[发明专利]一种生产铬酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明属于铬酸钠生产技术领域，利用氧化气体对铬铁矿和碱的混合焙烧料进行氧化处理，采用气固流化床反应器间歇生产铬酸钠的方法。

背景技术

铬酸钠是一种重要的化工产品，是制取其它铬盐的基础。在国民经济各部门中用途极广，主要用于电镀、鞣革、印染、医药、颜料、氧化剂及金属缓蚀剂等方面。

铬酸钠的生产主要是以铬铁矿为原料，在氧化环境中与碱发生反应实现的。其制备工艺可分为有钙焙烧法和无钙焙烧法两类。无钙焙烧法是铬酸钠生产的传统工艺，但是该工艺铬转化率低，仅为75%左右，并可伴生致癌物铬酸钙，且排渣量大，渣中含六价铬高达1%~1.5%（以Cr₂O₃计），对环境造成很大污染。相对于有钙焙烧法，无钙焙烧法铬转化率高，不产生铬酸钙，排渣量小，渣中六价铬含量低，对环境污染轻，便于治理，但设备投资大，并且烧结现象严重。

中国专利CN101717119公开了一种铬矿少碱焙烧生产铬酸钠的方法，采用多次少碱的方式进行氧化焙烧，虽然减少了石灰石用量，提高了碱的利用率，但需要较高的反应温度，并且仍有铬酸钙生成。

中国专利CN101659444提供了一种铬铁矿制备铬酸钠的清洁生产方法，利用铬铁矿在NaOH-NaNO₃-H₂O介质中与氧化性气体进行反应，硝酸钠作为催化剂，反应中不被消耗，本方法中转化率达99%以上，渣中含铬率小于0.5%。但本方法引入的硝酸钠在反应中易分解生成亚硝酸盐，较难除去，使得铬酸钠的提取工艺难度加大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术当中设备投资大、反应温度高、铬酸钠的提取难度大等缺陷，提供一种生产铬酸钠的方法，利用氧化气体对铬铁矿与碱的混合焙烧料进行氧化处理，采用气固流化床反应器在常压下间歇生产铬酸钠，反应中无需添加钙质，并能显著降低碱的耗量。

一种生产铬酸钠的方法，包括如下步骤：

（1）将铬铁矿经破碎、磨矿至-200目含量70%以上；

（2）将经破碎、磨矿后的铬铁矿与碱充分搅拌焙烧0.5~1h，碱的加入量为理论量的40%~70%，焙烧温度为700~1000℃；

（3）将步骤（2）所得烧结物料磨细至-200目含量70%以上，加入气固流化床反应器，通入氧化气体，调节通气量使物料处于流化状态，保持反应器内温度280~500℃，反应0.5~2h，得到一次焙烧产品；

（4）将步骤（3）所得一次焙烧产品经溶解以及固液分离得铬酸钠浸出液以及浸渣，其中溶解时添加的液体与一次焙烧产品的液固比为3~5:1，添加的液体为普通民用水或洗涤富铁尾渣后的洗涤液；

（5）将步骤（4）所得浸渣烘干后与碱混合焙烧0.5~1h，碱的加入量为原矿理论量的30%~60%，焙烧温度为700~1000℃；

（6）将步骤（5）所得烧结物料磨细至-200目含量70%以上，加入气固流化床反应器，通入氧化气体，调节通气量使物料处于流化状态，保持反应器内温度280~500℃，反应0.5~2h，得到二次焙烧产品，将所得到的二次焙烧产品经溶解以及固液分离得铬酸钠浸出液以及浸渣，其中溶解时添加的液体与二次焙烧产品的液固比为3~5:1，添加的液体为普通民用水或洗涤富铁尾渣后的洗涤液；

（7）将步骤（6）所得浸渣经多级逆流洗涤得富铁尾渣，洗涤液返回步骤（4）或（6）作为铬酸钠的溶解液；

（8）将步骤（4）和步骤（6）所得浸出液经蒸发结晶及洗涤，得铬酸钠产品。

所述碱为氢氧化钠或碳酸钠。

所述氧化气体为空气、氧气以及富氧空气。

本发明的原理是采用多次少碱的方式生产铬酸钠，首先将磨细后的铬铁矿与欠量的碱在一定温度下进行预氧化烧结，烧结矿经磨细后加入流化床内，通入氧化气体进行氧化焙烧，利用流态化条件下氧气迅速扩散至反应界面的特点，提高氧化速率，一次焙烧矿经浸出、液固分离后，浸渣再添加一定量的碱，经二次烧结、流态化焙烧、浸出、液固分离，得富铁尾渣以及浸出液。

本发明工艺无需添加钙质，并能显著降低碱的耗量，最终所得富铁尾渣中铬含量低于0.4%，铬的转化率可达99%以上。

附图说明

图1 为生产铬酸钠的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

（1）将铬铁矿（Cr₂O₃45.24%）经破碎、磨细至-200目含量75%；