一種類鹵化合物的制備方法及其應用技術

本發明專利技術涉及一種類鹵化合物（C2N2S2）的制備方法及其應用，該制備方法是將含有硫氰酸根的物質在氧化劑的作用下對硫氰酸根進行選擇性氧化，使硫氰酸根陰離子失掉一個電子而成為單電子游離基、兩個所述單電子游離基結合在一起形成硫氰；所述含有硫氰酸根的物質選自硫氰酸或一價的硫氰酸鹽。所制備出的硫氰（C2N2S2）可應用在與金屬溶浸及提取和回收相關的礦山和冶金廠、廢印刷電路板、廢舊家用電器、廢五金、廢電鍍工件、廢催化劑及礦渣中的過渡金屬提取和回收等領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種類鹵化合物的制備方法，以其該化合物在過渡金屬的浸提回收等領域中的應用。
技術介紹
鹵素元素如氟、氯、溴、碘可形成多種化合物，如單質X2 (X代表鹵素元素如F、Cl、 Br、I)、普通的鹵化物MXn (M代表金屬陽離子如正一價鉀離子、正二價鎂離子、正三價鐵離子等，η代表鹵素陰離子的個數)、由單質鹵素分子與負一價鹵素陰離子形成的多鹵絡陰離子Xm— (m代表鹵素的個數或稱為配位數，它為正整數，如m可以等于3等)如所謂的絡合碘等；此外，鹵素還可與有機物形成各種有機鹵化物，如用于制冷的氟里昂、氯代烴和溴代烴等。但是，在實際應用中，鹵素及其形成的各種化合物的可應用性仍然有局限性，其一是其價格高昂、來源有限如碘及其化合物；其二是其與金屬尤其是貴金屬和有機物的反應條件苛刻、反應可控性不好，并在過程中對環境產生負面影響，如采用氟F2、氯Cl2作為原料進行的有關反應時對環境的負面影響十分明顯。所以，開發能減少成本、降低環境風險的類鹵化合物是時代的需要。本專利技術介紹的這種類鹵化合物由碳C、氮N、硫S三種元素組成，按元素組成的分子式通式為C2N2S2,即含有兩個C兩個N和兩個S，常稱為硫氰(Thiocyanogen)包括正硫氰 (SCN)2和異硫氰(NCS)2，其特點是既有氧化還原性又有絡合(配位)性質，如它可與銅反應生成Cu(SCN)2。與氰化物完全不同的是，硫氰酸及其陰離子型“硫氰酸根”是環境友好的物質，它普遍存在于動、植物中[參考文獻1樊明文，正常成人唾液中低硫氰酸鹽離子的測定和分析，中國口腔醫學年鑒，1994 (I) :82，2曾衍霖，異硫氰酸鹽與腫瘤預防，中國醫藥報2004-07-20，腫瘤是世界性的重要疾患，手術治療的復發率較高，一旦從淺表組織入侵下層肌肉或轉移，預后便不佳。口服異硫氰酸鹽(ITCs)對于腫瘤的預防有一定的作用，十字花科的蔬菜富含ITCs，結合食療亦值得關注];有機物中的異硫氰酸酯或硫氰酸酯也是常見的工業化學品。關于硫氰的制備方法很少有報道，僅僅在無機化學說中提到使用硫氰酸鉛或硫氰酸銀和溴(Br2)作原料合成硫氰。這種方法由于溴素在地球上的量極其有限，其成本很高， 溴素屬于毒重物，對環境和操作人員安全均有危害；另外此方法會有毒有害的副產物鉛，并使用有毒物質溴作為原料，對人體和環境有害。
技術實現思路
本專利技術的目的其一是介紹一種類鹵化合物的制備方法，該制備方法工藝路線簡單、步驟少、副反應少、無劇毒物鉛、無劇毒物溴、產品分離純化容易；其二是介紹這種類鹵化合物在一些
