采用含有三价铈盐的水溶液制备四价铈化合物的方法，其中，该方法包括下述步骤：（１）将含有三价铈盐的水溶液与沉淀剂接触反应，并进行固液分离，得到三价铈的复盐沉淀产物；（２）将步骤（１）得到的复盐沉淀产物与碱金属的氢氧化物在水中进行沉淀反应，并进行固液分离，得到Ｃｅ（ＯＨ）３；（３）将步骤（２）得到的Ｃｅ（ＯＨ）３氧化，得到Ｃｅ（ＯＨ）４。本发明专利技术提供的采用含有三价铈盐的水溶液制备四价铈化合物的方法工艺简单、易于操作、成本较低，且四价铈盐的收率高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
四价铈盐是工业上一种良好的选择性氧化剂，它可以通过电解或非电解氧化反应 将芳烃类化合物氧化成相应的含羰基的化合物，例如，US5296107、US4639298、US4647349、 US4701245、US4794172等专利申请中均报道了其用于芳香醛、醌类等化合物的制备，而作 为氧化剂的四价铈盐在氧化还原反应中被还原成三价铈盐。由于四价铈盐的价格昂贵， 为了节约成本，应尽可能将其回收并重复利用。关于三价铈盐的回收方法在US4530745、 EP178958、CN85100335A、US4701245、W09206944、EP919533、CN1904141A 等多篇专利文献中 均有报道，但上述方法均为采用电化学的方法回收四价铈盐，以CN1904141A为例，在该方 法中，以甲基萘为原料，用铈离子在酸性介质中电解间接将甲基萘氧化制成2-甲 基-1，4-萘醌，再将2-甲基-1，4-萘醌经磺化处理制得维生素K3，对β -甲基萘进行氧化 的体系是甲磺酸高铈-甲磺酸，并将氧化分离后的甲磺酸亚铈溶液在电解槽内采用无膜电 解法进行电解，使甲磺酸亚铈氧化为甲磺酸高铈后进入β-甲基萘氧化体系中重复使用。 在甲磺酸亚铈的电解反应中，阳极发生的反应为6Ce3+-6e- —6Ce4+;阴极发生的反应为 6H2++6e_ — 6H2。上述方法需要昂贵的电解设备，电能耗高，且四价铈盐的回收率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种新的采用含有三价铈盐的水 溶液制备四价铈化合物的方法。本专利技术提供了，其中， 该方法包括下述步骤(1)将含有三价铈盐的水溶液与沉淀剂接触反应，并进行固液分离，得到三价铈的 复盐沉淀产物；(2)将步骤(1)得到的复盐沉淀产物与碱金属的氢氧化物在水中进行沉淀反应， 并进行固液分离，得到Ce(OH)3;(3)将步骤⑵得到的Ce (OH) 3氧化，得到Ce (OH)40与现有的采用电化学的方法将三价铈盐氧化制备四价铈盐的方法相比，本专利技术提 供的采用含有三价铈盐的水溶液制备四价铈化合物的方法工艺简单、易于操作、成本较低， 且四价铈盐的收率高。具体实施例方式按照本专利技术，所述采用含有三价铈盐的水溶液制备四价铈化合物的方法包括下述 步骤(1)将含有三价铈盐的水溶液与沉淀剂接触反应，并进行固液分离，得到三价铈的复盐沉淀产物；(2)将步骤(1)得到的复盐沉淀产物与碱金属的氢氧化物在水中进行沉淀反应， 并进行固液分离，得到Ce(OH)3;(3)将步骤(2)得到的Ce(OH)3氧化，得到Ce (OH) 4。本专利技术的专利技术人发现，由于含有三价铈盐的水溶液通常是在氧化还原反应中，将 作为氧化剂的四价铈盐还原后得到的，而四价铈盐作为一种选择性很好的氧化剂，在工业 上有广泛的用途。在氧化还原反应中，四价铈盐作为氧化剂反应后，被还原成相应的三价铈 盐。所述含有三价铈盐的反应液中通常还会含有一些未反应完全的反应物。因此，本专利技术 所述的方法非常适合用于将氧化还原反应中被还原的三价铈盐的回收循环使用。为了将三 价铈盐与其它杂质有效地分离，以制备高纯度的四价铈化合物，按照步骤(1)，可以先将含 有三价铈盐的水溶液与沉淀剂接触反应，使三价铈盐以复盐沉淀的方式析出，可以达到很 好地纯化作用。由于所述含有三价铈盐的水溶液中还有其它杂质，很容易被氧化或者很容易与碱 金属的氢氧化物反应而形成沉淀，因此，将含有三价铈盐的水溶液与沉淀剂接触反应，使三 价铈盐以复盐沉淀的方式析出可以将三价铈盐与该水溶液中含有的杂质(如反应物、副产 物、产物等均有可能(少量的)存在于分离出来的含有三价铈盐的水溶液中)分离开来，而 更好地起到纯化的作用。所述将含有三价铈盐的水溶液与沉淀剂接触反应的条件可以包括 接触反应温度和接触反应时间。