酞菁綠顏料精細化清潔生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化工顏料生產技術領域,尤其涉及一種酞菁綠顏料精細化清潔生產工
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【背景技術】
[0002]酞菁系顏料以其優異的耐曬、耐熱、耐酸堿性和色澤鮮艷被譽為有機顏料之佼佼者。酞菁綠是該系顏料的一大類,是最佳的綠色顏料,它是酞菁藍(即銅酞菁)的氯代或氯嗅混合鹵代的產物。隨著苯環上取代鹵原子數不同,顏色不同。通常為氯代產物I 2一 16個氯原子取代物為鮮艷的綠色。酞菁綠的合成,就工藝過程來分,主要為直接鹵代和直接縮合兩大類,就原料而言,分為苯酐法和鄰苯二睛法。
[0003]所謂直接鹵代工藝,是鄰苯二精與銅鹽反應,從而制得銅酞菁進而將銅酞菁氯化,從而制得酞菁綠即鹵代銅酞菁,而直接縮合工藝是先把鄰苯二甲酸氯化成四氯苯酐或四氯鄰苯二睛,然后再與銅鹽進行縮合反應。
[0004]氯化過程在無水A1C1#P NaCl介質中進行。其優點是工藝成熟,收率尚。氯代、溴代或混合鹵代均適用。缺點是腐蝕性大,AlCl3K乎不能回收,三廢嚴重以及在氯代過程中,銅酞菁中的銅原子常被鋁置換,使產品色澤變暗,影響質量;其次,原工藝主催化劑硫磺是固體,在反應中溶解較慢,影響了催化效果,而且在酞菁綠生產過程中通常使用的三氯化鐵、三氯化銻這兩種未較難溶解且低效的固體輔助催化劑,后續處理復雜,麻煩;還有,按照一般的生產方法,酞菁綠干燥過后則直接用于出售,這時顏料強度低,顏色發暗,應用性能差,顏料的著色力、鮮艷度、分散性、透明度等性能均沒有最大化提高,導致在使用過程中存在顏料成塊現象嚴重等問題。
【發明內容】
[0005]針對上述存在的問題,本發明旨在提供一種酞菁綠顏料精細化清潔生產工藝,工藝可操作性強,反應效率較現有的提高10%左右,制得的顏料質量高,能實現清潔生產,縮短反應時間,提高顏料的著色力、鮮艷度、分散性、透明度等性能。
[0006]為了實現上述目的,本發明所采用的技術方案如下:
酞菁綠顏料精細化清潔生產工藝,其特征在于,包括以下步驟:
(1)、鄰苯二腈的制備:鄰苯二甲酰亞胺與氨反應得到酞酸酰胺后,再經脫水即制得鄰苯二腈,接著通過乙醇進行3-5次重結晶,備用;
(2)銅源的制備:采用CuCl:CuCl2S 1:1的比例經粉碎、研磨、過濾以及充分混合制得銅源,使用之前通過鹽酸-丙酮溶液進行處理;
(3)溶劑的選擇:選用硝基苯或乙二醇做反應溶劑;
(4)銅酞菁的獲得:在反應釜中加入步驟(I)中制得的鄰苯二腈,步驟(2)中制得的銅源,硝基苯或乙二醇,在反應的過程中從反應釜的上端下端分別開有氣體進口,每個氣體進口處通入Cl2,每個氣體進口通入的Cl2量通過氣體流量計控制在0.6-0.8L/分,開啟攪拌設備,接著通過加熱設備將反應釜中的溫度以每分鐘增加2°C的速度將反應釜中的溫度逐漸加熱至200°C,再加入30-40g鉬酸酐,反應釜在200°C的環境下反應5_6小時,反應完成后,得到銅酞菁;
(5)制備酞菁綠粗品:接著將反應釜中的溫度以每分鐘2°C的速度降溫至120°C,反應?中加入三種催化劑氯磺酸、液態氯化硫以及碘,同時調節氣體流量計,將從反應Il上端和下端進入Cl2的量調節為2.4-3.2 L/分,反應5-6小時,接著以每分鐘1°C的速度將反應釜中的溫度升高至160-165?,溫度升高后向反應釜內加入氯化銨,氯化銨的加入量為粗品酞菁綠質量的1/20,反應2-3小時,接著通過氣體流量計再次將Cl2的量調節為4-4.5 L/分,反應3小時,制得駄菁綠粗品;
