[發(fā)明專利]酯的酯交換方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780015331.0
• 申請(qǐng)日: 2007-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101432244A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·克勞澤;V·勒姆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 克勞澤-勒姆-系統(tǒng)股份公司
• 主分類號(hào): C05D9/00
• 分類號(hào): C05D9/00;C11C3/10;C07C67/03;C07C69/24;C07C69/52;C07C69/533;C01F7/06;C11D1/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 過(guò)曉東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及至少一種包含至少一個(gè)酯基的組分與至少一種包含至少一 個(gè)羥基的組分進(jìn)行酯交換的方法。

背景技術(shù)

在根據(jù)拜耳法生產(chǎn)鋁的過(guò)程中，Al₂O₃借助于氫氧化鈉濃溶液由磨得很 細(xì)的鐵鋁氧石中釋放出來(lái)。在加入晶核后，純的Al₂O₃(三水鋁礦)從得到 的鋁酸鈉溶液中析出來(lái)，在經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理的步驟后從中獲得電解的金屬 鋁。有混合物殘留，從化學(xué)上來(lái)分析，其主要是由三氧化二鐵、氫氧化鐵、 氧化鈦、氧化鋁殘?jiān)?、石英砂、氧化鈣、氧化鈉和殘余氫氧化鈉濃溶液組 成。由于由三氧化二鐵導(dǎo)致的紅色，因此這種殘余物被稱為“紅泥”。

根據(jù)使用的鐵鋁氧石的質(zhì)量，每生產(chǎn)一噸鋁就不可避免地伴隨1-1.5噸 的紅泥。由此導(dǎo)致每年產(chǎn)生的量為數(shù)百萬(wàn)噸，并與已經(jīng)存在的紅泥廢料一 起帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境和處理問(wèn)題。主要的問(wèn)題是紅泥的高堿性，因?yàn)槠浜? pH值為11-13的氫氧化鈉濃溶液。此外，有毒鋁離子與鐵化合物對(duì)地表水 具有很大的危害，另外加劇了環(huán)境的相容儲(chǔ)存能力。目前，主要是通過(guò)將 其貯藏在密封的處置場(chǎng)來(lái)處理紅泥。收集其中的氫氧化鈉濃溶液并在拜耳 法中再利用。但是，因?yàn)樾枰竺娣e的處置場(chǎng)和工廠，以及由運(yùn)輸紅泥產(chǎn) 生的高額費(fèi)用，這種貯藏方式是十分昂貴的。另外，由沉積產(chǎn)生的長(zhǎng)期費(fèi) 用是難以計(jì)算的，也帶來(lái)另外的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。

迄今為止，已做出了許多嘗試將被認(rèn)為是廢料的紅泥轉(zhuǎn)化為可再利用 的原料進(jìn)行經(jīng)濟(jì)利用。其中，首先，每個(gè)有效的方法都旨在降低高堿性的 pH值，但其次，也應(yīng)當(dāng)盡可能利用包含在紅泥中的潛能，全面利用所得到 的組分。由于生產(chǎn)過(guò)程導(dǎo)致紅泥粒子具有非常小的直徑，其平均為0.1-1μm， 因此該處理被惡化。

由Virotec?International?LTD發(fā)明的一個(gè)新方法，“Basecon^TM技術(shù)”， 通過(guò)用海水轉(zhuǎn)化紅泥實(shí)現(xiàn)了將pH值降低到約9，從而為脫堿紅泥開(kāi)辟了各 種應(yīng)用的可能性，如用作絮凝劑或酸性廢水或酸性土壤的處理劑。

在該方法的范圍內(nèi)每年利用約1百萬(wàn)噸的情況相當(dāng)于每年不到2％的產(chǎn) 量，因而其并不適于處理每年量都在增加的紅泥，并且對(duì)于已經(jīng)沉積的紅 泥廢料毫無(wú)辦法，這在該方法中是不利的。此外，被認(rèn)為是不利的是，大 范圍使用紅泥中所含的各種材料的情況沒(méi)有出現(xiàn)，因而并沒(méi)有充分利用現(xiàn) 有的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)潛力。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法可以對(duì)已沉積的和每年新增的紅 泥盡可能地進(jìn)行材料利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的通過(guò)用紅泥作為反應(yīng)促進(jìn)組分進(jìn)行酯與醇的酯交換的方 法得到了解決，所述方法包括權(quán)利要求1的特征。

本發(fā)明方便的優(yōu)勢(shì)進(jìn)展和重要的進(jìn)一步進(jìn)展將在其它的權(quán)利要求中進(jìn) 行描述。

根據(jù)本發(fā)明，紅泥在一種或多種包含至少一個(gè)酯基的化合物與一種或 多種包含至少一個(gè)羥基的化合物的酯交換方法中作為促進(jìn)反應(yīng)的組分。這 樣的方法具有不同的優(yōu)勢(shì)。除了大量氫氧化鈉濃溶液之外，紅泥還含有各 種金屬氧化物和氫氧化物，因而作為一種高堿性和催化活性的反應(yīng)組分將 醇類化合物轉(zhuǎn)化為醇鹽，使得可以發(fā)生酯交換反應(yīng)。除了該堿性酯的醇解， 同時(shí)，由于紅泥中的殘余水還進(jìn)行堿性酯水解，其中包含酯基的組分?jǐn)嗔? 為相應(yīng)的羧酸和醇。在該反應(yīng)中，由于氫氧離子的消耗使紅泥的pH值下降。 通常情況下，反應(yīng)過(guò)程中堿性組分的消耗具有明顯的缺陷，因?yàn)榛蛘邏A性 組分不斷被替換或者將不得不放棄對(duì)催化劑的再利用。然而，在本發(fā)明的 方法中，這些事實(shí)得到有利的利用，因?yàn)榧t泥基本上可以無(wú)限量得到，并 且紅泥中的堿性組分沒(méi)有成本，相反是問(wèn)題的實(shí)質(zhì)所在，將被盡可能多地 消耗。因此根據(jù)本發(fā)明的方法在一步中提供了酯交換產(chǎn)品、游離的醇化合 物、游離羧酸鹽和脫堿紅泥，它們相互之間通?？梢院苋菀椎梅蛛x。用這 種方式，本發(fā)明的方法可以對(duì)紅泥進(jìn)行全面的材料利用得到各種可再度利 用的材料，其中已沉積的或新生成的紅泥都能被大量利用。