Способ получения безводного кристаллического бихромата натрия Советский патент 1980 года по МПК C01G37/14 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗВОДНОГО КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО БИХРОМАТА НАТРИЯ

Изобретение относится к получению соединений хрома и может быть использовано в химической промышленности. Известен способ получения безводного кристаллического бихромата натрия, заключающийся в том, что исходный раствор монохромата натрия обрабатывают серной кислотой или бисульфатом натрия с целью перевода монохромата натрия в бихромат. Полученный бихроматносульфатный раствор концентрируют до содержания бихромата натрия 500-600 г/л в пересчете на CrOj (или 34-40% CrOj), отделяют выпавшие при зтом сульфат, а частично и хлорид наТ рия, и раствор конце1ггрнруют затем до содержания бихромата натрия 1050-1150 г/л CrOj (или. 56,5-58,5% СгОз). охлаадают до 80° С и подвергают фильтрации для отделения примесей сульфата и хлорида натрия. Очишенный таким образом раствор подвергают сушке в распылйтель нот сушилке с псевдоожиженным cjioeM. Этот способ позволяет получить продукт с содержанием хлоридов 0,5-0,6% Ct и сульфатов 0.4-0,5% S0(11. Недостатком зтого способа является повышенное содержание примесей сульфатов и хлоридов в целевом продукте, что сужает область его применения. В частности, для производства хромовых катализаторов требуется продукт, содержащий не более 0,1% хлорид- и сульфат-ионов. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ получения безводного кристаллического бихромата натрия, заключающийся во взаимодействии монохромата натрия с серной кислотой или бисульфатом натрия, многостадийном концентрировании бихроматно-сульфатного раствора с отделением сульфата натрия с последующим упариванием раствора 6HXpoNaaта натрия с целью осаждения кристаллов безводного бихромата натрия. Кристаллы безводного бихромата натрия отделяют на центрифуге и подвергают классификации с удалением из целевого продукта фракции с размером кристаллов менее 0,2 мм 2. Недостатком данного способа является большое содержание примесей в продукте. Так, содержание хлоридов (СС) составляет 0,2-0,4% и сульфатов. (SO) 0,1-0,2%. Цель изобретения - снижение содержания примесей в целевом продукте. Поставленная цель достигается способом получения бихромата натрия, состоящим в обработке монохромата натрия серной кислотой или бисульфатом натрия, многостадийном концентрировании полученного бихроматно-сульфатного раствора с вьщелением кристаллов сульфата натрия, кристаллизации двухводного бихромата натрия, отделении кристаллов двухводного бихромата натрия от маточника, растворении их в собственной кристаллизационной воде при нагревании, выделении бихромата натрия и отделении кристаллов безводного целевого продукта. Целесообразно кристаллизацию двухводного бихромата натрия вести охлажде1шем раствора последнего до 25-35° С водой или до 45-55° С за счет самоиспарения под вакуумом, а выделение продукта вести упариванием раствора бихромата натрия в кристаллизационной воде до концент рации СгОз 69-70%, Технология способа состоит в следующем. Раствор хромата натрия с концентрацией 170-180 г/л СгОз (или 13,8-14,6% СгОз) об рабатывают серной кислотой или бисульфатом натрия с получением раствора бихромата натри с концентрацией 130-185 г/л СгОз (или 11,515% СгОэ). J Раствор бихромата натрия упаривают на Т стадии упарки до концентрации 500-600 г/л СгОз (или 34-40% СгОз) отделяют выпавише при этом в осадок сульфат и хлорид натрия, затем упаривают полученный после отделения сульфата и хлорида натрия маточник на II ста дии упарки до концентрации 1050-1150 г/л СгОэ (или 56,5-58,5% СгОз). Полученную при этом суспензию после охла дения до 85 разделяют на вакуум-фильтре С получением раствора бихромата натрия с