[發(fā)明專利]一種氧化鉻的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610591111.3
• 申請日: 2016-07-25
• 公開（公告）號: CN106277053B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設計）人: 曲景奎;魏廣葉;余志輝;李永利;齊濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01G37/02
• 分類號: C01G37/02
• 代理公司: 北京方安思達知識產(chǎn)權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;武玥

本發(fā)明公開了一種氧化鉻的制備方法，包括以下步驟：(1)向重鉻酸鹽溶液加入還原劑得到混合溶液，后將混合溶液加熱至100～170℃反應，反應結束后保溫0.5～5.0h，得到氫氧化鉻漿料；(2)氫氧化鉻漿料經(jīng)固液分離得到濾液和濾餅，濾餅經(jīng)洗滌和干燥得到氫氧化鉻粉體；(3)將濾液和濾餅的洗滌液混合，部分返回步驟(1)中用于調(diào)節(jié)pH值，其余部分用于中和鉻酸酐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鉻硫酸氫鈉；(4)煅燒氫氧化鉻粉體，得到氧化鉻；(5)向步驟(3)中和含鉻硫酸氫鈉后得到的含鉻溶液中加入還原劑，反應產(chǎn)物經(jīng)固液分離后得到氫氧化鉻濾餅。本發(fā)明不僅具有顯著的經(jīng)濟效益，而且符合環(huán)保要求，是鉻鹽企業(yè)生產(chǎn)的一條有效途徑。

技術領域

本發(fā)明涉及鉻鹽生產(chǎn)領域，具體來說，涉及鉻鹽生產(chǎn)中采用重鉻酸鹽水熱法制備氧化鉻的新方法。

背景技術

傳統(tǒng)氧化鉻工業(yè)生產(chǎn)方法主要有兩種。一種是通過將重鉻酸鹽與硫酸銨進行熱分解反應制備氧化鉻。此工藝污染較小，但相對成本較高。雖然也可用碳取代傳統(tǒng)工業(yè)中的硫酸銨，但是還原過程要通過嚴格控制二氧化碳氣氛進行保護，防止氧化鉻重新被氧化，其存在工藝操作困難的問題。二是采用重鉻酸鹽硫酸熔融法生產(chǎn)鉻酸酐，鉻酸酐分解法制備氧化鉻。此方法產(chǎn)品質量高，但是工藝流程長，成本很高。同時，其硫酸利用率低于50％，每噸鉻酸酐副產(chǎn)1.4t含鉻硫酸氫鈉，且由于間接使用硫或硫化合物，產(chǎn)品的含硫量高。

采用水熱還原法直接將溶液中六價鉻還原成三價鉻具有流程短、成本低和易于放大等優(yōu)勢。鉻酸鈉溶液水熱還原，已有較多專利報道。

專利文獻CN100999335A公開了以硫化物、甲醛、甲醇等小分子物質為還原劑，CO₂為酸化劑，高溫水熱制備水合氧化鉻。但是，硫化物的引入會影響氧化鉻的性能。而甲醛和甲醇等具有一定的毒性，在生產(chǎn)應用中需要謹慎防止揮發(fā)、防爆等。

專利文獻CN1410356A公開了以蔗糖、葡萄糖或者果糖為還原劑，先采用CO₂在低溫下進行預酸化，然后在高溫下進行水熱還原，可制備得到水合氧化鉻，反應過程需要CO₂進行酸化。

專利文獻CN101456588A公開了以淀粉及其衍生物為還原劑制備水合氧化鉻，濾餅不經(jīng)洗滌直接煅燒得到氧化鉻粉體。但是，采用重鉻酸鹽為原料存在的問題是，直接進行水熱反應，還原速率過快，難以控制，必須加入適量的堿調(diào)節(jié)和控制反應過程。并且，高溫下，濾餅氫氧化鉻中的碳酸鹽與煅燒過程中生成的氧化鉻發(fā)生堿熔反應，重新生成六價鉻，導致三價鉻的損失。

上述已經(jīng)公開的技術方案均存在水熱反應過程加熱溫度較高以及能耗較大的缺陷需要克服。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是針對鉻鹽生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀，提供一種優(yōu)化的低能耗、低成本制備氧化鉻的新方法。

本發(fā)明提供的制備氧化鉻的方法，包括以下步驟：

(1)向pH值為3.0～7.0的重鉻酸鹽溶液中加入還原劑得到混合溶液，還原劑的加入量為還原劑/重鉻酸鹽化學計量比的1.0～3.0倍，后將混合溶液加熱至100～170℃反應，反應結束后保溫0.5～5.0h，得到氫氧化鉻漿料；

(2)氫氧化鉻漿料經(jīng)固液分離得到濾液和濾餅，濾餅經(jīng)洗滌和干燥，得到氫氧化鉻粉體；

(3)將濾液和濾餅的洗滌液混合，部分返回步驟(1)中用于調(diào)節(jié)pH值，其余部分用于中和鉻酸酐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鉻硫酸氫鈉；

(4)煅燒氫氧化鉻粉體，煅燒后的粉體經(jīng)過洗滌和干燥，得到氧化鉻；該步驟得到的氧化鉻為顏料級的氧化鉻。

(5)向步驟(3)中和含鉻硫酸氫鈉后得到的含鉻溶液中加入還原劑進行反應，反應產(chǎn)物經(jīng)固液分離后得到氫氧化鉻濾餅，該氫氧化鉻濾餅按照步驟(2)和(4)進行洗滌和煅燒，得到氧化鉻。該步驟得到的氧化鉻為低品質的氧化鉻。