鉻鐵酸溶法制造三價鉻化合物、高純鉻及鉻酸酐工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種鉻鐵酸溶法制造鉻化合物、高純鉻及鉻酸酐工藝，其特征：通過加入酸溶解鉻鐵，去除硅碳灰粉等雜質，濾液三價鉻、二價鉻鐵混合液中，加入特種物質、氧化劑，以及電解法，分離鉻和鐵溶液，制取三價鉻化合物、高純鉻、鉻酸酐、鐵產品、氫氣等物質。整個工藝流程，清潔節能、綠色環保，產品純度高、價值高，具有很好的經濟效益和社會效益。

Trivalent Chromium Compounds, High Purity Chromium and Chromic Anhydride Production by Ferric Chromium Acid Solution

The invention relates to a process for producing chromium compounds, high purity chromium and chromic anhydride by acid dissolution of ferrochromium, removing impurities such as silica fume powder, adding special substances, oxidants and electrolysis in the mixed solution of chromium and ferrochromium filtrate, separating chromium and iron solutions, and preparing trivalent chromium compounds, high purity chromium, chromic anhydride, iron products and hydrogen gas. Other substances. The whole process is clean, energy-saving, green and environmental protection. The product has high purity and high value. It has good economic and social benefits.

【技術實現步驟摘要】
鉻鐵酸溶法制造三價鉻化合物、高純鉻及鉻酸酐工藝
本專利技術涉及一種鉻鐵酸溶法制造三價鉻化合物、高純鉻及鉻酸酐工藝，屬于以冶金產品為原料生產鉻化工產品及其它產品的

技術介紹
鉻鹽生產是國民經濟發展的重要行業，鉻鹽是無機化工主要系列產品之一，廣泛應用于冶金、制革、顏料、染料、香料、生物醫藥材料、金屬表面處理、木材防腐、軍工等領域，被列為最具競爭力的八種資源性原材料產品之一。鉻鹽分為六價鉻鹽和三價鉻鹽，六價鉻鹽有劇毒，其毒性是三價鉻的200倍，三價鉻無毒。六價鉻鹽生產及使用屬高污染行業，全球現僅20幾家鉻鹽企業。國家從宏觀調控要求全面淘汰了有鈣焙燒，推動鉻鹽生產清潔化。國外企業早在上世紀70代開始實行無鈣焙燒工藝，并走向大型集團化生產，國內鉻鹽企業在國家嚴厲調控下近2年才實施無鈣或少鈣焙燒工藝，且每一家企業產能遠低于國外大型企業。時至今日，全球所有的鉻鹽企業基本都采用無鈣焙燒或少鈣焙燒工藝，由于不論是無鈣焙燒工藝還是少鈣焙燒工藝，生產過程中都會產生含劇毒六價鉻的鉻酸鹽或鉻酸酐粉塵和蒸汽擴散在空氣中，對環境、水土、人類造成巨大危害。2013年我們受邀請去了國內首家采用被認為先進的無鈣焙燒工藝企業，期間，剛好下一場中雨，只見廠內滿地都是黃色海洋(六價鉻鹽)，令人不寒而慄。這次經歷，促使我們決心加快推進研究清潔節能環保的新技術新方法。前幾年由于鉻鹽市場旺盛，國內企業盲目擴建擴大產能。由于六價鉻是劇毒致癌物，國外發達國家及歐盟國家早已嚴控六價鉻鹽的生產和使用，以及所有使用和進口的商品如皮革、電鍍、金屬制品、航空、汽車配件等嚴控六價元素的含量，所有電鍍、制革、顏料、染料、金屬表面處理、軍工、民用等均采用三價鉻鹽替代六價鉻鹽。受國際國內市場需求影響，六價鉻鹽市場日趨疲軟，價格狂跌，許多企業處于停產半停產狀態，冼牌在提速。