[發明專利]一種以鉻酸鋇為中間體由鉻酸鉀制備重鉻酸鈉的方法

有效

• 申請號: 201010621822.3
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102020317A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 徐紅彬;張懿;高毅穎;田穎;張洋;裴麗麗;張小飛;徐誠;王世君;郭慶華
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;中藍義馬鉻化學有限公司
• 主分類號: C01G37/14
• 分類號: C01G37/14
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 高宇;楊小蓉

技術領域

本發明屬無機鹽生產技術領域，具體地，本發明涉及一種以鉻酸鋇為中間體由鉻酸鉀制備重鉻酸鈉的方法。

背景技術

鉻鹽是無機鹽的主要產品之一，我國國民經濟中約15％的產品與鉻鹽有關。2010年我國鉻鹽生產能力達40萬噸，占全世界總產能的50％以上，成為世界鉻鹽生產第一大國。鉻鹽具有廣泛應用，主要應用于儀器、儀表、機床、日用五金的電鍍，制革工業中的鞣革，紡織印染行業的媒染劑及氧化劑，金屬制品的拋光、磷化處理以及火柴、油墨、塑料等行業，還應用于醫藥工業、合成香料、合成纖維、顏料、染料、化工、玻璃、陶瓷生產，在國民經濟中起著重要的作用。常見的鉻鹽產品包括重鉻酸鈉(紅礬鈉)、鉻酸酐、堿式硫酸鉻、氧化鉻、重鉻酸鉀等。

目前我國鉻鹽行業所采用的生產技術資源能源利用率低，而且排放大量含有高毒性鉻的鉻渣、煙塵、廢液等。鉻渣給生態環境和人民健康帶來了極大的危害。開發鉻鹽清潔生產新技術具有迫切的社會需求，綠色過程清潔生產是21世紀化學工業可持續發展的科學基礎，它將原有的“先污染、后治理”的生產路線改變為“從源頭上根除污染”。綠色過程工程清潔生產傳統工業可持續發展的出路，是研究與自然環境相容的資源高效-清潔-合理利用的物質轉化過程。不僅節省了資源和能源，而且盡量不采用有毒有害原材料，減少廢棄物排放的數量和毒性，使生產過程對人類和環境的影響減小到最低程度。

中國科學院過程工程研究所開拓的低溫亞熔鹽液相氧化-反應/分離耦合強化-介質再生循環-資源全組分深度利用的鉻化工清潔生產集成技術，已在河南義馬建成萬噸級示范裝置并實現了良好的運行效果：主元素鉻轉化率從傳統有鈣焙燒工藝的75％提高到99％，反應溫度從傳統有鈣焙燒工藝的1200℃降至300℃，鉻渣削減80％，并副產脫硫劑高附加值產品，首次實現了鉻渣零排放。

亞熔鹽液相氧化法生產鉻鹽產品的清潔生產新工藝，其核心技術的母產品為鉻酸鉀(K₂CrO₄)和重鉻酸鉀(K₂Cr₂O₇)。但與鉀鹽相比，鈉鹽來源廣泛，價格低廉，因此重鉻酸鈉產品為當前鉻鹽市場的主流產品，亞熔鹽清潔工藝從鉀鹽產品向鈉鹽產品的轉化就成為一個重要的研究課題。

亞熔鹽清潔工藝實現鉻酸鹽從鉀鹽產品向鈉鹽產品的轉化，有兩個主要途徑：一是將反應介質由氫氧化鉀轉變為氫氧化鈉；二是將中間產品鉻酸鉀轉化為鉻酸鈉或重鉻酸鈉產品。但在第一個途徑中，反應介質的改變會引起反應條件、分離工藝路線及工程設備等一系列調整，并且前期研究結果表明，氫氧化鉀作為反應介質時反應條件更溫和，和氫氧化鈉相比優勢明顯。采用常規化學化工的方法實現鉻酸鉀中間產品向鉻酸鈉或重鉻酸鈉產品的轉化，就成為值得深入研究的方向之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以鉻酸鋇為中間體由鉻酸鉀制備重鉻酸鈉的方法。

根據本發明的以鉻酸鋇為中間體由鉻酸鉀制備重鉻酸鈉的方法，該方法包括以下步驟：

1)將K₂CrO₄和BaO按1∶0.5～2的摩爾比混合，得到BaCrO₄沉淀和KOH溶液，進行固液分離；

2)將步驟1)得到的KOH溶液回收；

3)將步驟1)中所得的BaCrO₄與鈉鹽按1∶0.5～2的混合，攪拌，調節pH值為1～7，得到鋇鹽沉淀和Na₂Cr₂O₇溶液，進行固液分離；

4)將步驟3)中的鋇鹽沉淀進行焙燒、氧化得到BaO，返回的步驟1)中循環使用；

5)將步驟3)中得到的Na₂Cr₂O₇蒸發，除雜，得到Na₂Cr₂O₇濃縮液，升溫，保溫結晶，得到Na₂Cr₂O₇晶體和母液，將得到的母液返回到步驟3)循環反應。

根據本發明的以鉻酸鋇為中間體由鉻酸鉀制備重鉻酸鈉的方法，所述的步驟3)中鈉鹽為與鋇生成難溶性鋇鹽的鈉鹽。

根據本發明的以鉻酸鋇為中間體由鉻酸鉀制備重鉻酸鈉的方法，所述的步驟3)中反應溫度為20～200℃。

根據本發明的以鉻酸鋇為中間體由鉻酸鉀制備重鉻酸鈉的方法，所述的步驟3)中攪拌速率為100～500rpm。

根據本發明的一實施例，該方法具體的包括以下步驟：