CN108341898B - 一种脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚合物领域，具体地涉及一种脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂的方法包括：将加氢后的聚合物溶液进行静置分层，分别得到油相和水相；然后将所述油相从物料进口管进入所述旋液分离器中进行进一步分离，分离得到的氢化聚合物从溢流管引出，并且将部分所得氢化聚合物循环引入至所述旋液分离器，剩余部分所得氢化聚合物作为合格氢化聚合物引出，用于循环的所述氢化聚合物与作为合格氢化聚合物的质量流量之比为(1.2～6)：1。本发明提供的方法较现有技术的方法更简单易行，采用本发明的脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂的方法，不仅能够节约设备投资，还能将聚合物溶液中的催化剂金属离子含量降低至10ppm以下。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物领域，具体地，涉及一种脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂的方法。
背景技术
对于丁苯类聚合物如SBS、SBR以及聚丁二烯、SIS等含聚双烯链节的不饱和聚合物，由于其中聚双烯链段中含有不饱和双键，化学性质比较活泼，其热、氧稳定性及耐老化性较差，因此常采用加氢的方法使此类聚合物的不饱和双键饱和，从而大大增加其环境稳定性，并使其具有良好的热稳定性。
聚合物加氢通常在重金属催化剂存在下进行，到目前为止，工业上加氢方法主要采用均相溶液催化剂加氢法和非均相溶液催化加氢法。相应地，这两种方法使用的催化剂体系可分为均相催化剂体系和非均相催化剂体系。采用非均相催化剂对聚合物进行加氢后，催化剂的分离脱除比较容易，但非均相催化剂的活性和选择性较差。因此在现有技术中，多采用活性和选择性相对高的均相催化剂进行聚合物的加氢，但由于加氢溶液粘度大，使残留的均相催化剂难于脱除。
在现有技术中使用的一种典型方法是将聚合物的溶液或乳液与酸(通常为无机酸)的水溶液混合。US4396761中公开了一种用稀硫酸处理加氢后的聚合物溶液的方法，分离含水相，然后用水蒸汽蒸煮聚合物溶液，以驱出聚合物溶剂获得聚合物。US3780138中公开了一种脱除金属催化剂的方法，使用氧化剂和稀的柠檬水及低级脂肪醇萃取聚合产物中的金属离子。在US4595749中公开了一种从聚合物溶液中除去金属催化剂的方法，采用氧化剂和二羧酸，低级脂肪醇(碳原子数小于4)或甲苯作为二羧酸的溶剂。使用该方法，当聚合物溶液粘度高时，脱除效果不理想。CN1062909A与CN1067898A中均公开了一种用金属沉淀剂脱除加氢后聚合物溶液中残余催化剂金属离子的方法，沉淀剂中含有有机溶剂和有机一元酸或无机一元酸。
在上述脱除加氢后聚合物溶液中残余金属离子的方法中，残余的金属催化剂经氧化剂氧化后进入酸溶液中，然后通过静置分层将聚合物溶液、酸溶液进行油水分离，使聚合物溶液中的金属离子尽可能地被萃取到水相酸溶液中，油相聚合物溶液接着进入离心机，经离心分离后进一步将聚合物溶液中的残余金属离子脱除干净。但直接用离心机来继续处理氧化、酸洗后的聚合物溶液时，由于聚合物溶液中的金属离子与聚合物溶液之间密度差较小，因此对离心机设备的要求较高，相应地用于购买离心机的设备投资较大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的方法在脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂时必须使用昂贵的离心机来处理氧化和酸洗后的聚合物溶液造成的成本高的缺陷，提供一种低成本地脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂的方法。
本发明的发明人在研究中意外地发现，采用旋液分离器脱除不饱和聚合物加氢后得到的加氢聚合物溶液中的残余加氢催化剂，并且将循环比大于等于1.2且小于等于6的经所述旋液分离器分离后的加氢聚合物溶液循环至旋液分离器时能够获得明显高的催化剂脱除率。特别地，通过控制操作过程中的循环比在一定的优选范围内时，能够将加氢聚合物溶液中的催化剂金属离子含量降低至10ppm以下。
