[发明专利]高转化高收率的钙化法生产草酸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种钙化法生产草酸的工艺，具体为一种高转化高收率的钙 化法生产草酸工艺。

背景技术

草酸H₂C₂O₄，又称乙二酸，是许多药品生产的中间体，可用于稀土元素的 提取、分离和精制，可用于纺织品的清洗、纤维染色、永久定型及其阻燃。 国内外草酸的生产方法有许多种，但目前应用最多的有以下两种方法：即碳 水化合物硝酸氧化法、甲酸钠法、钙化法草酸生产工艺等。

甲酸钠法是由一氧化碳和烧碱反应生成甲酸钠，甲酸钠经热解偶联得到 草酸钠，再经铅化、酸化而得到草酸晶体，即草酸二水合物，反应如下：

合成NaOH+CO→HCOONa

脱氢

铅化(COONa)₂+PbSO₄→(COO)₂Pb+Na₂SO₄

酸化(COO)₂Pb+H₂SO₄→(COOH)₂+PbSO₄

草酸钠采用铅化法生产草酸工艺的优点是草酸铅沉淀快，易洗涤、过滤， 产品质量好，生产周期短，但不可避免会排出少量铅盐，对环境造成污染， 同时反应得到的硫酸钠不能返回流程，要消耗大量的烧碱。碳水化合物硝酸 氧化法是淀粉通过水解生成葡萄糖，葡萄糖经氧化生成草酸，再经结晶分离 即可得到成品草酸。

钙化法草酸生产工艺是在保留甲酸钠法草酸生产工艺的前一部分，在产出 半成品草酸钠后，由原来的铅化法改为钙化法，即原来的合成、脱氢过程不 变，铅化、酸化过程改为：

钙化Ca(OH)₂+(COONa)₂→(COO)₂Ca+2NaOH

酸化(COO)₂Ca+H₂SO₄→(COOH)₂+CaSO₄

草酸钠与石灰水反应生产草酸钙，草酸钙与硫酸反应生成草酸溶液和硫 酸钙沉淀，经过滤结晶后即得草酸产品。钙化法生产草酸的优点是：使用氢 氧化钙代替硫酸铅彻底杜绝草酸生产过程中硫酸铅对环境的污染，钙化过程 副产烧碱可返回流程重复利用，草酸的碱耗可由原来的0.81t/t降低为 0.22t/t。

尽管钙化法生产草酸工艺有很多优势，但是在实际生产中一直得不到推 广应用，国内有关钙化法生产草酸工艺的研究已有研究报道，但多为理论性 探讨和实验室小试，并未达到工业化应用，例如“山西化工，第22卷第二期 收录的《甲酸钠钙化法合成草酸工艺研究》”。钙化法生产草酸工业化在实际 的工业生产应用中的主要存在的技术难点在于草酸钠钙化反应不完全，而且 浓度越高反应效果越差导致收率低以及草酸钙酸化过程中使用单一酸化罐， 酸化周期长，产量低，不易控制，特别是硫酸钙结晶状态不稳定，主要是结 晶颗粒太细，和反应液容易形成胶状液而导致过滤困难。长期以来使钙化法 草酸实验室只能做小规模的反应，而难以工业化大量推广应用。

发明内容

本发明为了解决现有钙化法生产草酸工艺中的草酸转化率及收率低的问 题而提供了一种高转化高收率的钙化法生产草酸工艺。

本发明是由以下技术方案实现的，一种高转化高收率的钙化法生产草酸 工艺，步骤包括一氧化碳和烧碱反应生成甲酸钠，甲酸钠经热解偶联得到草 酸钠，然后将草酸钠和氢氧化钙混合进行钙化反应，

钙化反应过程分为至少两次循环反应完成，控制第一次反应过程中草酸 钠和水组成的混合液为300-400g/l，氢氧化钙和水混合液为130-170g/l，草 酸钠钙化反应在第一次反应中并不完全反应，然后对一次反应液进行过滤， 将含有反应产物氢氧化钠的滤液移除后，滤出物加水再进行二次反应，然后 对二反应液过滤处理，移除滤液，然后加水淘洗，淘洗液返回参加一次反应； 然后滤出物加水再进行第三次反应，反应毕对反应液过滤，移除滤液，然后 加水淘洗，淘洗液返回参加二次反应；总计循环二到六次，多次的反应使草 酸钠钙化反应在边过滤边反应的过程中逐步反应完全，提高了钙化过程的收 率。六次反应后草酸钠转化率可达到98％。