[發(fā)明專利]一種鉻酸酐的制備方法及制備得到的鉻酸酐晶體顆粒

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610145862.2
• 申請(qǐng)日: 2016-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN107188227B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐紅彬;蔡再華;田穎;程西川;裴麗麗;段靜;張笛;劉靜文;張紅玲;陳小紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北振華化學(xué)股份有限公司;中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號(hào): C01G37/033
• 分類號(hào): C01G37/033
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯瀟瀟

本發(fā)明涉及一種鉻酸酐的制備方法，所述方法包括如下步驟：(1)向重鉻酸鈉溶液中加入濃硫酸，進(jìn)行反應(yīng)，得到反應(yīng)液；(2)調(diào)整反應(yīng)液濃度至待結(jié)晶濃度，蒸發(fā)結(jié)晶，得到蒸發(fā)組分；(3)將蒸發(fā)組分固液分離，固體組分加水再次溶解至待結(jié)晶濃度，再次蒸發(fā)結(jié)晶后，得到二次蒸發(fā)組分；(4)將步驟(3)得到的二次蒸發(fā)組分固液分離，固體組分即為鉻酸酐晶體粗品；(5)將步驟(4)得到的鉻酸酐晶體粗品洗滌，烘干后得到鉻酸酐晶體成品。本發(fā)明制備得到的鉻酸酐產(chǎn)品純度大于99.0％，粒度均一，制備方法綠色清潔。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鉻化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種鉻酸酐的制備方法及制備得到的鉻酸酐晶體顆粒，制備得到的鉻酸酐晶體顆粒粒徑均一，純度較高。

背景技術(shù)

鉻酸酐是鉻化工主要產(chǎn)品之一，是重要的無機(jī)化工原料，廣泛應(yīng)用于電鍍、制革、金屬鈍化、氧化鉻綠生產(chǎn)以及化肥、醫(yī)藥等行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要作用。鉻酸酐的工業(yè)制法有近十種，但從反應(yīng)原理區(qū)分，只有硫酸法、電解法兩種基本方法，或兩者結(jié)合的技術(shù)。

電解法以重鉻酸鈉或鉻酸鈉為原料，在二室或三室電解槽進(jìn)行電解，陰極得到氫氧化鈉溶液，陽極得到鉻酸溶液，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后得到鉻酸酐晶體，但電解法耗電量大、成本高、產(chǎn)品中Na⁺含量高的問題一直未很好解決。

硫酸法分為干法和濕法兩種，干法又稱為熔融法，為世界各國(guó)包括我國(guó)普遍采用的方法，它是采用重鉻酸鈉和濃硫酸反應(yīng)后生成的鉻酸酐和硫酸氫鈉在180～210℃處于熔融狀態(tài)，利用二者不互熔的原理實(shí)現(xiàn)分離，此法具有反應(yīng)溫度高、反應(yīng)產(chǎn)生氯化鉻酰劇毒氣體，反應(yīng)后期鉻酸酐分解生成Cr³⁺，收率低于95％，副產(chǎn)物難以綜合利用的缺點(diǎn)，此外，這種方法得到片狀鉻酸酐，難以得到結(jié)晶顆粒的鉻酸酐。

濕法包括常壓結(jié)晶、熔融提純法和減壓蒸發(fā)結(jié)晶、洗滌方法，常壓結(jié)晶、熔融提純法是采用過量濃硫酸與重鉻酸鈉反應(yīng)，析出粗鉻酸酐晶體，分離濾液后在熔融分離器中精制，該法仍然需要高溫熔融過程；減壓蒸發(fā)結(jié)晶、洗滌方法(CN1206165C)是將濃硫酸與紅礬鈉溶液混合后在真空度為370～500mmHg下減壓蒸發(fā)至鉻酸酐析出，再經(jīng)脫水后用鉻酸酐溶液洗滌，最后經(jīng)烘干而成，該法雖能得到含量在99.9％的鉻酸酐晶體，但由于無法脫除溶液中的硫酸氫鈉，鉻酸酐收率小于50％，溶液中的硫酸氫鈉和大量鉻酸酐返回到鉻鹽生產(chǎn)過程中酸化工序，酸平衡無法實(shí)現(xiàn)，使該方法工業(yè)可實(shí)施性受到限制。

由于制備鉻酸酐的原料中含有氯離子，在氯離子的影響下體系中會(huì)產(chǎn)生三價(jià)鉻，另外該體系自身的副反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生三價(jià)鉻，反應(yīng)方程如下：

2CrO₃+12HCl→2CrCl₃+3Cl₂↑+6H₂O (1)

CrO₃+2HCl→CrO₂Cl₂+H₂O (2)

三價(jià)鉻的存在影響鉻酸酐晶體的質(zhì)量，也會(huì)影響鉻酸酐在電鍍等行業(yè)的應(yīng)用，因此解決三價(jià)鉻的問題是結(jié)晶法制備鉻酸酐的關(guān)鍵。

另外，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)制備鉻酸酐的方法中，結(jié)晶得到鉻酸酐晶體的方法存在晶體雜質(zhì)含量高，產(chǎn)品質(zhì)量差，顆粒不均一的缺點(diǎn)。

因此，本領(lǐng)域需要開發(fā)一種鉻酸酐的制備方法，所述方法制備得到的鉻酸酐純度高，粒徑均一，且制備方法綠色清潔。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種鉻酸酐的制備方法及制備得到的鉻酸酐晶體顆粒。所述鉻酸酐的制備方法綠色清潔，制備得到的鉻酸酐晶體顆粒純度高，且粒徑均一，解決現(xiàn)有鉻酸酐工業(yè)生產(chǎn)中氯化鉻酰劇毒氣體產(chǎn)生、收率低及體系中三價(jià)鉻的問題。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：