(6)精制酞菁綠:將步驟(5)中制得的酞菁綠粗品經過濾、酸洗、堿洗、水洗,得到酞菁綠粗品,粗品在表面活性劑存在下與有機溶劑氯苯攪拌反應15-20分鐘,對顏料進行吸附乳化,抽濾,濾液分層后回收硝基苯或乙二醇;
(7)制備成品酞菁綠:將濾餅通過無機鹽沉淀,沉淀后的濾餅先水洗三次,再用乙醇洗滌三次,并且干燥后制得成品酞菁綠;
(8)成品酞菁綠晶型的改變:將干燥好的成品酞菁綠放置在捏合機內,并在捏合機內部設置研磨球,通過捏合機內部的旋轉葉片以及不斷翻滾的研磨球對顏料的大顆粒破碎、細化、表面球化,改變粒子的結晶狀態,在捏合過程中加以空氣攪動裝置。
[0007]優選的,所述步驟(4)中鄰苯二腈30_50kg,銅源10_16kg,硝基苯或乙二醇90-100L。
[0008]優選的,所述步驟(4)中每個氣體進口處均設置氣體過濾器。
[0009]優選的,所述步驟(5)中氯磺酸、液態氯化硫以及碘三者的加入量分別為5-6L、2-3L 以及 2-3L。
[0010]優選的,所述步驟(7)中加入的無機鹽為氯化鋇、氯化鈣、硫酸猛,三者的加入比為1:1:1。
[0011]優選的,所述研磨球占所述捏合機內部空間的四分之一,并且每個研磨球上繞直徑所在的外周面一體加工一圈剪切環。
[0012]本發明的有益效果是:
可操作性強,步驟結合緊密,工藝時間縮短:本發明采用鄰苯二腈與銅源在硝基苯或乙二醇溶劑中進行反應制得銅酞菁,在經過銅酞菁在催化劑及氯氣的協助下制得酞菁綠粗品,接著將酞菁綠粗品進行一系列的處理得到酞菁綠精品及成品,本發明的步驟簡單,過程容易控制,而且反應過程的溫度均是采用逐漸式升溫或降溫,避免了直接升溫降溫對原料內部成分造成的突變,通過逐漸式升溫和降溫實現較好較完全徹底的反應;
清潔、環保、副反應少:以液態氯化硫為反應主催化劑替代硫磺后,催化效果明顯提高;(2)增加主催化劑加入量,取消三氯化鐵、三氯化銻這兩種較難溶解且低效的固體輔助催化劑;(3)增大反應壓力,降低反應溫度,調整通入氯氣流量,提高了氯氣利用率;著色力、鮮艷度、分散性、透明度等性能得到最終提高:捏合機將一對互相配合和旋轉的葉片產生強烈剪切作用而使顏料和研磨球進行研磨,研磨球表面加工一圈剪切環,隨著攪拌槳的轉動,物料在攪拌漿之間、攪拌漿和容器壁、研磨球與顏料之間產生軸向和徑向的雙向撞擊、擠壓、剪切、研磨,使顏料的大顆粒破碎、細化、表面球化,改變粒子的結晶狀態,提高顏料純度,使顏料具有鮮艷的色澤和較高的著色力,從而具有較高的使用價值。
【具體實施方式】
[0013]為了使本領域的普通技術人員能更好的理解本發明的技術方案,下面結合實施例對本發明的技術方案做進一步的描述。
[0014]實施例一:一種酞菁綠顏料精細化清潔生產工藝,包括以下步驟:
(1)、鄰苯二腈的制備:鄰苯二甲酰亞胺與氨反應得到酞酸酰胺后,再經脫水即制得鄰苯二腈,接著通過乙醇進行3-5次重結晶,備用;
(2)銅源的制備:采用CuCl:CuCl2S 1:1的比例經粉碎、研磨、過濾以及充分混合制得銅源,使用之前通過鹽酸-丙酮溶液進行處理,采用CuCl和&1(:12兩種銅源其所含化學元素相同,能夠減少后期生產過程中過多種類元素造成的污染及處理難度大的問題;
(3)溶劑的選擇:選用硝基苯做反應溶劑;
(4)銅酞菁的獲得:在反應釜中加入步驟(I)中制得的鄰苯二腈30kg,步驟(2)中制得的銅源10kg,硝基苯90L,在反應的過程中從反應釜的上端下端分別開有氣體進口,每個氣體進口處通入Cl2,每個氣體進口處均設置氣體過濾器,通過氣體過濾器將Cl2中含有的看不見的雜質過濾掉,防止其隨著(:12進入反應釜中影響反應質量,Cl 2通入之前還需通過濃硫酸洗滌,每個氣體進口通入的Cl2量通過氣體流量