[发明专利]一种二乙烯三胺五亚甲基膦酸的除砷工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种除砷工艺，尤其涉及一种二乙烯三胺五亚甲基膦酸的除砷工艺。

背景技术

二乙烯三胺五亚甲基膦酸又名二乙烯三胺五甲叉膦酸，分子式为C9H28015N3P5，其英文缩写为DTPMPA，是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，溶解金属表面的氧化物，在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解，耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸(盐)好。可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六元环螯合物，因而具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和其它水处理剂复合使用时，表现出较好的协同效应。

DTPMPA能适用于冬季严寒地区，特别适用于电子行业的清洗剂和日用化学品添加剂，DTPMPA广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水系统及中、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀；在轻纺工业中，DTPMPA可以作为金属和非金属的清洗剂、漂染工业的过氧化物稳定剂和固色剂、无氰电镀工业的络合剂，医药行业用作放射性元素的携带剂。

DTPMPA的生产原料中使用了三氯化磷，它以磷矿为初始原料进行生产，因为磷矿石中不可避免含有砷，所以DTPMPA中经常有砷存在，随着DTPMPA应用范围的日益扩大，在化妆品、洗涤用品等领域中很多终端用户都要求尽可能降低重金属砷的含量，所以低砷的DTPMPA市场就越来越大，DTPMPA脱砷工艺就显得十分重要。

在现有技术中，没有针对氨基三亚甲基膦酸脱砷处理的工艺，仅在专利号为200810230638.9的专利中公开了一种砷含量≤3ppm的羟基亚乙基二膦酸及其制取工艺，该工艺使用硫代乙酸铵作为羟基亚乙基二膦酸生产过程中的脱砷试剂，但是硫代乙酸铵价格昂贵，难以购买，国内生产厂家很少，基本靠进口，而且该方法中使用的硫代乙酸铵用量太大，大大提高了生产成本，不利于工业化生产中的实际应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产成本低的二乙烯三胺五亚甲基膦酸的除砷工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种二乙烯三胺五亚甲基膦酸的除砷工艺，其特征是：包括下述操作步骤：

在反应釜中加入400～1000重量份的未经脱砷处理的二乙烯三胺五亚甲基膦酸，反应釜夹套通入蒸汽调节釜内物料温度至20～70℃，然后加入0.1～1重量份的除砷剂五硫化二磷，再加入0.2～2重量份的活性炭，加料完成后用0.5～2重量份的纯水冲洗加料口，然后在20～70℃温度范围下保温1～5小时；之后将二乙烯三胺五亚甲基膦酸(即DTPMPA)过滤，将过滤后干净的二乙烯三胺五亚甲基膦酸加热至80℃，在负压下外蒸1～3小时，外蒸结束前先分析活性，根据活性结果加纯水稀释，反应釜夹套通冷却水将釜内物料降温至40～50℃放料。

本工艺通过加入脱砷剂五硫化二磷(P₂S₅)和活性炭除去二乙烯三胺五亚甲基膦酸中的砷，所用脱砷剂(五硫化二磷)的用量少，每600重量份DTPMPA使用五硫化二磷(P₂S₅)0.15～0.5重量份就可以达到脱砷效果，由于五硫化二磷价格便宜，因此整个除砷工艺的成本低廉，有助该工艺工业化大规模使用。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述：

一种二乙烯三胺五亚甲基膦酸的除砷工艺，包括如下操作步骤：

在反应釜中加入400～1000重量份的未经脱砷处理的二乙烯三胺五亚甲基膦酸，反应釜夹套通入蒸汽调节釜内物料温度至20～70℃，然后加入0.1～1重量份的除砷剂五硫化二磷，再加入0.2～2重量份的活性炭，加料完成后用0.5～2重量份的纯水冲洗加料口，然后在20～70℃温度范围下保温1～5小时；之后将二乙烯三胺五亚甲基膦酸(即DTPMPA)过滤，将过滤后干净的二乙烯三胺五亚甲基膦酸加热至80℃，在负压下外蒸1～3小时，外蒸结束前先分析活性，根据DTPMPA活性结果加纯水稀释，反应釜夹套通冷却水将釜内物料降温至40～50℃放料。

上述步骤中所述未经脱砷处理的二乙烯三胺五亚甲基膦酸的砷元素含量优选为20～200ppm，更优选为40～150ppm，尤其优选为60～100ppm，最优选为70～80ppm。

上述步骤中所述未经脱砷处理的二乙烯三胺五亚甲基膦酸的加入量优选为450～900重量份，更优选为500～800重量份，最优选为550～700重量份，最最优选为600重量份。