和行業中的應用。所述類鹵化合物由碳C、氮N、硫S三種元素組成， 按元素組成的分子式通式為C2N2S2, 即含有兩個C兩個N和兩個S，常稱為硫氰。為達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案是一種類鹵化合物的制備方法，所述類鹵化合物為硫氰，分子式為C2N2S2,其特征是，將含有硫氰酸根的物質在氧化劑的作用下對硫氰酸根進行選擇性氧化，使硫氰酸根陰離子失掉一個電子而成為單電子游離基、兩個所述單電子游離基結合在一起形成硫氰；所述含有硫氰酸根的物質選自硫氰酸或一價的硫氰酸鹽；所述氧化劑選自含有過氧根[O2]2一的過氧化物或者氧氣。具體制備方法優選為將含有硫氰酸根的物質溶于水中，在0°C -40°C的溫度下加入氧化劑并攪拌，直至繼續投加氧化劑后無沉淀產生，得混合物；將混合物進行固液分離、 洗滌、然后干燥，得硫氰產物。所述一價的硫氰酸鹽優選選自硫氰酸鉀、硫氰酸鈉或硫氰酸銨；所述氧化劑優選選自雙氧水、過一硫酸氫鉀或過硫酸銨。一種類鹵化合物的應用，所述類鹵化合物為硫氰，分子式為C2N2S2，所述類鹵化合物在金屬溶浸、提取或回收相關的化學選礦、濕法冶金行業中的應用。具體方法為將1-2 重量份的硫氰加入800-1000重量份的硫脲或硫氰酸銨水溶液中，其中硫脲或硫氰酸銨水溶液的質量濃度為2%-3%，得浸泡液，再將磨礦后的礦粉浸泡在上述浸泡液中，控制溫度為 50C _45°C，pH值為2-5. 5的條件下攪拌，浸出20-30小時即可。一種用于金屬溶浸、提取或回收相關的化學選礦、濕法冶金行業中的浸泡液，其特征是，將1-2重量份的硫氰加入800-1000重量份的硫脲或硫氰酸銨水溶液中所形成的浸泡液，其中硫脲或硫氰酸銨水溶液的質量濃度為2%_3% ;所述類鹵化合物為硫氰，分子式為C2N2S2。 一種類鹵化合物的應用，所述類鹵化合物為硫氰，分子式為C2N2S2,所述類鹵化合物在過渡金屬的回收和再生領域中的應用。具體方法為將4-6重量份的硫氰溶入硫氰酸銨水溶液中，所述硫氰酸銨水溶液的質量濃度為1%_2%，調pH值為2-2. 5，得混合溶液；將待處理物品浸泡至上述混合溶液中，在5°C _45°C的條件下浸泡6-12小時即可。所述待處理物品優選選自廢印刷電路板、廢舊家用電器、廢五金、廢電鍍工件或廢催化劑。一種用于過渡金屬的回收和再生領域中的混合溶液，將4-6重量份的硫氰溶入硫氰酸銨水溶液中，所述硫氰酸銨水溶液的質量濃度為1%_2%，調pH值為2-2. 5，得混合溶液； 所述類鹵化合物為硫氰，分子式為C2N2S2。下面對本專利技術做進一步的解釋和說明按本專利技術介紹這種類鹵化合物即硫氰的制備方法。它以含有碳C元素、氮N元素和硫 S元素的物質為原料，如含有硫氰酸根[SC『]的鹽類、酸類等物質；采用對硫氰酸根進行選擇性氧化的方法使硫氰酸根陰離子失掉一個電子而成為單電子游離基、兩個所述單電子游離基結合在一起而形成硫氰；轉化為硫氰，所述的含有硫氰酸根的物質包括硫氰酸、硫氰酸鹽如硫氰酸鉀、硫氰酸銨、硫氰酸鈉等；所述的對硫氰酸根進行選擇性溫和氧化的氧化劑為含有氧[O]的氧化劑如過氧化物、高濃度氧等。對于所形成的硫氰產物，可進一步通過濃縮、冷卻、結晶和固液分離、洗滌和干燥等操作，得到純度符合相關使用要求的產品。