[發明專利]一種鈉基熔鹽氧化連續碳化法制重鉻酸鈉的方法

有效

• 申請號: 201310075593.3
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103086433A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 石大學
• 申請（專利權）人: 湖北振華化學股份有限公司
• 主分類號: C01G37/14
• 分類號: C01G37/14
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

1.一種鈉基熔鹽氧化連續碳化法制重鉻酸鈉的方法，其步驟為：

（A）混料：

將鉻鐵礦粉或鉻鐵粉、鈉基堿性化合物、重鉻酸鈉、回收料混合成生料，其中鉻鐵礦粉、鈉基堿性化合物、重鉻酸鈉、回收料的質量比為1：0.6~1.55：0~0.5：0~0.08，或鉻鐵粉、鈉基堿性化合物、重鉻酸鈉、回收料的質量比為0.5：0.6~1.55：0~0.5：0~0.08，鉻鐵礦粉或鉻鐵粉中Cr與鈉基堿性化合物中Na的摩爾比為1.0：1.0~3.0，回收料為氧化焙燒工序的煙氣除塵物，生料中水分的質量百分含量為1~10%；

（B）氧化焙燒：

步驟（A）中的生料加入到回轉窯中形成熔融狀態進行氧化反應，反應溫度為900~1400℃，熔鹽量為50~95%，反應時間為10~60min，該回轉窯是長徑比為3~6的臥式回轉窯，所述的回轉窯的底部、側壁和頂部上均設置有風眼裝置，該風眼裝置連接噴槍，通過噴槍向回轉窯窯體內部通入燃料，所述的回轉窯加料端和放料端均設置有燃燒器，燃燒器用于提供熱量；氧化焙燒工序的煙氣除塵物作為回收料返回步驟（A）混料使用；

（C）浸取：

1）粒化、水淬：將步驟（B）中的熔鹽由回轉窯出料口經出料溜槽進入粒化器粒化、水淬，水淬水用量為進窯的鉻鐵礦粉或鉻鐵粉重量的1.5~3.0倍，水淬后料漿進入粗粒分離槽，蒸汽由間壁冷卻回收熱量后經水淋吸收槽吸收；

2）固液分離：將步驟1）中料漿經離心機分離，分離后固體由分配器進入膠帶式真空過濾機進行逆流洗滌，洗水進入蒸汽水淋吸收塔，洗滌后固體即為副產品鐵渣，鐵渣中以Fe₂O₃計質量百分含量為50~70%，六價鉻的質量百分含量≤0.005%；分離后濾液為鉻酸鈉溶液，溶液中以重鉻酸鈉計的質量百分含量為35~60%；

（D）碳化：

1）中和除鋁：將步驟（C）的鉻酸鈉溶液中通入連續碳化塔尾氣，第一階段中和控制終點pH值為9.7~10.5進行固液分離，濾餅為鋁泥，濾液進行第二階段中和除鋁控制終點pH值為7.0~8.0，并將中和液經固液分離，濾餅返回第一階段，濾液即鉻酸鈉中性液；

2）蒸發濃縮并配料：將步驟1）中鉻酸鈉中性液經蒸發濃縮至含量為950~1000g/L，并與蒸發結晶分離后的濃碳化液按1：0.05~0.5的質量比配料混合，控制混合料液密度為1.67~1.71g/cm³，以重鉻酸鈉計的含量為1000~1050g/L；

3）連續碳化：將來自碳酸氫鈉流化床分解后經除塵、除濕、加壓后的CO₂氣體和商品液體CO₂分別計量后，與步驟2）的鉻酸鈉中性液在6~8級連續碳化塔中進行碳化反應，碳化壓力為1.0~1.5MPa，碳化率為90~95%，碳化終點溫度為35~40℃；

4）固液分離：步驟3）的碳化液經壓濾進行固液分離，分離后濾液為碳化清液，分離后固體即質量百分含量為85~90%的碳酸氫鈉副產物，經流化床于260~350℃進行分解，氣體經除塵、除濕、加壓后作為步驟3）中連續碳化的CO₂來源之一，分解后固體即碳酸鈉返回步驟（A）混料工序作為鈉基堿性化合物使用；

5）蒸發結晶分離：將步驟4）的碳化清液蒸發結晶至含Na₂Cr₂O₇·2H₂O為1600~1700g/L的濃碳化液，該濃碳化液一部分返回步驟2）配料使用，其余部分經補充酸化后離心分離，分離后濾液為母液作為制鉻酸酐或堿式硫酸鉻的原料，分離后固體即重鉻酸鈉晶體，即商品紅礬鈉。

2.根據權利要求1所述的一種鈉基熔鹽氧化連續碳化法制重鉻酸鈉的方法，其特征在于：步驟（A）中所述的鈉基堿性化合物為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種或一種以上的混合，鉻鐵礦粉或鉻鐵粉中Cr與鈉基堿性化合物中Na的摩爾比為1.0：1.0~2.0。

3.根據權利要求2所述的一種鈉基熔鹽氧化連續碳化法制重鉻酸鈉的方法，其特征在于：步驟（B）中氧化焙燒的反應溫度為1100~1250℃，反應時間15~30min，熔鹽量為55~75%。