为了实现上述目的，本发明提供一种脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂的方法，该方法包括：将经氧化和酸洗后的不饱和聚合物加氢后的聚合物溶液进行静置分层，分别得到含有残余加氢催化剂的油相和含有金属离子的水相；然后将所述油相从位于旋液分离器的上部圆筒区的上部的物料进口管进入所述旋液分离器中进行进一步分离，分离得到的氢化聚合物从位于所述旋液分离器的顶部的溢流管引出，并且将部分所得氢化聚合物从所述物料进口管循环引入至所述旋液分离器中进行分离，剩余部分所得氢化聚合物作为合格氢化聚合物引出，以及所述旋液分离器还包括扩口与所述圆筒区底部连接的下部圆锥区，所述物料进口管沿所述圆筒区切向设置，其中，用于循环的所述氢化聚合物与作为合格氢化聚合物的质量流量之比为(1.2～6)：1。
本发明用液-液旋液分离器以及控制用于循环的氢化聚合物的循环比为等于1.2且小于等于6的方法代替现有技术的离心机对氧化和酸洗后的聚合物溶液进行分离，以进一步脱除聚合物溶液中残留的金属催化剂，本发明提供的方法较现有技术的方法更简单易行。
特别地，采用本发明的脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂的方法，不仅能够节约设备投资，还能将聚合物溶液中的催化剂金属离子含量降低至10ppm以下。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是为本发明一种优选的具体实施方式的方法中所应用的旋液分离器的结构示意图。
图2是图1所示的旋液分离器的俯视图。
图3是本发明一种优选实施方式的方法的工艺流程示意图。
附图标记说明
1、圆筒区 2、圆锥区
3、物料进口管 4、溢流管
5、底流管 6、氧化和酸洗后的聚合物溶液
7、分离罐 8、含有金属离子的水相
9、含有残余加氢催化剂的油相
10、合格氢化聚合物溶液
11、被脱除的残余有机酸和金属离子
12、循环液
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明的所述“扩口”和“窄口”分别表示圆锥的底部和顶部，且扩口为锥底所在的开口。
本发明提供了一种脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂的方法，该方法包括：将经氧化和酸洗后的不饱和聚合物加氢后的聚合物溶液进行静置分层，分别得到含有残余加氢催化剂的油相和含有金属离子的水相；然后将所述油相从位于旋液分离器的上部圆筒区的上部的物料进口管进入所述旋液分离器中进行进一步分离，分离得到的氢化聚合物从位于所述旋液分离器的顶部的溢流管引出，并且将部分所得氢化聚合物从所述物料进口管循环引入至所述旋液分离器中进行分离，剩余部分所得氢化聚合物作为合格氢化聚合物引出，以及所述旋液分离器还包括扩口与所述圆筒区底部连接的下部圆锥区，所述物料进口管沿所述圆筒区切向设置，其中，用于循环的所述氢化聚合物与作为合格氢化聚合物的质量流量之比为(1.2～6)：1。
本发明的方法中，经氧化和酸洗后的不饱和聚合物加氢后的聚合物溶液在进行静置分层后，得到的水相有机酸溶液优选进入有机酸溶液精制系统，以除去有机酸溶液中的催化剂金属离子，使有机酸溶液能够循环利用。
本发明的方法中，经氧化和酸洗后的不饱和聚合物加氢后的聚合物溶液在进行静置分层后，得到的油相聚合物溶液优选进入旋液分离器中，继续脱除残留在聚合物溶液中的催化剂金属离子及有机酸溶液，提高催化剂金属离子的脱除率。
优选地，用于循环的所述氢化聚合物与作为合格氢化聚合物的质量流量之比为(3～5)：1。本发明的发明人发现，采用旋液分离器分离氢化后的聚合物溶液以脱除其中的催化剂金属离子及有机酸溶液，并且特别控制用于循环的所述氢化聚合物与作为合格氢化聚合物的质量流量之比为(3～5)：1时，能够使得经分离后得到的合格聚合物溶液中的催化剂金属离子含量降低至10ppm以下。
优选地，所述油相通过所述物料进口管以进入所述旋液分离器的内部空间的流速为1～3.2m/s；更优选为1.8～2.7m/s。也即，所述油相通过所述物料进口管的流速为1～3.2m/s；更优选为1.8～2.7m/s。
以下描述本发明的旋液分离器的优选构造：所述旋液分离器包括上部的圆筒区和扩口与所述圆筒区底部连接的下部的圆锥区，所述圆筒区的上部具有切向设置的物料进口管，以及所述圆筒区的顶部设置有连通所述旋液分离器的内部空间和外部空间的溢流管，所述油相从所述物料进口管引入至所述旋液分离器的内部空间中。