本專利技術所制得的產品硫 氰可作為一種溫和的氧化劑使用，用于對單質態金屬和低價態過渡金屬所對應的硫化物或氧化物進行氧化，使其價態從低價(包括零價)升至正一價或更高價態；同時，所制得的產品硫氰還可作為一種配位能力較強的配體(絡合劑)即負一價硫氰酸根陰離子來源，與過渡金屬離子有效地形成相應的絡合物(配位化合物)。本專利技術制備出的這種類鹵化合物，它可應用在以下領域1)作為溫和的氧化劑而應用于單質態金屬(如鈉、鎂、銅、金等)的氧化，使其價態從零價升至正一價或更高價態，在適當的其它陰離子或絡合劑的協助下，這樣的單質態金屬最終可成為可溶性金屬化合物而進入溶液中。2)作為絡合劑或負一價的硫氰根陰離子來源而應用于金屬尤其是過渡金屬 (如銅、鎳、金、銀等)化合物(包括絡合物，也稱為配位化合物)的制備。3)同時作為氧化劑和絡合劑，使單質態過渡金屬、低價態過渡金屬對應的硫化物或氧化物等低溶解性物質(尤其是自然界的硫化礦物和氧化礦物)實現“氧化-絡合”溶解，相應的過渡金屬以離子狀態進入溶液中。本專利技術所述的這種類鹵化合物也可應用在以下對象中進行過渡金屬的溶浸一提取和回收廢印刷電路板行業、廢舊家用電器、廢五金、廢催化劑、礦山和冶金廠的廢礦渣或廢冶煉渣。與現有技術相比，本專利技術的優勢在于1、與前人介紹的使用含鉛的硫氰酸鹽和溴素(Br2)作原料的合成硫氰的方法相比較， 本專利技術的制備方法工藝路線簡單、步驟少、副反應本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種類鹵化合物的制備方法，所述類鹵化合物為硫氰，分子式為C2N2S2，其特征是，將含有硫氰酸根的物質在氧化劑的作用下對硫氰酸根進行氧化形成硫氰；所述含有硫氰酸根的物質選自硫氰酸或一價的硫氰酸鹽；所述氧化劑選自含有過氧根[O2]2—的過氧化物或者氧氣。

【技術特征摘要】
1.一種類鹵化合物的制備方法，所述類鹵化合物為硫氰，分子式為C2N2S2，其特征是，將含有硫氰酸根的物質在氧化劑的作用下對硫氰酸根進行氧化形成硫氰；所述含有硫氰酸根的物質選自硫氰酸或一價的硫氰酸鹽；所述氧化劑選自含有過氧根2—的過氧化物或者氧氣。2.根據權利要求1所述類鹵化合物的制備方法，其特征是，具體制備方法為將含有硫氰酸根的物質溶于水中，在0°C _40°C的溫度下加入氧化劑并攪拌，直至繼續投加氧化劑后無沉淀產生，得混合物；將混合物進行固液分離、洗滌、然后干燥，得硫氰產物。3.根據權利要求1或2所述類齒化合物的制備方法，其特征是，所述一價的硫氰酸鹽選自硫氰酸鉀、硫氰酸鈉或硫氰酸銨；所述氧化劑選自雙氧水、過一硫酸氫鉀或過硫酸銨。4.一種類鹵化合物的應用，所述類鹵化合物為硫氰，分子式為C2N2S2,其特征是，所述類鹵化合物在金屬溶浸、提取或回收相關的化學選礦、濕法冶金行業中的應用。5.根據權利要求4所述類鹵化合物的應用，其特征是，具體方法為將1-2重量份的硫氰加入800-1000重量份的硫脲或硫氰酸銨水溶液中，其中硫脲或硫氰酸銨水溶液的質量濃度為2%-3%，得浸泡液，再將磨礦后...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李德良，李樂，張闖，
申請(專利權)人：長沙鉑鯊環保設備有限公司，
類型：發明
國別省市：