目前，我國鉻鹽生產企業成本倒掛，虧損嚴重，工藝落后，洗牌待提速。專家指出，根據國內外的需求和國際發展趨勢，必須依靠技術進步，采用先進清潔節能環保的新技術新工藝新方法，轉變經濟發展方式，推動鉻鹽行業產業結構調整和優化升級，使鉻鹽行業早日走上科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、安全有保障的健康發展道路。為研究鉻鹽生產新技術新方法，國內外科研院所、大學、團體和個人、國家政府機構等，投入了巨大的人力、物力、財力，至今未找到一項科學的、先進適用的新技術。國家推廣試驗的六價鉻鉻鹽新專利技術新技術以及科研院校的專利技術技術，如：(1)、重慶昌元專利技術的氣動硫化塔式連續液相氧化制鉻酸鹽，(2)天津派森科技專利技術的鉻鐵堿溶氧化法制鉻酸鹽。這些技術需要高溫高壓，耗能高，鈉或鉀堿用量大，有毒鉻渣處理難，反應容器成本高，安全隱患大，原料及生產成本高，產品含雜質多，純度低，利潤低或虧損，難以工業化。一些科研院校申請的專利技術專利，如“一種以碳素鉻鐵為原料生產三氧化二鉻的方法”，申請號：201410131037.8，公布號：CN104973627A，公布日：2015.10.14，該專利技術存在以下問題：(1)、酸溶解鉻鐵的方法不對。(2)、酸溶解鉻鐵后，加入氧化劑將二價鐵氧化為三價鐵，氧化難以徹底去除二價鐵。(3)、加入氨水調節PH值1.0-3.2，沉淀三價鐵，必然有三價鉻一起沉淀。(4)、調高PH值5.5-9，沉淀氫氧化鉻，必然有氫氧化鐵一起沉淀。(5)、該工藝達不到徹底分離鉻離子和鐵離子的目的，致使工藝生產的三氧化二鉻中含有大量的氧化鐵，造成產品純度底，雜質含量高，市場不好，無實用性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于徹底顛覆原有傳統的鉻鹽生產方法，采用鉻鐵酸溶法，工藝流程先生產出三價鉻鹽，再根據市場需求，進一步生產六價鉻鹽，清潔節能環保，無三廢排放。而傳統的六價鉻鹽生產方法，采用焙燒法先生產六價鉻鹽，再用還原劑將六價鉻還原為三價鉻。生產過程對環境污染大，過程復雜，耗能高，成本高，利潤低。國外發達國家及歐盟早已嚴控六價鉻鹽的生產和使用，并對所有生產和使用以及進口的商品中六價鉻進行了嚴格的指標限制。鉻鹽生產現狀及未來發展，需要先進的、科學的、實用的、清潔環保的生產方法，保障世界經濟可持續發展。本專利技術的目的通過以下措施達到：1、一種鉻鐵酸溶法制造三價鉻化合物、高純鉻及鉻酸酐工藝，其特征：將鉻鐵磨成細粉，加入硫酸或鹽酸溶解鉻鐵，加入特種物質分離出三價鉻和亞鐵離子，制造三價鉻化合物、有機鉻、無機鉻，再通過電解法制造高純鉻及鉻酸酐、重鉻酸鹽、亞硫酸、亞硫酸鹽，其步驟：(1)、將鉻鐵磨成50目以上細粉，加入硫酸或鹽酸，加熱至20℃-110℃，溶解鉻鐵，過濾，得到濾液為三價鉻和亞鐵混合溶液，濾餅為硅、碳、灰粉，將濾餅洗凈干燥，得到硅碳復合輕型材料。(2)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入堿、氧化劑、福美鈉、草酸、黃血鹽、赤血鹽、鐵卒取劑、硫酸銨中的一種或多種，加熱30℃-100℃，攪拌反應，過濾制得產品草酸亞鐵、福美鐵、華藍、硫酸亞鐵銨、硫酸亞鐵，濾液為三價鉻溶液。(3)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入堿、氧化劑、黃血鹽、赤血鹽中的一種或多種，攪拌反應，調節PH值小于4，生成華藍，過濾、洗滌、干燥，制得產品華藍，濾液為三價鉻溶液。(4)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入草酸、堿，攪拌反應，調節pH小于3，生成草酸亞鐵，過濾、洗滌、干燥，制得產品草酸亞鐵，濾液為三價鉻溶液。(5)、將部分步驟(1)三價鉻和硫酸亞鐵溶液中，加入福美鈉、堿，攪拌反應，調節PH值小于2.5，生成福美鐵，過濾、洗滌、干燥，制得產品福美鐵，濾液為三價鉻溶液。(6)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入鐵卒取劑N235卒取，再反卒取，分別制得亞鐵溶液，濾液為三價鉻溶液。