)中所述的二次濾液經鐵粉吸附過濾后用于一次濾餅的加水清洗。
5.根據權利要求1所述的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法，其特征是其中步驟(4)中所述的二次濾液中加入有機溶劑，萃取后，滴入少量稀硫酸，使其中所含苯胺轉化為硫酸苯胺鹽，離心脫水，硫酸苯胺鹽回用至對苯二酚的生產，有機溶劑下次萃取用。
6.根據權利要求1或5所述的一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法，其特征是所述的有機溶劑為芳烴類溶劑。
全文摘要
本發明公開了一種鐵粉還原硝基苯制氧化鐵黑聯產硫酸苯胺鹽的方法，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，反應溫度為95～99℃，加料完畢保溫反應溫度控制在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，使苯胺轉化為硫酸苯胺鹽溶液，經離心脫水后，苯胺硫酸鹽濾餅作為對苯二酚產品生產的原料。鐵泥經過篩、過濾、洗滌后制備成氧化鐵黑。工藝中產生的所有廢液均循環利用，無排放，對環境無任何影響。
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 優先權日2004年12月23日
發明者高士俊, 時克勤, 韓軍 申請人:湖北開元化工科技股份有限公司