[发明专利]一种利用维生素K3生产废液制备铬鞣剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用维生素K3生产废液制备铬鞣剂的方法，其特征在于铬鞣剂的制备是通过以下4个步骤完成的：（1）分析维生素K3生产废液中的六价铬、总铬和总酸含量，作为后续补加材料的依据；（2）将完成步骤（1）的溶液装入带有控温和搅拌装置的反应器，加入重铬酸盐使其中重铬酸盐总浓度为200—300g/L，再加入重铬酸盐总量80—120%的硫酸，搅拌至重铬酸盐完全溶解；（3）在40—120℃下用还原物质将步骤（2）所得溶液中的六价铬完全还原为三价铬；（4）在反应温度下继续搅拌步骤（3）所得溶液1—4h，陈放24h后喷雾干燥即得铬鞣剂。本方法可以完全利用维生素K3生产废液中的所有组分，在清洁、高效处理维生素K3生产废液的同时，生产高品质铬鞣剂。

技术领域

本发明属于含铬废液处理和铬鞣剂生产技术领域，具体涉及一种利用维生素K3生产废液制备铬鞣剂的方法。

背景技术

维生素K3是一种常用的止血剂，广泛用于人或动物内出血的治疗，在医药、饲料添加剂及食品等方面有着广泛的用途。维生素K3广泛存在于动、植物组织中，但是天然维生素K3提取难度大，因此目前维生素K3主要通过化学方法合成。维生素K3的生产是通过氧化2-甲基萘实现的，常用的氧化法有五氧化二钒催化气象氧化法，过氧化氢、过氧乙酸、铈盐和六价铬液相氧化法等。六价铬液相氧化法由于工艺成熟、操作简单、成本低廉、产物稳定性好，是我国生产维生素K3的主要方法。然而，该方法产生的废液含有大量的酸以及具有致癌性的六价铬，废液处理成本高、难度大，因此亟需开发出清洁、高效和操作性强的方法，减少六价铬液相氧化法生产维生素K3所产生废液对环境的污染。

采用电解氧化法，将维生素K3生产废液中的三价铬氧化为六价铬，再进行循环利用，可以明显降低维生素K3生产废液的排放量（徐海升，王留成，赵建宏，等. 铬循环电解氧化法合成2-甲基-1 ,4 萘醌的中试研究[J].精细石油化工，2003(5):39-41），然而该法耗电量大，前期投资大，生产过程中电压过高容易使离子膜被击穿，从而导致回收失败，难以大规模推广应用。此外，该方法并不能实现废液的零排放。

利用除维生素K3生产废液为原材料，生产其他产品可以有效地变废为宝，解决维生素K3生产废液的排放和处理难题。将维生素K3生产废液蒸馏至干，可以回收醋酸，再将所得含铬废渣用工业微波炉煅烧，可以回收的三氧化二铬（从生产维生素 K3 的废液中回收铬的方法，CN 101289227 B）；将维生素K3生产废液中的六价铬还原后，用碱沉淀析出氢氧化铬，将氢氧化铬煅烧可以生产氧化铬绿（一种处理含有六价铬的萘醌生产废液和维生素K3生产废水并联产氧化铬绿的方法CN 103613133 B），然而这两种方法中均需要煅烧设备，投资大，能耗大，难以推广，且对维生素K3生产废液中大量的酸，特别是硫酸没有加以利用。将浓缩后的维生素K3生产废液与工业糖按一定摩尔配比均匀混合，在压力反应釜中于100-300℃、0-4MPa 下反应，反应后结束后用还原剂将料液中未反应完的少量的六价铬全部还原为三价铬，再用碱性溶液调节料液盐基度后过滤，滤液喷雾干燥，制成碱式硫酸铬产品（一种利用生产甲萘醌所得残液制备碱式硫酸铬的方法，CN 104386752 B），该方法需要压力反应釜，操作难度大，且制备铬鞣剂过程中采用碱性溶液，对铬鞣剂品质有着巨大的不良影响，难以大规模工业化应用。通过使用微波辐照，也可以利用维生素K3废液生产铬鞣剂（一种微波辅助的利用维生素K3生产废液制备铬鞣剂的方法，CN 107099623 A），然而该方法需要微波装置，存在需要特殊设备的不足。

因此，开发一种操作简单，使用常规设备即可进行生产，可以完全利用维生素K3生产废液中所有组分的处理方法，是清洁、高效处理和资源化利用维生素K3生产废液的关键。

发明内容

针对目前维生素K3生产废液处理和利用过程中存在的需要专用设备和难以完全利用其中所有成分的问题，本发明人首先深入研究了维生素K3生产废液组成和性质。