本发明中，所述油相通过所述旋液分离器分离而得到的除去了残余有机酸和金属催化剂离子的无色透明的聚合物溶液从溢流管流出。
优选地，所述物料进口管的内径为所述圆筒区的内径的1/5～1/2，更优选为1/4～1/3。
优选地，所述溢流管的内径为所述圆筒区的内径的1/4～1/2，更优选为1/4～1/3。
优选地，所述旋液分离器的底部具有与所述圆锥区的窄口连接的底流管。所述底流管用于将引入至所述旋液分离器中的油相中的残余的有机酸和金属催化剂离子去除，而除去了残余有机酸和金属催化剂离子的无色透明的聚合物溶液从溢流管流出。
优选地，所述底流管的内径为所述圆筒区的内径的1/5～1/2，更优选为1/4～1/3。
根据一种优选的具体实施方式，所述物料进口管、溢流管和底流管的内径相同。
优选地，所述溢流管插入至所述旋液分离器的内部空间的深度为所述圆筒区的内径的0.2～2倍，更优选为0.5～1.6倍。本发明的发明人发现，通过控制所述溢流管插入至所述旋液分离器的内部空间的深度为所述圆筒区的内径的0.5～1.6倍时，采用本发明的方法获得的氢化聚合物溶液的催化剂残余更少。
优选地，所述圆筒区的高度与所述圆锥区的高度之比为1/4～1，更优选为1/3～3/5。
根据一种优选的具体实施方式，所述旋液分离器的结构如图1所示，具体地：
该旋液分离器包括上部的圆筒区1和扩口与所述圆筒区底部连接的下部的圆锥区2，所述圆筒区的上部具有切向设置的物料进口管3，以及所述圆筒区的顶部设置有连通所述旋液分离器的内部空间和外部空间的溢流管4，所述油相从所述物料进口管引入至所述旋液分离器的内部空间中，所述旋液分离器的底部具有与所述圆锥区的窄口连接的底流管5。
本发明的发明人发现，控制所述物料进口管的内径为所述圆筒区的内径的1/5～1/2，更优选为1/4～1/3，以及控制所述油相通过所述物料进口管以进入所述旋液分离器的内部空间的流速为1～3.2m/s；更优选为1.8～2.7m/s时，由本发明的方法获得的聚合物溶液中的催化剂金属离子的脱除率更高。
本发明的方法中，不饱和聚合物加氢后，要向加氢后的聚合物溶液中加入氧化剂将残余金属离子进行氧化，并且用有机酸溶液对加氢后的聚合物溶液进行酸洗，将加氢后的聚合物溶液中的残余金属离子萃取至有机酸溶液中。所述氧化剂可以预先加入至加氢后的聚合物溶液中，也可与有机酸溶液同时加入至加氢后的聚合物溶液中。
在本发明中，本发明的方法中，氧化剂可以是任何适用于氧化金属催化剂的氧化物，例如为氧气、空气、过氧化氢、烷基或芳基过氧化物。氧化剂与加氢后的聚合物溶液中的金属离子的摩尔比为(0.1～100)：1，优选为(1～20)：1。
在本发明的方法中，所述有机酸为带有羧基的有机化合物，且溶于水，因此所述有机酸溶液为有机酸与水形成的水溶液。所述有机酸水溶液中的有机酸可以与聚合物溶液中的金属离子形成较稳定的螯合物，且所得螯合物溶于水。最后通过油相的聚合物溶液与水相的有机酸水溶液的分离来达到脱除加氢后的聚合物溶液中残余催化剂金属离子的目的。在此，所应用的有机酸水溶液为本领域常用的有机酸溶液，具体实例包括但不限于柠檬酸水溶液，优选为柠檬酸水溶液，且柠檬酸水溶液的浓度为1～5重量％，优选为2～3重量％，且柠檬酸水溶液与加氢后的聚合物溶液的体积比为(0.6～1.5)：1，优选为(0.8～1.2)：1。
本发明的方法中，加氢后的聚合物溶液的氧化和酸洗可同时在具有混合功能的设备中完成，具体实例包括但不限于搅拌釜，优选为搅拌釜。
优选地，所述氧化和酸洗的条件包括：温度为50～80℃，更优选为60～70℃；时间为50～90min，更优选为65～80min。
本发明的方法中，经氧化和酸洗后的不饱和聚合物加氢后的聚合物溶液需要进行静置分层，以实现油水两相的分离。静置分层可以在本领域中常用的静置分离设备中进行，具体实例包括但不限于带有隔板的卧式分离罐，优选为带有隔板的卧式分离罐。
优选地，所述静置分层的条件包括：温度为20～80℃，更优选为25～40℃；时间为90～180min，更优选为120～150min。
在本发明的方法中，用于加氢的不饱和聚合物可以是开键共轭二烯均聚物，碳原子数4～8个，如丁二烯、异戊二烯、环戊二烯、共轭己二烯、共轭庚二烯、共轭辛二烯；也可以是乙烯基芳香族聚合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙烯基苯的均聚物；还可以是4～8个碳原子的共轭二烯与乙烯芳香族化合物的共聚物，它可以是无规的，也可以是嵌段的，聚合的方法可以参见US3792005和US3431323中。
