CN105669437B - 一种异辛酸镍的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种异辛酸镍的制备方法，通过选用含镍的酸性洗脱液作为原料，再加上通过各个反应步骤的设计以及参数控制的有效结合，不仅实现了镍的回收利用，且减少了环境污染，降低了成本。此外，通过本发明制备异辛酸镍投资少、成本低，加入的原料和溶剂能够循环使用，适合工业化生产，具有非常重要的现实意义。

Description

一种异辛酸镍的制备方法
技术领域
本发明涉及一种异辛酸镍的制备方法，更具体地说是涉及一种利用含镍的酸性洗脱液制备异辛酸镍的方法。
背景技术
异辛酸镍，英文名称Nickel isooctanoate，分子式：(C7H15COO)2Ni，是一种绿色透明粘稠液体。主要用做涂料、油墨的催干剂，加氢用催化剂。还可以做研磨分散剂、紫外光吸收剂等。
目前，生产异辛酸镍通常有以下三种方法。方法一：将金属镍与盐酸反应，加氢氧化钠，然后加硫酸升温反应，制成硫酸镍溶液，再由异辛酸与液碱皂化生产异辛酸钠，最后用硫酸镍液与异辛酸钠作用而制得液态异辛酸镍。方法二：将金属镍与硝酸反应制得硝酸镍，再由异辛酸与液碱皂化反应生成异辛酸钠，最后用硝酸镍与异辛酸钠作用而制得液态异辛酸镍。方法三：先用液碱与硝酸镍作用生成氢氧化镍，氢氧化镍再与异辛酸作用而制得异辛酸镍。以上三种方法都要用金属镍或镍的化合物作原料，然而，金属镍及镍的氧化物市场价格昂贵，生产成本高，经济效益低下。同时以上方法中合成步骤多，镍收率低。
而在现有技术中，含镍的酸性洗脱液，特别是SEPS生产过程中产生的含镍废水由于难以回收利用，一般直接排放，这样给环境的治理带来了重大的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、镍回收率高，可变废为宝、降低环境污染、投资少、成本低的利用含镍的酸性洗脱液制备异辛酸镍的方法。
为了实现上述发明目的，本发明的具体技术方案如下：
一种异辛酸镍的制备方法，包括以下步骤：(1)将含镍的酸性洗脱液的pH值调节至3～4，加入铝沉淀剂，搅拌反应，过滤，得到铝沉淀以及滤液,将滤液的PH值调节至1～3，得到处理后的洗脱液；(2)在80～95℃下，异辛酸和氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液混合，进行皂化反应，得到异辛酸皂化反应后的产物；(3)在80～95℃下，向步骤(2)皂化反应后的产物中滴加步骤(1)的处理后的洗脱液，反应；(4)降温至60～75℃，加入有机溶剂，搅拌溶解，静置分层，水洗，收集有机层，废水经回收镍后排放，回收的镍返回步骤(1)中循环使用；(5)将有机层在-0.06～-0.09MPa、60～90℃下减压蒸馏，得到溶剂和异辛酸镍，溶剂返回步骤(4)中循环使用；
其中，含镍的酸性洗脱液中，含水87～94质量％、镍3～10质量％、铝0.008～0.25质量％、盐酸2～4质量％，其余为1质量％以下；
所述铝沉淀剂为苯甲酸盐或氨水；
所述异辛酸与含镍的酸性洗脱液中镍的摩尔比为1:0.2～0.6；
铝沉淀剂和含镍的酸性洗脱液中铝的摩尔比为1:0.2～0.4。
所述异辛酸与含镍的酸性洗脱液中镍的摩尔比优选为1:0.36～0.49。
所述铝沉淀剂和含镍的酸性洗脱液中铝的摩尔比优选为1:0.26～0.32。
步骤(2)的反应温度优选为90～92℃。
步骤(3)的反应温度优选为85～92℃。
含镍的酸性洗脱液中，镍的含量优选为5-7质量％。
通过上述参数的优化，能够进一步提高镍的回收率，获得更好的经济效益。
所述的含镍的酸性洗脱液优选为SEPS生产过程中产生的含镍废水。
步骤(1)中搅拌反应0.5～2h；步骤(2)的皂化反应的时间为1～2h；步骤(3)中滴加步骤(1)的处理后的洗脱液后反应0.5～2h。
步骤(2)的皂化反应中，异辛酸与氢氧化钠或氢氧化钾按照摩尔比1:0.8～0.95混合。
所述苯甲酸盐优选为苯甲酸胺或苯甲酸钠。
所述有机溶剂为环己烷或溶剂油。
步骤(1)中通过加入碱性物质将含镍的酸性洗脱液的pH值调节至3～4。
碱性物质优选为氢氧化钠或碳酸钠。
步骤(1)中通过加入无机酸将滤液的PH值调节至1～3，无机酸优选盐酸。
步骤(2)中的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液，其浓度为5-15质量％。
氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液优选为10％。
本发明的有益效果
本发明针对现有技术中制备异辛酸镍的成本高、经济效益低，而含镍废水的排放不仅造成巨大的环境压力，也造成了镍资源的流失的现状，提出了本发明。本发明以含镍的酸性洗脱液作为原料制备异辛酸镍，通过各个反应步骤的设计以及参数控制的有效结合，不仅实现了镍的回收利用，减少了环境污染，降低了成本，且本发明工艺简单、镍回收率高。通过本发明制备异辛酸镍投资少、成本低，加入的原料和溶剂能够循环使用，适合工业化生产，具有非常重要的现实意义。
具体实施方式
以下，“％”均表示“质量％”。
实施例1
含镍的酸性洗脱液：镍含量3％，铝含量0.15％，盐酸3％，水～94％。
(1)原料处理：搅拌下用10％的NaOH溶液调节洗脱液的pH至3.5，按苯甲酸胺和洗脱液中铝的摩尔比为1:0.32加入苯甲酸胺，于常温下反应1h，过滤，收集滤液，用盐酸调节PH＝1，备用。处理后的洗脱液中：镍含量为3％，铝含量为0.0013％，水～97％。
(2)反应：将82g异辛酸和10％的NaOH溶液205g加入到反应器中，加热、搅拌，于90℃下反应2h，然后，于90℃温度下，慢慢加入465g处理后的洗脱液，加料完毕后，继续保温反应1h，反应完成后，加入600g环己烷，搅拌溶解，静置分层，分去水相，有机相用去离子水洗涤2次,分去水相，有机相在-0.06～-0.09MPa、60～90℃下减压蒸馏，脱除溶剂和水，得到异辛酸镍86g，镍含量14.9％，镍回收率92.4％。
实施例2
除(1)中的苯甲酸胺和铝的摩尔比为1:0.26外，按照实施例1同样的方法进行反应，得到异辛酸镍86.1g，镍含量14.8％，镍回收率91.8％。
实施例3
除镍含量为6％，洗脱液的加入量为233g外(保持与实施例1中的镍的总含量基本相同)，按照实施例1同样的方法，得到异辛酸镍94.3g，镍含量14.3％，镍回收率97％。
实施例4
除镍含量为10％，洗脱液的加入量为140g外(保持与实施例1中的镍的总含量基本相同)，按照实施例1同样的方法，得到异辛酸镍94g，镍含量13.9％，镍回收率94％。
实施例5
除将步骤(1)中的苯甲酸胺换为氨水外，按照实施例1同样的方法，得到异辛酸镍84g，镍含量14.3％，镍回收率86.4％。
实施例6
除(2)步中10％的NaOH为190g外，按照实施例1同样的方法进行反应，得到异辛酸镍80.3g，镍含量13.9％，镍回收收率80.2％。
实施例7
除(2)步中10％的NaOH溶液为216g外，按照实施例1同样的方法进行反应，得到异辛酸镍86.1g，镍含量14％，镍回收率86.7％。
实施例8
除用盐酸调节PH＝3外，按照实施例2同样的方法，得到异辛酸镍87.1g，镍含量14.7％,镍回收率92.1％。
实施例9
除步骤(2)中加热、搅拌，于95℃下反应1h，然后，在90℃，于此温度下，慢慢加入465g洗脱液外，按照实施例5同样的方法，得到异辛酸镍82.3g，镍含量14.1％，镍回收率83.5％，
对比例1
除步骤(1)中用盐酸调节PH＝5外，按照实施例1同样的方法，得到异辛酸镍78g，镍含量11.2％，镍回收率62.8％。
对比例2
除步骤(2)中于97℃温度下，慢慢加入洗脱液外，按照实施例1同样的方法，得到异辛酸镍62g，镍含量11.7％,镍回收率52.2％。
对比例3
除步骤(2)中洗脱液的加入量为504g外，按照实施例1同样的方法，得到异辛酸镍87.1g，镍含量11.5％，镍回收率65.9％。

