Способ получения окиси хрома Советский патент 1977 года по МПК C01G37/02 

ве бпхромата натрия совместно с бнхроматносульфатными растворами 1. Наиболее близким к описываемому изобретению но техиической сущности и достигаемому результату является способ получения окиси хрома, предусматривающий переработку сульфатных растворов на кристаллический иродукт путем иодщелачивания их до рН среды, ири котором хром щестивадентиый и тиосульфат натрия не реагируют. В качестве щелочного реагента исиользуют суспензию гидрата окиси хрома в растворе тиосульфата натрия, получаемую на нервой стадии ироцесса. После подщелачивания до заданной величины рН среды гидрат окиси хрома, введенный с суспензией, отделяют фильтрацией; сульфаттио-сульфатный раствор упаривают, выпавшие кристаллы сульфата натрия отделяют, а маточный тиосульфат-сульфатиый раствор вместе с осадком гидрата окиси хрома возвращают в начало процесса на вторую стадию, которую осуществляют ири рН 5-6, температуре кипения реакционной смеси и количестве тиосульфата натрия в пределах 119- 134% от теоретпчески необходимого . Недостатками этого способа являются сложность технологического процесса ввиду его многостадийности и относительно низкая скорость фильтрации продуктов восстановительного осаждения, составляющая 4- 6 мл/см -мин (по фильтрату). С целью повышения скорости фильтрации продуктов восстановительного осаждения хрома из растворов моно- или бихромата натрия тиосульфатом натрия и упрощения процесса по предлагаемому способу на вторую стадию исходный моно- или бихромат натрия вводят в количестве, обеспечивающем содержание тиосульфата натрия в суспензии, равное 150- 200% от теоретически необходимого, а отделение осадка гидрата окиси хрома осуществляют по достижению рН среды 6,2-6,7. Причем переработку отделенного от осадка маточника ведут в аппарате с псевдоожиженным слоем. Пример 1. а) На первой стадии восстановления подвергают взаимодействию 260 кг Na2CrO4 в виде щелочного хроматного раствора с содержаццем 160 кг/м СгОз и 96 кг серы, что соответствует от стехиометрического количества ее в уравнении: 4Na2Cr04+6S-f (2х+1)Н20 2 (СггОз хНаО) +ЗКа282Оз+2МаОН Процесс ведут в автоклаве при 135°С, получая суспензию гидрата окиси хрома в щелочном растворе тиосульфата натрия, содержащем кг/м Ыа2520зНа второй стадии восстановления к полученной суспензии добавляют 384 кг Na2Cr04 в виде раствора монохромата натрия, получая хромат-тиосульфатную смесь, содержание тиосульфата натрия в которой соответствует - 163%-иому количеству иротив стехиометрического в уравнении: 8Na2Cr04+3Na2S2O3+5H2SO4+ (4х-5) Н2О -4(Cr203-xH2O)-fllNa2SO4 Полученную смесь нагревают до 95°С и медленно вводят серную кислоту до достижения величины рН среды 6,5. Реакционную массу кипятят в течение 60 мин, и образовавшийся осадок гидроокисных соединений хрома отделяют фильтрацией. Средняя скорость фильтрации по фильтрату составляет - 8 мл/см - мин. Осадок отмывают от растворимых солей и прокаливают при температуре 1300°С; спек выщелачивают, окись хрома отмывают и сушат, иолучая готовый продукт - металлургическую окись хрома. Сульфатный раствор с содержанием 135,3 кг/мз Na2S04 и 26,0 кг/м , что соответствует молярному отношению Na2S04: : На252Оз 5,8, подвергают сушке в аппарате «КС, получая кристаллический сульфат натрия с содержанием Ыа2520з, который направляют на иереработку в производство сульфида натрия на стадию окускования сульфата натрия, б) Аналогичный результат получают, подвергая на первой стадии восстановления взаимодействию 200 г Ма2Сг207 в виде бихроматного раствора с содержанием 150 г/л СгОз и 90 г сульфида натрия в виде раствора с содержаннем 