概述[1][2]
芐基胂酸廣泛應(yīng)用在錫石、黑鎢礦和稀土礦的浮選中作為捕收劑，也是浮選多種金屬氧化礦的捕收劑。
制備方法[1]
目前芐基胂酸的合成方法相關(guān)報(bào)道很多，都是采用氫氧化鈉作為溶 劑與三氧化二砷反應(yīng)成亞砷酸鈉，保持70～80℃一次性加入氯化芐反應(yīng)成芐基胂酸二鈉鹽，經(jīng)過(guò)靜置分層，移棄上層和下層，中間層用硫酸酸化、洗滌、干燥得到芐基胂酸產(chǎn)品，廢水經(jīng)過(guò)濃縮，冷卻，析出硫酸鈉等無(wú)機(jī)鹽，過(guò)濾后，濾液重返配制亞砷酸鈉溶液。上層為粗芐醇，是強(qiáng)堿性溶液中氯化芐的歧化反應(yīng)而得，成分中含有芐醇、芐基胂酸二鈉鹽及亞砷酸鈉等；下層為不反應(yīng)的混合殘?jiān)?，主要有含無(wú)機(jī)鹽、芐基胂酸二鈉鹽及亞砷酸鈉等，上層及下層溶液均難以處理，下層則直接進(jìn)入廢水體系中。該方法中存在較多的歧化反應(yīng)，胂化效率低，還有大量的無(wú)機(jī)砷不參與反應(yīng)；鈉的引入形成大量可溶性鈉鹽，廢水廢渣處理難度大，成本高、環(huán)保壓力大，經(jīng)濟(jì)效益低，處理不當(dāng)將造成重大砷污染，對(duì)社會(huì)的不利影響巨大。因此，迫切需要對(duì)現(xiàn)有芐基胂酸合成方法進(jìn)行突破，以促進(jìn)芐基胂酸的工業(yè)化應(yīng)用。
CN201711460526.8克服現(xiàn)有芐基胂酸合成技術(shù)存在的含砷廢水廢渣，造成成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題，提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、無(wú)含砷廢渣、含廢水可回用、生產(chǎn)成本低、節(jié)能環(huán)保的芐基胂酸合成方法。方法步驟如下：
(1)原料準(zhǔn)備：所用原料為碳酸氫銨、氯化芐、三氧化二砷，按摩爾濃度比碳酸氫銨：氯化芐：三氧化二砷為3～5:1～1.2：1配制原料；所述碳酸氫銨的質(zhì)量濃度為10～30％
(2)進(jìn)行亞砷酸反應(yīng)：將三氧化二砷加入到反應(yīng)釜中，加水，開動(dòng)攪拌，調(diào)漿；然后將碳酸氫銨加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度40～60℃，反應(yīng)時(shí)間不超過(guò)1h；
(3)進(jìn)行胂化反應(yīng)：將氯化芐緩慢加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度50～70℃，反應(yīng)時(shí)間5～8h；
(4)酸化、脫水：向反應(yīng)釜中加入硫酸進(jìn)行酸化結(jié)晶，控制液體pH為2～3后，將結(jié)晶物脫水、干燥后得到芐基胂酸結(jié)晶體。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)以三氧化二砷、碳酸氫銨、氯化芐為原料，分步反應(yīng)合成，經(jīng)過(guò)分層、酸化、脫水，在較低溫度常壓下合成芐基胂酸，具有制備方法簡(jiǎn)單、無(wú)含砷廢渣、含砷廢水可回用、生產(chǎn)成本低、不產(chǎn)生氨氣和氮氧化物等有害有毒氣體、不使用高溫或高壓、制備過(guò)程安全、節(jié) 能環(huán)保等顯著優(yōu)點(diǎn)。
(2)合成過(guò)程易于控制，芐基胂酸合成率高。
廢水處理[2]
目前高砷高COD的芐基胂酸廢水處理采用蒸餾分離后加電石渣沉砷的技術(shù)方法，即：將芐基胂酸廢水加入到蒸餾裝置中，加熱蒸餾分別得到含芐醇的蒸餾液和富集得到的含砷殘液，含芐醇的蒸餾液繼續(xù)回收芐醇，而含砷殘液加電石渣進(jìn)行沉砷處理。該技術(shù)方法處理過(guò)程有以下幾點(diǎn)不足：
①該方法操作過(guò)程復(fù)雜，操作時(shí)間長(zhǎng)；
②蒸餾過(guò)程能耗高；
③電石渣沉砷處理產(chǎn)生大量的含砷渣，導(dǎo)致后期無(wú)害化處理成本高；
④處理成本高。
CN201210418347.9提供一種處理芐基胂酸廢水的方法，采用簡(jiǎn)單耐用的鐵碳填料為內(nèi)電解氧化材料進(jìn)行預(yù)處理，采用碳石纖維吸附材料進(jìn)行深度處理，其工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，As和COD的除去效果好。所采用的技術(shù)方案是：
①芐基胂酸廢水加入到裝有鐵碳填料的槽中曝氣，曝氣電解終點(diǎn)pH值為6～7；
②曝氣完后的廢水加石灰調(diào)pH至9～10，再加入廢水處理專用絮凝劑（PAM）進(jìn)行絮凝，過(guò)濾，該段處理能將原水中As和COD的除去率達(dá)到90%和75%；
③濾液調(diào)pH值至中性，依次通過(guò)裝有碳石纖維吸附材料的除As吸附柱和除COD吸附柱，達(dá)到國(guó)家二級(jí)工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的技術(shù)原理如下。
在裝有鐵碳填料的槽中曝氣應(yīng)用了內(nèi)電解氧化技術(shù)（微電解技術(shù)），它是處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對(duì)廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。
當(dāng)系統(tǒng)通水后，設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無(wú)數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)。在處理過(guò)程中產(chǎn)生的新生態(tài)[H] 、Fe2+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解的作用；生成的Fe2+進(jìn)一步氧化成Fe3+，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子。其工作原理基于電化學(xué)、氧化?還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對(duì)廢水進(jìn)行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點(diǎn)。
晶體結(jié)構(gòu)[3]
以氯化芐和三氧化二砷為原料，在10mol/L濃氫氧化鈉溶液中反應(yīng)2小時(shí)，得到了基芐胂酸，產(chǎn)率62%。用X射線單晶衍射儀測(cè)得了該化合物的單晶結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明其屬于單斜晶系，P21/c空間群，晶胞參數(shù):a=98.765(2), b=9.788(2),c=9.381(2),β=94.618(4)°，V=802.3(3)~3，Z=4。
主要參考資料
[1] CN201711460526.8 一種芐基胂酸合成方法
[2] CN201210418347.9 一種處理高含砷廢水的方法
[3] 劉瑩瑩,劉鉑旭,吳登赟,鄭艷,蔡斌.芐基胂酸的合成與晶體結(jié)構(gòu)[J].當(dāng)代化工研究,2017(02):118-119.