[发明专利]用铬酸酐副产物硫酸氢钠生产氧化铬黑的方法

说明书

技术领域

 本发明属于铬盐领域，特别涉及一种Fe-Cr系黑颜料的生产方法。 

背景技术

铬酸酐的副产物硫酸氢钠,其主要成分为33w%～36w%的硫酸，48w%～50w%的硫酸钠，1w%～3.5w%的Cr⁶⁺（以Na₂Cr₂O₇.2H₂O计），0.2w%～0.5w%（以Cr₂O₃计)的水溶性三价铬，8w%～11w%的水不溶物。

铬黑的主要成分为Fe-Cr，属于赤铁矿结构型颜料，产品的主要成分为Fe₂O₃、Cr₂O₃。依产品中铬与铁比例的不同，形成多种黑→褐色颜料，这种颜料主要用于油漆、塑料、搪瓷、陶瓷着色。

现有的Fe-Cr系黑颜料生产技术是将硫酸亚铁还原重铬酸钠，加碱共沉淀，经洗涤干燥后高温煅烧，得到品质较好Fe-Cr系黑颜料，但是成本高，经济效益低。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低廉、工艺简单的用铬酸酐副产物硫酸氢钠生产氧化铬黑的方法。 

本发明方法包括下列步骤：

A、还原

      铬酸酐的副产物硫酸氢钠,其化学成分如下：33w%～36w%的硫酸，48w%～50w%的硫酸钠，1w%～3.5w%的Cr⁶⁺（以Na₂Cr₂O₇.2H₂O计），0.2w%～0.5w%（以Cr₂O₃计)的水溶性三价铬，8w%～11w%的水不溶物。

将铬酸酐副产物固态硫酸氢钠，用水稀释至50～55波美后过滤，往硫酸氢钠溶液中加入亚硫酸钠还原六价铬，亚硫酸钠的用量为硫酸氢钠溶液中的六价铬质量的3～3.5倍； 

Na₂Cr₂O₇+3Na₂SO₃+4H₂SO₄=Cr₂(SO₄)₃+4Na ₂SO₄+4H₂O

 B、化铁

   向A步骤已还原六价铬的硫酸氢钠溶液中加入废铁屑煮沸溶解后过滤除去杂物，废铁屑的加入量是A步骤已还原六价铬的硫酸氢钠溶液中的总铬质量的1.5～2倍；

         Fe+2NaHSO₄=FeSO₄+Na₂SO₄+ H₂↑

C、沉淀

      用碱溶液调节反应后溶液PH值至5～7，通入空气搅拌1～3小时，过滤分离出沉淀；用70℃～80℃的热水洗涤沉淀；

    Cr₂(SO₄)₃ + 6NaOH=2Cr(OH)₃↓+3Na₂SO₄

    4FeSO₄ + O₂ + 8NaOH + 2H₂O=4Fe(OH)₃↓+4Na₂SO₄

D、烘干和粉碎

     将沉淀物在105℃～600℃温度条件下烘干脱去游离和结合水，粉碎至200目即为生料；

E、氧化还原性焙烧

     将生料放入已升温至300℃梭式窑，按每小时60～150℃的速度逐步升温，温度控制偏差不应超过10～15℃，总计烧成时间为11～13小时，烧成后的物料自然冷却至300℃～400℃出窑，所得产品即为铬黑。

    2Cr(OH)₃+2Fe(OH)₃=Fe₂O₃·Cr₂O₃+ 6H₂O