[發(fā)明專(zhuān)利]一種從釕催化氧化低階煤解聚液中回收釕的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110971777.2
• 申請(qǐng)日: 2021-08-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113582258B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝建秀;姚雪峰;周華從;李娜;劉全生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C01G55/00
• 分類(lèi)號(hào): C01G55/00;B01J27/13;C07C17/38;C07C19/041
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明屬于釕催化劑回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從釕催化氧化低階煤解聚液中回收釕的方法。本發(fā)明利用RuO₄易溶于CCl₄相的特點(diǎn)，用NaIO₄將解聚液中Ru³⁺氧化為RuO₄，RuO₄轉(zhuǎn)移到CCl₄相中，通過(guò)分離CCl₄有機(jī)相與水相，同時(shí)實(shí)現(xiàn)釕與CCl₄的回收和循環(huán)利用，釕催化劑回收率高，且回收的釕和CCl₄溶劑能夠循環(huán)使用至少5次，煤解聚率和產(chǎn)物產(chǎn)率沒(méi)有發(fā)生明顯下降。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于釕催化劑回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從釕催化氧化低階煤解聚液中回收釕的方法。

背景技術(shù)

褐煤、煙煤等低階煤作為重要的碳資源，具有低熱值、高水分、高含氧組分、高灰分、高反應(yīng)性等特點(diǎn)，使得褐煤、煙煤等低階煤作為能源物質(zhì)利用時(shí)存在效率低、污染大等缺點(diǎn)。但是，褐煤、煙煤等低階煤中含有豐富的碳骨架結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)，是潛在的化學(xué)品來(lái)源。因此，將低階煤作為非能源物質(zhì)利用、構(gòu)建低階煤清潔高值化利用途徑是低階煤利用領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求和必然選擇。解聚是低階煤作為非能源物質(zhì)利用的重要途徑，通過(guò)解聚反應(yīng)將低階煤轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)酸等高附加值化學(xué)品，有望實(shí)現(xiàn)低階煤清潔、高值化利用。

目前已經(jīng)有多種低階煤解聚方法，主要包括低溫萃取、高溫?zé)峤狻崛芙狻㈦x子液體萃取、釕離子催化氧化、堿氧氧化、生物降解或者上述方法的組合使用等。其中，氧化解聚(包括釕離子催化氧化和堿氧氧化)能夠破壞低階煤大分子網(wǎng)絡(luò)中較強(qiáng)的化學(xué)鍵，是從低階煤中獲取小分子物質(zhì)的有效手段。常用的氧化劑包括O₂、HNO₃、H₂O₂、NaClO或RuO₄，或者不同氧化劑的組合使用。而氧化解聚所獲得的產(chǎn)物中含有豐富的脂肪酸、多元芳香酸和酚類(lèi)物質(zhì)等有機(jī)酸，這些小分子有機(jī)酸是褐煤衍生的高附加值化學(xué)品。

在上述解聚方法中，釕離子催化氧化因其解聚反應(yīng)溫度最為溫和(通常解聚溫度50℃)、解聚效率最高被廣泛研究和應(yīng)用。在這一方法中，主要以RuCl₃為催化劑，NaIO₄作為助劑將RuCl₃氧化為具有強(qiáng)氧化性的RuO₄，進(jìn)而RuO₄對(duì)煤進(jìn)行氧化解聚，反應(yīng)過(guò)程中RuO₄被還原為RuCl₃，NaIO₄氧化RuCl₃后自身轉(zhuǎn)變?yōu)镹aIO₃，如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)低階煤的催化氧化。盡管釕離子催化氧化具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)獒懯琴F金屬，高昂的催化劑成本限制了這一方法的實(shí)際應(yīng)用。而且，低階煤氧化解聚反應(yīng)的產(chǎn)物組成復(fù)雜，含有解聚產(chǎn)物、未被解聚的煤顆粒、有機(jī)溶劑(CCl₄和乙腈)、無(wú)機(jī)鹽(NaIO₄和NaIO₃)、RuO₄和Ru³⁺，RuO₄在反應(yīng)體系中含量較低，且存在方式復(fù)雜，傳統(tǒng)的萃取等分離方法難以將釕從解聚體系中有效分離。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種從釕催化氧化低階煤解聚液中回收釕的方法，本發(fā)明提供的方法可回收低階煤氧化解聚液中的釕，且回收率高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種從釕催化氧化低階煤解聚液中回收釕的方法，包括以下步驟：

將低階煤釕催化氧化解聚液與高碘酸鈉混合，進(jìn)行氧化反應(yīng)，將所得物料相分離后，得到含RuO₄四氯化碳相；

所述低階煤釕催化氧化解聚液中含有CCl₄、乙腈、Ru³⁺、RuO₄、NaIO₄和NaIO₃。