优选地，所述经氧化和酸洗后的不饱和聚合物加氢后的聚合物溶液中的聚合物的浓度为5～16重量％，更优选为8～12重量％。
根据一种优选的具体实施方式，本发明的所述脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂的方法采用图3所示的工艺流程进行，具体地：
该方法包括：将经氧化和酸洗后的不饱和聚合物加氢后的氧化和酸洗后的聚合物溶液6引入至分离罐7中进行静置分层，分别得到含有残余加氢催化剂的油相9(来自分离罐)和含有金属离子的水相8；然后将所述含有残余加氢催化剂的油相9引入旋液分离器中进行进一步分离，分离得到的氢化聚合物从位于所述旋液分离器的顶部的溢流管引出，并且将部分所得氢化聚合物作为循环液12从所述物料进口管循环引入至所述旋液分离器中进行分离，剩余部分所得氢化聚合物作为合格氢化聚合物10引出，被脱除的残余有机酸和金属离子11从底流管排出。
在没有特别说明的情况下，本文所述的“循环比”均为用于循环的所述氢化聚合物与作为合格氢化聚合物的质量流量之比。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均来自商购。
制备例
在5L聚合釜中，以正丁基锂为引发剂，环己烷与正己烷的混合物(环己烷的重量百分比为87％)为溶剂合成丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。在所得聚合产物中，丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物浓度基于整个聚合体系为10重量％，该嵌段共聚物的数均分子量为5.5万，苯乙烯与丁二烯单体单元的重量比为3：7。取所得丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物溶液1200mL，然后将其加入2L用高纯氢气净化后的高压加氢釜中待用。
加氢催化剂由主催化剂环烷酸镍(北京燕山合成橡胶厂，工业级，浓度4g/L)和三异丁基铝(北京燕山合成橡胶厂，工业级，浓度3g/L)于50℃下陈化30分钟制得，其中镍铝比为1：4(摩尔比)。将制得的加氢催化剂加入装有丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物溶液的2L加氢釜中，催化剂加入量为0.07gNi/100g丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。向加氢釜中通入氢气，控制加氢反应压力为4MPa(表压)，加氢反应温度为65℃，搅拌转速为600rpm。反应2小时，聚合物物中丁二烯段加氢度大于98％。
将加氢后聚合物溶液压入2L密闭搅拌釜中，进行聚合物溶液的氧化和酸洗：通过恒温水浴将加氢后聚合物溶液加热到60℃，然后向加热后的聚合物溶液中加入30重量％的过氧化氢，其用量为聚合物溶液体积的1％，同时加入2重量％的柠檬酸水溶液，其用量为聚合物溶液体积的0.8倍，搅拌转速为500rpm，反应混合时间为65min。
所得溶液备用。
实施例1
将制备例得到的氧化和酸洗后的混合物由氧化/酸洗釜压入分离罐中，采用静置分离方法使所得到的聚合物溶液和柠檬酸水溶液进行静置分离。静置分离温度为25℃，时间为120min。静置后得到的柠檬酸水溶液(水相)进入离子交换树脂精制系统，除去其中所含有的镍、铝金属离子，以使柠檬酸水溶液得以循环利用。分离得到的聚合物溶液(油相)进入旋液分离器中，进一步脱除其中残留的镍、铝金属离子。
旋液分离器的圆筒区内径为50mm，圆筒区长度为100mm，锥形区的高度为200mm，且锥角为15℃；物料进口管内径、溢流管内径、底流管内径均为15mm，且溢流管插入深度为25mm。操作过程中的循环比为1.2，聚合物溶液通过旋液分离器的物料进口管进入旋液分离器时的流速为1m/s。经旋液分离后，得到的含有镍、铝金属离子的少量有机酸溶液从底流管流出，无色透明的聚合物溶液从溢流管流出。
用乙醇将溢流出的聚合物溶液凝聚后在50℃的干燥箱中烘干至恒重，然后用等离子发射光谱法测聚合物中的金属含量，测得合格氢化聚合物中镍的含量为4.8ppm，铝的含量为10ppm。