所述反应温度可以在较宽的温度范围内进行，优选情况下， 为了更有利于复盐沉淀，反应的温度可以为60-100°C，更优选为80-95°C ；反应时间的延长 有利于含有三价铈盐的水溶液与沉淀剂的充分接触反应，有利于反应物的转化率或反应产 物的收率的提高，但是反应时间过长对反应物的转化率或反应产物的收率的提高幅度并不 明显，因此，一般情况下，所述反应的时间可以为1-10小时，更优选2-5小时。所述沉淀剂 的用量只要保证将含有三价铈盐的水溶液中的三价铈盐完全沉淀并形成复盐沉淀即可，选 择不同的沉淀剂，其与三价铈盐形成复盐沉淀的反应的量也不同，通常情况下，所述沉淀剂 与水溶液中含有的三价铈盐的摩尔比为0. 5-2。所述沉淀剂可以选自各种可以与三价铈盐形成复盐沉淀的各种沉淀剂，例如，所 述沉淀剂可以选自碱金属的硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、磷酸二氢盐、磷酸氢二盐、甲磺酸盐以 及硝酸铵和硫酸铵中的一种或多种，优选情况下，所述沉淀剂为硫酸钠。按照本专利技术，优选情况下，该方法还包括在进行步骤(2)的反应之前，洗涤步骤 (1)得到的复盐沉淀产物的步骤，所述洗涤的方法和条件为本领域技术人员所公知，例如， 在步骤(1)的反应温度下对复盐沉淀产物进行水洗；水洗的条件没有特别限定，只要水洗 至洗水的PH值为中性，如PH值为7-8即可。将步骤(1)得到的复盐沉淀产物与碱金属的氢氧化物在水中进行沉淀反应的条 件包括反应的温度和反应的时间；所述反应温度可以在较宽的温度范围内进行，优选情况 下，反应的温度可以为40-100°C，更优选70-95°C ；反应时间的延长有利于反应物的转化率 或反应产物的收率的提高，但是反应时间过长对反应物的转化率或反应产物的收率的提高 幅度并不明显，因此，一般情况下，所述反应的时间可以为1-6小时，更优选3-5小时。所述碱金属的氢氧化物的种类为本领域技术人员所公知，如，可以选自氢氧化钠、 氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或多种。所述碱金属的氢氧化物的用量以及其在水中的浓度的可调节范围较宽，只要能够与复盐沉淀产物充分反应得到Ce(OH)3即可，通常按照其化学 计量比反应，或者使碱金属的氢氧化物稍过量即可。所述碱金属的氢氧化物在水中的浓度 一般可以为100-300克/升水。按照本专利技术，优选情况下，该方法还包括在进行步骤(3)的反应之前，洗涤步骤 (2)得到Ce(OH)3W步骤，所述洗涤的方法和条件为本领域技术人员所公知，例如，水洗 Ce(OH)3 ；水洗的条件没有特别限定，只要水洗至洗水的PH值为中性，如pH值为7-8即可。按照本专利技术，在步骤(3)中，将步骤(2)得到的Ce (OH)3氧化，得到Ce (OH)4的方 法可以通过各种方法实现，只要能够将Ce(OH)3氧化得到Ce(OH)4即可。优选情况下，将 Ce (OH) 3氧化得到Ce (OH) 4的方法包括将Ce (OH) 3与含氧气体接触，所述含氧气体中的氧含 量至少为21体积％ (如，可以直接与空气或氧气接触)。所述氧化的条件可以包括氧化 的温度和氧化的时间，为了更有利于氧化的进行，所述氧化的温度可以为100-200°C，优选 120-150°C ；所述氧化的时间可以为5-15小时，优选8-10小时。优选情况下，该方法还包括在将步骤(2)得到的Ce(OH)3氧化之前，干燥得到 的Ce(OH)3W步骤，以除去Ce(OH)3表面多余的溶液，所述干燥的条件和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用含有三价铈盐的水溶液制备四价铈化合物的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：（１）将含有三价铈盐的水溶液与沉淀剂接触反应，并进行固液分离，得到三价铈的复盐沉淀产物；（２）将步骤（１）得到的复盐沉淀产物与碱金属的氢氧化物在水中进行沉淀反应，并进行固液分离，得到Ｃｅ（ＯＨ）↓［３］；（３）将步骤（２）得到的Ｃｅ（ＯＨ）↓［３］氧化，得到Ｃｅ（ＯＨ）↓［４］。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘世禄，母灿先，王文军，张永忠，李俊卿，张政，谭徐林，
申请(专利权)人：北京颖新泰康国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。