Способ получения хромового дубителя Российский патент 2024 года по МПК C01G37/08 C14C3/06 

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к переработке осветленной воды шламовых прудов производства монохромата натрия с получением хромового дубителя.

Известен способ получения хромового дубителя, в котором растворяют дихроматы натрия или калия в серной кислоте с последующим восстановлением хрома (VI) тиосульфатом натрия и сушку целевого продукта (Патент на изобретение РФ № 213077, Способ получения хромового дубителя, МПК С14С3/06, G01G37/00, от 10.05.1999). Тиосульфатом натрия восстанавливают 50%, находящегося в реакционной среде хрома (VI), а последующее восстановление 30 % хрома (VI) и восстановление 20% (VI) осуществляют соответственно формалином и диоксидом серы или диоксидом серы и формалином.

Недостатком указанного способа является большая длительность процесса и сложность его осуществления.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения хромового дубителя, включающий обработку бихромата натрия в растворе сернистым газом с последующей сушкой раствора (Т.Д. Авербух, П.Г. Павлов «Технология соединений хрома», Л. «Химия», 1967 г., с. 247-249).

Недостатком способа является вредное воздействие на окружающую обстановку.

В настоящее время технической проблемой является улучшение экологической обстановки путем использования отхода производства монохромата натрия с получением качественного хромового дубителя.

Техническим результатом предлагаемого решения является улучшение экологической обстановки.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе получения хромистого дубителя, в котором хромсодержащее сырье обрабатывают сернистым газом, ведут сушку раствора хромового дубителя, согласно предлагаемому решению, обрабатывают сернистым газом осветленную воду шламовых прудов монохроматного производства с содержанием шестивалентного хрома 2-12 г/л и вначале обработку ведут до значений рН раствора 2,5-4,0 при температуре 5-50°С после чего образовавшуюся пульпу обрабатывают осветленной водой до достижения рН раствора 5-7 с последующим отделением осадка хромихроматов и обработкой хромихроматов концентрированной серной кислотой и высушиванием раствора с получением сухого хромового дубителя.

Обрабатывают осветленную воду сернистым газом, полученным от сжигания серы. В результате обработки до рH раствора 2,5-4,0 шестивалентный хром, содержащийся в осветленной воде восстанавливается до трехвалентного состояния.

2Na₂CrO₄ +3SO₂ + 4H₂O = 2Na₂SO₄ + 2Cr(OH)₃ + H₂SO₄

Затем обрабатывают осветленную воду сернистым газом, полученным от сжигания серы. В результате обработки до рH раствора 2,5-4,0 шестивалентный хром, содержащийся в осветленной воде восстанавливается до трехвалентного состояния.

2Na₂CrO₄ +3SO₂ + 4H₂O = 2Na₂SO₄ + 2Cr(OH)₃ + H₂SO₄

при большом избытке сернистого газа рН раствора опускается ниже 3 и происходит растворение трехвалентного хрома и образование основных сульфатов хрома.

При добавлении серной кислоты выделяется сернистый газ, который полностью восстанавливает шестивалентный хром до трехвалентного состояния сульфитами. Температура обработки кека серной кислотой 95-100°С.

Использование осветленной воды с содержанием шестивалентного хрома Cr⁺⁶ менее 2 г/л ведет к минимальному образованию осадка, а использование воды с содержанием его более 12 г/л практически невозможно из-за ее отсутствия в отходах.

Первоначальная обработка осветленной воды сернистым газом до рH менее 2,5 ведет к перерасходу сернистого газа, а обработка до рH более 4,0 ведет к не выпадению осадка.

Снижение температуры при первоначальной обработке менее 5°С ведет к снижению количества осадка, а, следовательно, к снижению количества получаемого дубителя, а при превышении ее более 50°С происходит ускоренное растворение хрома (|||).

Обработка образовавшейся пульпы осветленной водой до рH раствора менее 5 приведет к не выпадению осадка, а превышение рH раствора более 7 технологически нецелесообразно ввиду ненужного количества воды.