содержанием сульфата натрия не более 0,15% SO и хлорида натрия более 0,5% СГ. Осадо с вакуум-фильтра возвращается в голову процесса на I стадию упарки. Раствор бихромата натрия после, разделения на вакуум-фильтре охлаждают До 25-35 за счет самоиспарения под вакуумом. При этом бихромат натрия кристаллизуется в форме Na2Cr207.2HjO. После разделения суспензии на центрифуге получают кристаллы с содержанием SO4 и С(Т не более 0,2%. Маточник по ле разделения суспензии двухводного бихрома та натрия возвращаются в голову процесса на II стадию упарки. Кристаллы двухводного бихромата натрия растворяют в собственной кристаллизационной воде при йаргревании и подвергают упариванию 7 4 о концентрации 69-70 СгОз. P этом полуают суспензию кристаллов безводного бихроата натрия, которую затем разделяют на центифуге с получ ением кристаллов в виде готоого продукта (после охлаждения) с содержаCf следы; ,03ием: СгОз 75,5-76, ,07%. Маточные растворы после разделения суспензии безводаого бихромата натрия возвращают в голову процесса на И стадию упарки. Пример. 1000 кг раствора хромата натрия, содержащего 14,2% СгОз и 0,15% NaCf, что соответствует 230 кг Na2CrO4 и 1,5 кг NaCE обрабатывают 47 кг серной кислоты, содержащей 94% H2SO4. При этом пол -чают 1074 кг раствора бихромата натрия, содержащего, кг; МазСггО, 176; N32804 100,8; NaCE 1,5 (или соответственно, %: СгОз 3,2; N82804 9,4; NaCI 0,13). Раствор бихромата натрия подают на 1 упарку. Сюда же одновременно поступают воды от промывки сульфата натрия в количестве 76,4 кг состава, %: 9,8; N32804 18,9; NaCB 3,2; 68,1 и осадок с вакуум-фильтра в количестве 44,8 кг состава, %: Ыа2Сг2О7 13,4; N32504 24,8%; NaCP 54,7; Н20 7,1. После упаривания до 580 г/л СгОз (по раствору) суспензию подвергают разделению на центрифуге. Получают после промывки сульфат натрия в количестве 103,8 кг (с учетом 2% потерь) состава,%: N32804 95,0; Na2Cr2O7 6,33; NaC 1,45; HjO 3,22. При этом из цикла выводятся примеси, накапливающиеся на последующих стадиях. Воды от промывки сульфата натрия возвращают на I упарку. Получаемый после центрифуг фильтрат в количестве 376,6 кг состава,%: Na2Cr2O7 50,0; N82804 3,0; NaCe6,5; НаО 4,5 направляют на II упарку, где происходит дальнейщее осаждение примесей. Сусг1ензию после II упарки разделяют йа вак)м-фильтре с получением осадка, направляе,мого на I упарку, и растворы бихромата натрия в количестве 1215,3 кг состава, %: Na2Cr207 75,0; Naj804 0,15; NaCeO,65; HjO 24,2. После вакуум-фильтра раствор бихромата натрия охлаждают при 50° С за счет самоиспарения под вакуумом. При этом кристаллизуется двухводный бихромат натрия. Полученную суспензию разделяют на центрифуге. Маточник в количестве 794,8 кг состава, %: Na2Cr307 68,81; N83804 0,18; NaCB 0,95; HjO 30,07 возвращают на II упарку. Кристаллы в количестве 420,5кг с содержанием, %: Na2Cr207 86,7; N32804 0,1; NaC60,l; HjO 13,1 растворяют при нагревании в собственной кристаллизационной воде, упаривают на III упарке до 69,5% СгОз с кристаллизацией безводного бихромата натрия и разделяют полученную суспензию на центрифуге.

Получают 216,6 кг маточника с содержанием, %: NajCrjO, 84,1; N82804 0,15; NaCE 0.2; HjO 15,55, который возвращают на И упарку и готовый продукт - бихромат натрия - в количестве 183,8 кг, содержащий, %: , Na2Cr20799,17; N32804 0,05; NaCf-следы, НзРО,78.

Аналогичный результат получают при использовании бисульфата натрия вместо серной кислоты при переводе хромата натрия в бихромат.

Эффективность изобретения состоит в снижении примесей в целевом продукте и определяется повыщением ачества продуктов, выпускаемых на базе безводного кристаллического бихромата натрия.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авербух Т. Д., Павлов П. Г. Технология соединений хрома. Л., Химия, 1973, с.150-162 (прототип).