实施例2
本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本实施例中，将操作过程中的循环比提高至2，聚合物溶液通过旋液分离器的物料进口管进入旋液分离器时的流速为1.4m/s。
其余均与实施例1中相同。
结果，测得合格氢化聚合物中镍的含量为4.5ppm，铝的含量为9ppm。
实施例3
本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本实施例中，将操作过程中的循环比提高至3，聚合物溶液通过旋液分离器的物料进口管进入旋液分离器时的流速为1.8m/s。
其余均与实施例1中相同。
结果，测得合格氢化聚合物中镍的含量为3.9ppm，铝的含量为7ppm。
实施例4
本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本实施例中，将操作过程中的循环比提高至4，聚合物溶液通过旋液分离器的物料进口管进入旋液分离器时的流速为2.3m/s。
其余均与实施例1中相同。
结果，测得合格氢化聚合物中镍的含量为3.5ppm，铝的含量为6ppm。
实施例5
本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本实施例中，将操作过程中的循环比提高至5，聚合物溶液通过旋液分离器的物料进口管进入旋液分离器时的流速为2.7m/s。
其余均与实施例1中相同。
结果，测得合格氢化聚合物中镍的含量为4.3ppm，铝的含量为8.2ppm。
实施例6
本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本实施例中，将操作过程中的循环比提高至6，聚合物溶液通过旋液分离器的物料进口管进入旋液分离器时的流速为3.2m/s。
其余均与实施例1中相同。
结果，测得合格氢化聚合物中镍的含量为4.8ppm，铝的含量为8.9ppm。
实施例7
本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本实施例中，旋液分离器的溢流管插入深度为80mm。
其余均与实施例1中相同。
结果，测得合格氢化聚合物中镍的含量为4.7ppm，铝的含量为9.5ppm。
实施例8
本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本实施例中，旋液分离器的物料进口管的内径为10mm，且溢流管内径、底流管内径均为15mm。
其余均与实施例1中相同。
结果，测得合格氢化聚合物中镍的含量为4.9ppm，铝的含量为10ppm。
对比例1
本对比例采用与实施例1相似的工艺流程进行，所不同的是，本对比例中采用碟片式离心机替换实施例1中的旋液分离器，也即将经过分离罐静置分离得到的聚合物溶液送入碟片式离心机(牌号为DHC270，购自江苏无锡)中，其转速为7300r/min，分离因数为10136。
按照该对比例的方法，所得的合格氢化聚合物中镍的含量为4.7ppm，铝的含量为10ppm。
对比例2
本对比例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本对比例中，操作过程中的循环比为1。
其余均与实施例1中相同。
结果，测得合格氢化聚合物中镍的含量为6.3ppm，铝的含量为15.2ppm。
对比例3
本对比例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本对比例中，操作过程中的循环比为7。
其余均与实施例1中相同。
结果，测得合格氢化聚合物中镍的含量为5.6ppm，铝的含量为14.2ppm。
通过对比可以看出，本发明通过采用旋液分离器能够在避免使用昂贵的离心机的前提下得到金属含量满足要求的氢化聚合物，具体地，所获得的氢化聚合物中的金属含量能够达到与使用离心机进行离心分离时得到的氢化聚合物中的金属含量相当。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (20)