80 г/л Na2S, что соответствует от стехиометрического количества его в уравнении: 4Na2Cr2O7-f 6Na2S+ (4х+7) Н2О 4 (Сг20з хНзО) 4-31 а252Оз4- 14NaOH... (3) Процесс ведут при 100°С, получая суспензию гидрата окиси хрома, в которую затем на второй стадии вводят 100 г Na2Cr2O7 в виде исходного бихроматного раствора, получая хромат-тиосульфатную смесь, содержание тиосульфата натрия в которой соответствует 200%-ному количеству против стехиометрического в уравнении (2). Далее поступают, как описано выше, заканчивая вторую стадию ироцесса при рН среды 6,6. Полученный осадок гидроокисных соединений хрома отделяют от сульфатного раствора, отмывают и ирокаливают; спек выщелачивают, окись хрома иромывают и сушат. Пример 2. Первую стадию восстановления осуществляют в примере 1. Па второй стадии восстановления к полученной щелочной суспензии гидрата окиси хрома в растворе тиосульфата натрия добавляют 268 кг Na2Cr207 ц 140 кг Na2SO4 в виде бихроматно-сульфатного раствора после бисз-льфатной травки растворов монохромата натрия. Полученная хромат-тпосульфатная смесь содержит тиосульфат натрия в количестве, соответствующем -200%-ному против стехиометрического в уравнении: 4Na2Cr207+8Na2SO4+3Na2S2O3+H2SO4+ + (4х-1)Н2О 4(Сг2Оз-хН2О) + 15Ма25О4 (4) Далее поступают, как в примере 1, получая реакционную массу с рН среды -6,7. Средняя скорость фильтрации по фильтрату составляет - 10 МЛ/СМ -МИН. Осадок гидроокнсных соединений хрома отмывают и прокаливают при 1300°С; спек выщелачивают, полученную металлургическую окись хрома промывают и сушат. С сульфатным раствором, содержащим 17,5 кг/м Na2S04 и 39,0 кг/м Ма2520з, иостуиают, как в примере 1. Во всех приведеииых примерах получена окись хрома, по качеству полиостью соответствующая действующему ГОСТу. Технико-экономическая эффективность пзобретения обесиечивается в результате упрощения переработки получающихся на второй стадии восстаиовления сульфатных растворов, содерл ащих строго регламентируемое количество тиосульфата натрия (молярное отнощеиие Na2SO4: Ма252Оз поддерживается в иределах 4-10), интенсификации стадии фильтрации продуктов восстановительного осаждения (фильтруемость последних улучщается в 1,5-2 раза) и получения кристаллического сульфата натрия в хорощо брикетируемой форме (брикеты, полученные на основе такого сульфата натрия, выдерживают нагрузку 200-300 кг/см), что позволяет интенсифицировать процесс его переработки в производстне сульфида натрия. б Фор м у л а изобретения 1. Способ получения окиси хрома, включающий восстаиовленпе части моно- или бихромата натрия серусодержащнм восстановителем на первой стадии, введение в образовавщуюся суспензию гидрата окиси хрома в щелочном растворе тнос льфата натрия оставщейся части исходного моио- или бихромата натрия иа второй стадии, отделение осадка гидрата окиси хрома фильтрацией, его термическую обработку и переработку отделенного маточника на крнсталлический сульфат натрия, отличающийся тем, что, с целью иовыщения скорости фильтрации и уирощения процесса, на вторую стадию исходный моноили бихромат натрия вводят в количестве, обеспечивающем содержание тиосульфата натрия в суспензии, равное 150-200% от теоретически необходимого, а отделение осадка гидрата окиси хрома осуществляют по достижению рН среды 6,2-6,7. 2. Способ ио п. 1, отличающийся тем, что переработку отделенного от осадка маточника вед}т в аппарате с псевдоожпженпым слоем. Источники информации, принятые во внимание при экспертпзе 1.«Химия и технология хромовых соединеиий. Изд. «Химия. М.-Л., 1966, стр. 199- 208. 2.«Химия и технология окиси хрома. Труды УНИХИМ, вып. 15, Свердловск, 1969, стр. 73-83 (прототии).