[發(fā)明專利]一種鉻酸銨晶體的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911187614.4
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110734089B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮海濤;田森;梁建;董亞萍;李波;張波;李武;鄭竹林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院青海鹽湖研究所
• 主分類號: C01G37/14
• 分類號: C01G37/14
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

本發(fā)明公開了一種鉻酸銨晶體的制備方法。所述制備方法包括：以碳素鉻鐵作為工作電極，并至少與對電極、電解液共同構(gòu)建電化學(xué)反應(yīng)體系，所述電解液包括氨水或氨水與鉻酸銨溶液的混合溶液；將所述工作電極、對電極分別與電源的正極、負極電連接，從而使電化學(xué)反應(yīng)體系內(nèi)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，獲得混合料漿后進行固液分離，再對分離出的液相體系進行冷凍處理，獲得固形物；對所述固形物進行升華干燥，獲得鉻酸銨晶體。本發(fā)明首度利用升華原理獲得鉻酸銨晶體，并采用冷凍干燥的方式制備出具有一定孔結(jié)構(gòu)的鉻酸銨，且鉻酸銨表現(xiàn)出亮黃色，且本發(fā)明只需經(jīng)過電解、壓濾及冷凍干燥的方法即得到高純度的鉻酸銨晶體，鉻酸銨晶體的純度可以達到99.6％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無機鹽的制備方法，特別涉及到一種鉻酸銨晶體的制備方法。

背景技術(shù)

鉻酸銨為黃色結(jié)晶，具有氨味，分子式為(NH₄)₂CrO₄，相對分子質(zhì)量為152.08，180℃開始分解，溶于水，不溶于乙醇，鉻酸銨化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，受熱容易分解生成重鉻酸鈉；另外，長期放置也會分解放出氨，部分轉(zhuǎn)變?yōu)橹劂t酸銨，因此鉻酸銨常于需要時制備。

鉻酸銨主要用于媒染劑、照相涂層增感劑、催化劑、防蝕劑及化學(xué)試劑。又因其受熱易分解的特性，可用做清潔生產(chǎn)紅礬鈉、氧化鉻和鉻酐等鉻鹽產(chǎn)品的原料。

目前，生產(chǎn)鉻酸銨的傳統(tǒng)方法有以下四種：

1.氨水中和法

用氨水中和重鉻酸銨制備鉻酸銨，化學(xué)反應(yīng)式為：

(NH₄)₂Cr₂O₇+2NH₄OH＝2(NH₄)₂CrO₄+H₂O

將重鉻酸銨溶于水中，濃度控制在600g/L左右，再用重量百分比為15％～20％的氫氧化銨中和至橙紅色變成黃色，冷卻至5℃進行結(jié)晶，經(jīng)離心、分離、洗滌、室溫干燥即得成品(獲得鉻酸銨晶體)。

此法以重鉻酸銨為原料，而重鉻酸銨一般都是用紅礬鈉(二水重鉻酸鈉晶體)與氯化銨在105℃～110℃進行復(fù)分解反應(yīng)制得。也可以用鉻酸酐代替重鉻酸銨與氨水反應(yīng)制鉻酸銨，工藝稍有簡化。但不論是重鉻酸銨還是鉻酸酐，它們本身的生產(chǎn)工藝流程太長，必須先制備出鉻酸鈉，再制備出重鉻酸鈉，最后才能得到重鉻酸銨和鉻酸酐，整個過程工序繁多、能耗大、設(shè)備腐蝕嚴重、成本高。

2.硫酸銨復(fù)分解法

通常是利用鉻酸鉀與硫酸銨進行復(fù)分解反應(yīng)值得鉻酸銨，反應(yīng)方程式為：

K₂CrO₄+(NH₄)₂SO₄＝(NH₄)₂CrO₄+K₂SO₄

根據(jù)四元相圖的相互溶解度關(guān)系，在不同溫度的條件下結(jié)晶可分別得到鉻酸銨和硫酸鉀。

此法的不足之處在于鉻酸鉀原料不易得到，成本較高，且副產(chǎn)品硫酸鉀中含有六價鉻無法外售。

3.碳酸氫銨復(fù)分解法

有研究人員提出了一種利用堿金屬鉻酸鹽與碳酸氫銨復(fù)分解制備鉻酸銨的技術(shù)，包括：在反應(yīng)釜內(nèi)加入2.0mol/L～3.5mol/L的鉻酸鈉溶液，碳酸氫銨與鉻酸鈉比例為1:2.2，反應(yīng)釜溫度控制在25℃～65℃之間，反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)0.6h～2h。充分反應(yīng)后得到的溶液進行固液分離，將生成的碳酸氫鈉沉淀物除去。分離后的鉻酸銨溶液進行吸氫處理，然后冷卻結(jié)晶，析晶后溶液經(jīng)過濾即可得鉻酸銨晶體。前述工藝的反應(yīng)原理為：