СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕШАННЫХ ОКИСЛОВ НА ОСНОВЕ ХРОМА Советский патент 1971 года по МПК C01G37/02 

Изобретение касается получения смешанных кислородных соединений хрома и других металлов..

Известен способ получения смешанных окислов на основе хрома путем восстановительного осаждения хрома тиосульфатом натрия из раствора монохромата натрия в присутствии солей или гидроокисей тех металлов, с которыми хотят получить смешанные окислы. Процесс восстановительного осаждения заканчивают при величине рН, большей 4, поддерлсиваемой добавлением серной кислоты. Продукты соединения отделяют от маточного раствора фильтрованием, отмывают от растворимых примесей и далее подвергают термической обработке при 850-1200°С. Однако известный способ характеризуется неполным использованием восстановительных свойств сульфидных солей и образованием плохо фильтруюш,егося и плохо отмываемого от шелочи осадка гидроокиси хрома.

Предлагаемый способ отличается тем, что в качестве исходных растворов шестивалентного хрома применяют бихромат натрия и восстановление ведут в нрисутствии солей сульфидного ряда в две стадии, сначала соли сульфидного ряда окисляют до тиосульфата в щелочной среде, а затем - до сульфата в кислой среде.

Это способствует интенсификации процесса, так как ведение процесса в две стадии позволяет использовать все восстановительные свойства сульфидных солей, а также -- значительно расширить ассортимент применяемых солей или гидроокисей металлов, с которыми получают соосалчденные продукты, вследствие того, что продукты, устойчивые в щелочной среде, могут вводиться на первой стадии (силикаты, алюминаты и др.), устойчивые в кислой среде - на второй (сульфаты Fe, А1, Ni, Ti и др.), а это дает возможность использовать, например, сульфаты соответствующих металлов вместо или в смеси с серной кислотой, меняя их соотношение в зависимости от требований, предъявляемых к составу получаемого соосажденного продукта.

Пример 1. В реактор емкостью 0,004 м загружают раствор сернистого натрия, содержашего 0,0682 кг NagS, нагревают его до кипения и медленно при перемешивании приливают 0,00175 м нагретого до 80°С раствора бихромата натрия с содержанием Na2Cr2O7 209 кг/см и 120 кг/м Na2SO4 (I стадия).

Полученную смесь для полноты протекания реакции между Na2Cr2O7 и Na2SO4 кипятят в течение 45 мин, а затем к ней медленно добавляют 0,062 кг АЬОз в виде раствора сульфата алюминия до рН среды 5,4 (П стадия). Пульпу кипятят 45 лшн, затем фильтруют.

Осадок после отфильтровывания тщательно промывают и сушат при 105°С, получают продукт, состоящий (в пересчете на сухие окислы) из 74% СггОз и 26 7о А Оз11 р и м е р 2. В реактор емкостью 0,004 м загружают раствор сернистого натрия с содержанием Na2S 0,021 кг и 0,585 кг л идкого стекла, содержащего 28% SiOa. Смесь нагревают и при интенсивном перемешивании к ней медленно добавляют 0,00054 м нагретого расгвора бихромата натрия с содержанием NaaCrjOr 209 кг/м (I стадия).

Полученную пульпу кипятят 30 мин, затем к ней медленно приливают серную кислоту до рИ среды 5,2 (И стадия). Полного окисления серусодержащих восстановителей до сульфата натрия достигают после 45 мин кипячения пульпы при этом значении рН.

Осадок отфильтровывают от маточного раствора, тщательно промывают и высушивают при , получают продукт следующего состава, %: Сг2Оз 13,3; SiO 56,75; SOt 1,33; СгОз 0,77.

Пример 3. В реактор емкостью 0,004 Л1 загружают раствор сернистого натрия с содержанием NasS 0,067 кг и 0,094 кг AlaOs в виде раствора алюмината натрия. Смесь нагревают до кипения и затем к ней добавляют 0,00162 м нагретого до 70°С чистого раствора бихромата натрия с концентрацией 1 а2Сг207 222 кг/м (I стадия).

Полученную реакционную массу кипятят 45 мин, затем к ней медленно приливают серную кислоту до рН среды 5,2 (II стадия). После 45 мин кипячения пульпу фильтруют.

Осадок после отделепия от фильтрата тщательно промывают и сушат при 105°С, получают продукт следующего состава, %: СггОз 36,2; СгОз 12,25; AlaOa 26,6; SO4 1,89.

Пример 4. В реактор емкостью 0,004 ж загружают раствор сернистого натрия с содерл :анием Na2S 0,0602 кг и 0,0355 кг гидроокиси титана в пересчете на TiOs.

Смесь нагревают и к ней медленно при интенсивномперемешиванииприливают0,00154 м нагретого бихроматного раствора с содержанием Na2Cr2O7 209 кг/м и 120 кг/м Na2b04 (1 стадия). Смесь кинятят 45 мин, затем вводят раствор сернокислого железа и серной кислоты, содерл ащнй 0,0472 кг Ре2Оз и 0,044 кг П25О4 (11 стадия), величина рН среды 5,5. Пульпу кипятят 45 мин.

Осадок отфильтровывают, тщательно промывают и сушат при 105°С, получают сухой продукт следующего состава, %: СггОз 65,5; Ье2Оз 19,7; ТЮа 14,8.

11 р и м е р 5. В реактор емкостью 0,002 м загружают раствор полисульфидов натрия, содержащий 0,0034 кг Na2b04 и 0,308 кг раствора жидкого стекла, содержащего 30,15% SiO2. Смесь нагревают и к ней затем медленно при интенсивном перемешивании добавляют раствор бихромата натрия с содержанием Na2Cr2O7 0,034 кг и 0,040 кг Na2SO4 (1 стадия).

Полученную смесь кипятят в течение 45 мин, и затем к ней добавляют серную кислоту до рП 5,5 (И стадия). Пульпу кипятят 45 мин.

Осадок отфильтровыват, промывают на фильтре водой и сушат при 105°С, получают соосал«:денный продукт с соотношением Сг2Оз:Ре20з:5Ю2 1 :1 :6.

Предмет изобретения

Способ получения смешанных окислов на основе хрома путем восстановительного осаждения из растворов шестивалентного хрома в присутствии солей или гидроокисей соответствующих металлов, отличающийся тем, что, с целью расширепия сырьевой базы и интенсификации процесса, в качестве растворов шестивалентного хрома применяют бихромат натрия и восстановление ведут в присутствии солей сульфидного ряда в две стадии, сначала соли сульфидного ряда окисляют до тиосульфата в щелочной среде, а затем -- до сульфата в кислой среде.