(7)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入硫酸銨冷卻至10℃以下，過濾，濾餅為硫酸亞鐵和硫酸銨，濾液為三價鉻溶液。(8)將部分步驟(2)(3)(4)(5)(6)(7)三價鉻溶液制取三價鉻產品：A、將部分三價鉻溶液蒸發、結晶、分離，干燥制得產品三價鉻鹽。B、將部分三價鉻溶液中加入堿、氨水、碳酸鹽、尿素，生成氫氧化鉻沉淀，制取氫氧化鉻產品，氫氧化鉻高溫鍛燒制取三氧化二鉻。C、將部分三價鉻溶液制取有機鉻和無機鉻。D、將部分三價鉻溶液加入堿調節PH值小于3.8，制取鉻粉。(9)、將部分步驟(1)制得的三價鉻和亞鐵溶液，或者部分步驟(2)(3)(4)(5)(6)(7)中的一種制得的三價鉻溶液，放入電解槽中進電解。A、方法一、陰極：高純硫酸鉻或其它三價鉻鹽、銨鹽、阻氫劑、助劑，陽極：硫酸溶液、助劑，電解液為硫酸，電流密度、電流強度、電壓、溫度的效率為最佳，陰極：高純鉻，陽極：過硫酸。B、方法二、陰極：高純硫酸鉻或其它三價鉻鹽、銨鹽及阻氫劑、助劑，陽極：硫酸鉻、鉻酸酐、過氧化物、重鉻酸鹽、過硫酸鹽、過碳酸鹽中的一種或多種，電解液為硫酸，電流強度、電流密度、電壓、溫度的效率為最佳，陰極：高純鉻，陽極：鉻酸酐、過硫酸、重鉻酸鹽中的一種。C、方法三、陰極：高純硫酸鉻溶液或其它三價鉻鹽、胺鹽、助劑、阻氫劑，陽極：硫酸鉻和硫酸亞鐵溶液、、硫酸、鉻酸酐、氧化劑，電解液：硫酸，電流強度、電流密度、電壓、溫度的效率為最佳，陰極：高純鉻，陽極：鉻酸酐或重鉻酸鹽、氫氧化鐵。D、將電解鉻進一步真空除雜本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種鉻鐵酸溶法制造三價鉻化合物、高純鉻及鉻酸酐工藝，其特征：將鉻鐵磨成細粉，加入硫酸或鹽酸溶解鉻鐵，加入特種物質分離出三價鉻和亞鐵離子，制造三價鉻化合物、有機鉻、無機鉻，再通過電解法制造高純鉻及鉻酸酐、重鉻酸鹽、亞硫酸、亞硫酸鹽，其步驟：(1)、將鉻鐵磨成50目以上細粉，加入硫酸或鹽酸，加熱至20℃?110℃，溶解鉻鐵，過濾，得到濾液為三價鉻和亞鐵混合溶液，濾餅為硅、碳、灰粉，將濾餅洗凈干燥，得到硅碳復合輕型材料。(2)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入堿、氧化劑、福美鈉、草酸、黃血鹽、赤血鹽、鐵萃取劑、硫酸銨中的一種或多種，加熱30℃??100℃，攪拌反應，過濾制得產品草酸亞鐵、福美鐵、華藍、硫酸亞鐵銨、氫氧化鐵，濾液為三價鉻溶液。(3)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入堿、氧化劑、黃血鹽、赤血鹽中的一種或多種，攪拌反應，調節PH值小于4，生成華藍，過濾、洗滌、干燥，制得產品華藍，濾液為三價鉻溶液。(4)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入草酸、堿，攪拌反應，調節pH小于3，生成草酸亞鐵，過濾、洗滌、干燥，制得產品草酸亞鐵，濾液為三價鉻溶液。(5)、將部分步驟(1)三價鉻和硫酸亞鐵溶液中，加入福美鈉、堿，攪拌反應，調節PH值小于2.5，生成福美鐵，過濾、洗滌、干燥，制得產品福美鐵，濾液為三價鉻溶液。(6)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入鐵萃取劑N235萃取，再反萃取，分別制得氫氧化鐵，濾液為三價鉻溶液。(7)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入硫酸銨冷卻至10℃以下，過濾，濾餅為硫酸亞鐵銨，濾液為三價鉻溶液。(8)將部分步驟(2)(3)(4)(5)(6)(7)三價鉻溶液制取三價鉻產品：A、將部分三價鉻溶液蒸發、結晶、分離，干燥制得產品三價鉻鹽。B、將部分三價鉻溶液中加入堿、氨水、碳酸鹽、尿素，生成氫氧化鉻沉淀，制取氫氧化鉻產品，氫氧化鉻高溫鍛燒制取三氧化二鉻。C、將部分三價鉻溶液制取有機鉻和無機鉻。