Claims (9)

1.一种异辛酸镍的制备方法，包括以下步骤：(1)将含镍的酸性洗脱液的pH值调节至3～4，加入铝沉淀剂，搅拌反应，过滤，得到铝沉淀以及滤液,将滤液的pH值调节至1～3，得到处理后的洗脱液；(2)在80～95℃下，异辛酸和氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液混合，进行皂化反应，得到异辛酸皂化反应后的产物；(3)在80～95℃下，向步骤(2)皂化反应后的产物中滴加步骤(1)的处理后的洗脱液，反应；(4)降温至60～75℃，加入有机溶剂，搅拌溶解，静置分层，水洗，收集有机层，废水经回收镍后排放，回收的镍返回步骤(1)中循环使用；(5)将有机层在-0.06～-0.09MPa、60～90℃下减压蒸馏，得到溶剂和异辛酸镍，溶剂返回步骤(4)中循环使用；
其中，含镍的酸性洗脱液中，含水87～94质量％、镍3～10质量％、铝0.008～0.25质量％、盐酸2～4质量％，其余为1质量％以下；
所述铝沉淀剂为苯甲酸盐或氨水；
所述异辛酸与含镍的酸性洗脱液中镍的摩尔比为1:0.2～0.6；
铝沉淀剂和含镍的酸性洗脱液中铝的摩尔比为1:0.2～0.4。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述异辛酸与含镍的酸性洗脱液中镍的摩尔比为1:0.36～0.49。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述铝沉淀剂和含镍的酸性洗脱液中铝的摩尔比为1:0.26～0.32。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)的反应温度为90～92℃。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)的反应温度为85～92℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的含镍的酸性洗脱液为SEPS生产过程中产生的含镍废水。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中搅拌反应0.5～2h；步骤(2)的皂化反应的时间为1～2h；步骤(3)中滴加步骤(1)的处理后的洗脱液后反应0.5～2h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)的皂化反应中，异辛酸和氢氧化钠或氢氧化钾按照摩尔比1:0.8～0.95混合。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述苯甲酸盐为苯甲酸铵或苯甲酸钠；所述有机溶剂为环己烷或溶剂油。
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