苄基胂酸的制备方法

概述^[1][2]

苄基胂酸广泛应用在锡石、黑钨矿和稀土矿的浮选中作为捕收剂，也是浮选多种金属氧化矿的捕收剂。

制备方法^[1]

目前苄基胂酸的合成方法相关报道很多，都是采用氢氧化钠作为溶 剂与三氧化二砷反应成亚砷酸钠，保持70～80℃一次性加入氯化苄反应成苄基胂酸二钠盐，经过静置分层，移弃上层和下层，中间层用硫酸酸化、洗涤、干燥得到苄基胂酸产品，废水经过浓缩，冷却，析出硫酸钠等无机盐，过滤后，滤液重返配制亚砷酸钠溶液。上层为粗苄醇，是强碱性溶液中氯化苄的歧化反应而得，成分中含有苄醇、苄基胂酸二钠盐及亚砷酸钠等；下层为不反应的混合残渣，主要有含无机盐、苄基胂酸二钠盐及亚砷酸钠等，上层及下层溶液均难以处理，下层则直接进入废水体系中。该方法中存在较多的歧化反应，胂化效率低，还有大量的无机砷不参与反应；钠的引入形成大量可溶性钠盐，废水废渣处理难度大，成本高、环保压力大，经济效益低，处理不当将造成重大砷污染，对社会的不利影响巨大。因此，迫切需要对现有苄基胂酸合成方法进行突破，以促进苄基胂酸的工业化应用。

CN201711460526.8克服现有苄基胂酸合成技术存在的含砷废水废渣，造成成本高、环境污染严重等问题，提供一种制备工艺简单、无含砷废渣、含废水可回用、生产成本低、节能环保的苄基胂酸合成方法。方法步骤如下：

(1)原料准备：所用原料为碳酸氢铵、氯化苄、三氧化二砷，按摩尔浓度比碳酸氢铵：氯化苄：三氧化二砷为3～5:1～1.2：1配制原料；所述碳酸氢铵的质量浓度为10～30％

(2)进行亚砷酸反应：将三氧化二砷加入到反应釜中，加水，开动搅拌，调浆；然后将碳酸氢铵加入到反应釜中，控制反应温度40～60℃，反应时间不超过1h；

(3)进行胂化反应：将氯化苄缓慢加入反应釜中，控制反应温度50～70℃，反应时间5～8h；

(4)酸化、脱水：向反应釜中加入硫酸进行酸化结晶，控制液体pH为2～3后，将结晶物脱水、干燥后得到苄基胂酸结晶体。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)以三氧化二砷、碳酸氢铵、氯化苄为原料，分步反应合成，经过分层、酸化、脱水，在较低温度常压下合成苄基胂酸，具有制备方法简单、无含砷废渣、含砷废水可回用、生产成本低、不产生氨气和氮氧化物等有害有毒气体、不使用高温或高压、制备过程安全、节 能环保等显著优点。

(2)合成过程易于控制，苄基胂酸合成率高。

废水处理^[2]

目前高砷高COD的苄基胂酸废水处理采用蒸馏分离后加电石渣沉砷的技术方法，即：将苄基胂酸废水加入到蒸馏装置中，加热蒸馏分别得到含苄醇的蒸馏液和富集得到的含砷残液，含苄醇的蒸馏液继续回收苄醇，而含砷残液加电石渣进行沉砷处理。该技术方法处理过程有以下几点不足：

①该方法操作过程复杂，操作时间长；

②蒸馏过程能耗高；

③电石渣沉砷处理产生大量的含砷渣，导致后期无害化处理成本高；

④处理成本高。

CN201210418347.9提供一种处理苄基胂酸废水的方法，采用简单耐用的铁碳填料为内电解氧化材料进行预处理，采用碳石纤维吸附材料进行深度处理，其工艺设备简单，生产成本低，As和COD的除去效果好。所采用的技术方案是：

①苄基胂酸废水加入到装有铁碳填料的槽中曝气，曝气电解终点pH值为6～7；

②曝气完后的废水加石灰调pH至9～10，再加入废水处理专用絮凝剂（PAM）进行絮凝，过滤，该段处理能将原水中As和COD的除去率达到90%和75%；

③滤液调pH值至中性，依次通过装有碳石纤维吸附材料的除As吸附柱和除COD吸附柱，达到国家二级工业废水排放标准。

本发明的技术原理如下。

在装有铁碳填料的槽中曝气应用了内电解氧化技术（微电解技术），它是处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。

当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe²⁺等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解的作用；生成的Fe²⁺进一步氧化成Fe³⁺，它们的水合物具有较强的吸附絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化‑还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。

晶体结构^[3]

以氯化苄和三氧化二砷为原料，在10mol/L浓氢氧化钠溶液中反应2小时，得到了基苄胂酸，产率62%。用X射线单晶衍射仪测得了该化合物的单晶结构，结果表明其属于单斜晶系，P21/c空间群，晶胞参数:a=98.765(2), b=9.788(2),c=9.381(2),β=94.618(4)°，V=802.3(3)~3，Z=4。 

主要参考资料

[1] CN201711460526.8 一种苄基胂酸合成方法

[2] CN201210418347.9 一种处理高含砷废水的方法

[3] 刘莹莹,刘铂旭,吴登赟,郑艳,蔡斌.苄基胂酸的合成与晶体结构[J].当代化工研究,2017(02):118-119.