Способ получения хромового дубителя осуществляется следующим образом:

В каскад серных колонн закачивается осветленная вода из шламового пруда производства монохромата натрия. Через каскад колонн с осветленной водой пропускается сернистый газ, образовавшийся при сжигании серы. При достижении рН раствора 2,5-4,0 в раствор вводят осветленную воду для достижения рН раствора 5,0-7,0 и выпадения осадка хромихроматов. Раствор закачивается на фильтр, где происходит отделение осадка от маточного раствора. Далее полученный кек с фильтра обрабатывают концентрированной серной кислотой до получения требуемой основности. Основность регулируют добавлением серной кислоты, рассчитывая ее количество по уравнению стехиометрии. Раствор дубителя высушивается с получением сухого хромового дубителя.

На предприятии «Новохром» был получен хромовый дубитель.

Опыт 1

Взяли 4 литра осветленной воды с содержанием Cr⁺⁶ 11,34 г/л и обработали ее сернистым газом до значения рН 2,5. Раствор стал темным из-за растворения части образовавшегося трехвалентного хрома. Далее обработали полученную суспензию 2 литрами осветленной воды до рН 5,0. Опыт проводился при температуре 20°С. Отфильтровали и получили 84,3 г кека. Полученные 84,3 г обработали 20,6 г серной кислоты в пересчете на 100%. Раствор высушили при 70°С и получили 56,9 г сухого хромового дубителя с содержанием Cr₂O₃ 27,92% и основностью 33,3%.

Опыт 2

Взяли 4 литра осветленной воды с содержанием Cr⁺⁶ 10,2 г/л и обработали ее сернистым газом до значения рН 4,0. Полученную суспензию обработали 1,8 л осветленной воды до рН 7,0. Температура опыта 32°С. Отфильтровали и получили 80 г кека. Полученный кек обработали 19,6 г серной кислоты в пересчете на 100%. Раствор высушили при 70°С и получили 54 г сухого хромового дубителя с содержанием Cr₂O₃ 27,9% и основностью 33,2%.

Опыт 3

Взяли 4 литра осветленной воды с содержанием Cr⁺⁶11,1 г/л и обработали ее сернистым газом до значения рН 3,0. Полученную суспензию обработали 1,8 л осветленной воды до рН 6,0. Температура опыта 50°С. Отфильтровали и получили 82 г кека. Полученный кек обработали 21 г серной кислоты в пересчете на 100%. Раствор высушили при 70°С и получили 59 г сухого хромового дубителя с содержанием Cr₂O₃ 27,91% и основностью 33,3%.

Использование изобретения позволяет улучшить экологическую обстановку за счет снижения количества шестивалентного хрома и сульфата натрия в шламонакопителе.

Предлагаемый способ получения хромовоого дубителя найдет применение для обработки осветленных вод шламовых прудов производства монохромата натрия.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к переработке осветленной воды шламовых прудов производства монохромата натрия с получением хромового дубителя. В способе получения хромового дубителя хромсодержащее сырье обрабатывают сернистым газом. Сернистым газом обрабатывают осветленную воду шламовых прудов монохроматного производства с содержанием шестивалентного хрома 2-12 г/л. Вначале обработку ведут до значений рН раствора 2,5-4,0 при температуре 5-50°С. После этого образовавшуюся пульпу обрабатывают осветленной водой до достижения рН раствора 5-7 с последующим отделением осадка хромихроматов. Затем хромихроматы обрабатывают концентрированной серной кислотой и высушивают с получением хромового дубителя. Обеспечивается улучшение экологической обстановки за счет снижения количества шестивалентного хрома и сульфата натрия в шламонакопителе. 3 пр.

Способ получения хромового дубителя, в котором хромсодержащее сырье обрабатывают сернистым газом, ведут сушку раствора хромового дубителя, отличающийся тем, что обрабатывают сернистым газом осветленную воду шламовых прудов монохроматного производства с содержанием шестивалентного хрома 2-12 г/л и вначале обработку ведут до значений рН раствора 2,5-4,0 при температуре 5-50°С, после чего образовавшуюся пульпу обрабатывают осветленной водой до достижения рН раствора 5-7 с последующим отделением осадка хромихроматов, обработкой хромихроматов концентрированной серной кислотой и высушиванием раствора с получением сухого хромового дубителя.