1.一种脱除不饱和聚合物加氢后的残余加氢催化剂的方法，该方法包括：将经氧化和酸洗后的不饱和聚合物加氢后的聚合物溶液进行静置分层，分别得到含有残余加氢催化剂的油相和含有金属离子的水相；然后将所述油相从位于旋液分离器的上部圆筒区的上部的物料进口管进入所述旋液分离器中进行进一步分离，分离得到的氢化聚合物从位于所述旋液分离器的顶部的溢流管引出，并且将部分所得氢化聚合物从所述物料进口管循环引入至所述旋液分离器中进行分离，剩余部分所得氢化聚合物作为合格氢化聚合物引出，以及所述旋液分离器还包括扩口与所述圆筒区底部连接的下部圆锥区，所述物料进口管沿所述圆筒区切向设置，其中，用于循环的所述氢化聚合物与作为合格氢化聚合物的质量流量之比为(1.2～6)：1。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于循环的所述氢化聚合物与作为合格氢化聚合物的质量流量之比为(3～5)：1。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述油相通过所述物料进口管以进入所述旋液分离器的内部空间的流速为1～3.2m/s。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述油相通过所述物料进口管以进入所述旋液分离器的内部空间的流速为1.8～2.7m/s。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述物料进口管的内径为所述圆筒区的内径的1/5～1/2。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述物料进口管的内径为所述圆筒区的内径的1/4～1/3。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述溢流管的内径为所述圆筒区的内径的1/4～1/2。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述溢流管的内径为所述圆筒区的内径的1/4～1/3。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述旋液分离器的底部具有与所述圆锥区的窄口连接的底流管。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述底流管的内径为所述圆筒区的内径的1/5～1/2。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述底流管的内径为所述圆筒区的内径的为1/4～1/3。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述物料进口管、溢流管和底流管的内径相同。
13.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述溢流管插入至所述旋液分离器的内部空间的深度为所述圆筒区的内径的0.2～2倍。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述溢流管插入至所述旋液分离器的内部空间的深度为所述圆筒区的内径的0.5～1.6倍。
15.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述圆筒区的高度与所述圆锥区的高度之比为1/4～1。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述圆筒区的高度与所述圆锥区的高度之比为1/3～3/5。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氧化和酸洗的条件包括：温度为50～80℃；时间为50～90min。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述氧化和酸洗的条件包括：温度为60～70℃；时间为65～80min。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述静置分层的条件包括：温度为20～80℃；时间为90～180min。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述静置分层的条件包括：温度为25～40℃；时间为120～150min。
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