[发明专利]一种氧化铬的制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化铬的制备方法，包括以下步骤：(1)向重铬酸盐溶液加入还原剂得到混合溶液，后将混合溶液加热至100～170℃反应，反应结束后保温0.5～5.0h，得到氢氧化铬浆料；(2)氢氧化铬浆料经固液分离得到滤液和滤饼，滤饼经洗涤和干燥得到氢氧化铬粉体；(3)将滤液和滤饼的洗涤液混合，部分返回步骤(1)中用于调节pH值，其余部分用于中和铬酸酐生产过程中产生的含铬硫酸氢钠；(4)煅烧氢氧化铬粉体，得到氧化铬；(5)向步骤(3)中和含铬硫酸氢钠后得到的含铬溶液中加入还原剂，反应产物经固液分离后得到氢氧化铬滤饼。本发明不仅具有显著的经济效益，而且符合环保要求，是铬盐企业生产的一条有效途径。

技术领域

本发明涉及铬盐生产领域，具体来说，涉及铬盐生产中采用重铬酸盐水热法制备氧化铬的新方法。

背景技术

传统氧化铬工业生产方法主要有两种。一种是通过将重铬酸盐与硫酸铵进行热分解反应制备氧化铬。此工艺污染较小，但相对成本较高。虽然也可用碳取代传统工业中的硫酸铵，但是还原过程要通过严格控制二氧化碳气氛进行保护，防止氧化铬重新被氧化，其存在工艺操作困难的问题。二是采用重铬酸盐硫酸熔融法生产铬酸酐，铬酸酐分解法制备氧化铬。此方法产品质量高，但是工艺流程长，成本很高。同时，其硫酸利用率低于50％，每吨铬酸酐副产1.4t含铬硫酸氢钠，且由于间接使用硫或硫化合物，产品的含硫量高。

采用水热还原法直接将溶液中六价铬还原成三价铬具有流程短、成本低和易于放大等优势。铬酸钠溶液水热还原，已有较多专利报道。

专利文献CN100999335A公开了以硫化物、甲醛、甲醇等小分子物质为还原剂，CO₂为酸化剂，高温水热制备水合氧化铬。但是，硫化物的引入会影响氧化铬的性能。而甲醛和甲醇等具有一定的毒性，在生产应用中需要谨慎防止挥发、防爆等。

专利文献CN1410356A公开了以蔗糖、葡萄糖或者果糖为还原剂，先采用CO₂在低温下进行预酸化，然后在高温下进行水热还原，可制备得到水合氧化铬，反应过程需要CO₂进行酸化。

专利文献CN101456588A公开了以淀粉及其衍生物为还原剂制备水合氧化铬，滤饼不经洗涤直接煅烧得到氧化铬粉体。但是，采用重铬酸盐为原料存在的问题是，直接进行水热反应，还原速率过快，难以控制，必须加入适量的碱调节和控制反应过程。并且，高温下，滤饼氢氧化铬中的碳酸盐与煅烧过程中生成的氧化铬发生碱熔反应，重新生成六价铬，导致三价铬的损失。

上述已经公开的技术方案均存在水热反应过程加热温度较高以及能耗较大的缺陷需要克服。

发明内容

本发明的主要目的是针对铬盐生产工艺现状，提供一种优化的低能耗、低成本制备氧化铬的新方法。

本发明提供的制备氧化铬的方法，包括以下步骤：

(1)向pH值为3.0～7.0的重铬酸盐溶液中加入还原剂得到混合溶液，还原剂的加入量为还原剂/重铬酸盐化学计量比的1.0～3.0倍，后将混合溶液加热至100～170℃反应，反应结束后保温0.5～5.0h，得到氢氧化铬浆料；

(2)氢氧化铬浆料经固液分离得到滤液和滤饼，滤饼经洗涤和干燥，得到氢氧化铬粉体；

(3)将滤液和滤饼的洗涤液混合，部分返回步骤(1)中用于调节pH值，其余部分用于中和铬酸酐生产过程中产生的含铬硫酸氢钠；

(4)煅烧氢氧化铬粉体，煅烧后的粉体经过洗涤和干燥，得到氧化铬；该步骤得到的氧化铬为颜料级的氧化铬。

(5)向步骤(3)中和含铬硫酸氢钠后得到的含铬溶液中加入还原剂进行反应，反应产物经固液分离后得到氢氧化铬滤饼，该氢氧化铬滤饼按照步骤(2)和(4)进行洗涤和煅烧，得到氧化铬。该步骤得到的氧化铬为低品质的氧化铬。