D、將部分三價鉻溶液加入堿調節PH值小于3.8，制取鉻粉。(9)、將部分步驟(1)制得的三價鉻和亞鐵溶液，或者部分步驟(2)(3)(4)(5)(6)(7)中的一種制得的三價鉻溶液，放入電解槽中進電解。A、方法一、陰極：高純硫酸鉻或其它三價鉻鹽、銨鹽、阻氫劑、助劑，陽極：硫酸溶液、助劑，電解液為硫酸，電流密度、電流強度、電壓、溫度的效率為最佳，陰極：高純鉻，陽極：過硫酸。B、方法二、陰極：高純硫酸鉻或其它三價鉻鹽、銨鹽及阻氫劑、助劑，陽極：硫酸鉻、鉻酸酐、過氧化物、重鉻酸鹽、過硫酸鹽、過碳酸鹽中的一種或多種，電解液為硫酸，電流強度、電流密度、電壓、溫度的效率為最佳，陰極：高純鉻，陽極：鉻酸酐、過硫酸、重鉻酸鹽中的一種。C、方法三、陰極：高純硫酸鉻溶液或其它三價鉻鹽、胺鹽、助劑、阻氫劑，陽極：硫酸鉻和硫酸亞鐵溶液、、硫酸、鉻酸酐、氧化劑，電解液：硫酸，電流強度、電流密度、電壓、溫度的效率為最佳，陰極：高純鉻，陽極：鉻酸酐或重鉻酸鹽、氫氧化鐵。D、將電解鉻進一步真空除雜，除脫其中的氧、硫、氮，制得產品高純鉻。(10)、鉻酸酐和重鉻酸鹽的制取。A、將部分步驟(1)制得的硫酸鉻和硫酸亞鐵溶液，或部分步驟(2)(3)(4)(5)(6)(7)中的一種制得的硫酸鉻溶液中，加入過硫酸、過硫酸鹽、過氧化物、過碳酸鹽、過錳酸鹽、高錳酸鹽、高氯酸鹽、堿中的一種或多種，將三價鉻氧化為六價鉻，生成鉻酸酐或重鉻酸鹽。B、將電解制得的過硫酸與氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水反應，生成過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨，作為三價鉻氧化為六價鉻之用。C、將鉻酸酐和重鉻酸鹽蒸發、結晶，制得鉻酸酐和重鉻酸鹽。...

【技術特征摘要】
1.一種鉻鐵酸溶法制造三價鉻化合物、高純鉻及鉻酸酐工藝，其特征：將鉻鐵磨成細粉，加入硫酸或鹽酸溶解鉻鐵，加入特種物質分離出三價鉻和亞鐵離子，制造三價鉻化合物、有機鉻、無機鉻，再通過電解法制造高純鉻及鉻酸酐、重鉻酸鹽、亞硫酸、亞硫酸鹽，其步驟：(1)、將鉻鐵磨成50目以上細粉，加入硫酸或鹽酸，加熱至20℃-110℃，溶解鉻鐵，過濾，得到濾液為三價鉻和亞鐵混合溶液，濾餅為硅、碳、灰粉，將濾餅洗凈干燥，得到硅碳復合輕型材料。(2)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入堿、氧化劑、福美鈉、草酸、黃血鹽、赤血鹽、鐵萃取劑、硫酸銨中的一種或多種，加熱30℃--100℃，攪拌反應，過濾制得產品草酸亞鐵、福美鐵、華藍、硫酸亞鐵銨、氫氧化鐵，濾液為三價鉻溶液。(3)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入堿、氧化劑、黃血鹽、赤血鹽中的一種或多種，攪拌反應，調節PH值小于4，生成華藍，過濾、洗滌、干燥，制得產品華藍，濾液為三價鉻溶液。(4)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入草酸、堿，攪拌反應，調節pH小于3，生成草酸亞鐵，過濾、洗滌、干燥，制得產品草酸亞鐵，濾液為三價鉻溶液。(5)、將部分步驟(1)三價鉻和硫酸亞鐵溶液中，加入福美鈉、堿，攪拌反應，調節PH值小于2.5，生成福美鐵，過濾、洗滌、干燥，制得產品福美鐵，濾液為三價鉻溶液。(6)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入鐵萃取劑N235萃取，再反萃取，分別制得氫氧化鐵，濾液為三價鉻溶液。(7)、將部分步驟(1)三價鉻和亞鐵溶液中，加入硫酸銨冷卻至10℃以下，過濾，濾餅為硫酸亞鐵銨，濾液為三價鉻溶液。(8)將部分步驟(2)(3)(4)(5)(6)(7)三價鉻溶液制取三價鉻產品：A、將部分三價鉻溶液蒸發、結晶、分離，干燥制得產品三價鉻鹽。B、將部分三...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐翔，
申請(專利權)人：唐翔，
類型：發明
國別省市：廣西,45