[发明专利]一种自含铬硫酸氢钠中分离回收无水硫酸钠、浓硫酸及铬的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机化工或固体废弃物处理方法，尤其涉及一种自含铬硫酸氢钠中分离回收无水硫酸钠、浓硫酸及铬的方法。

背景技术

含铬硫酸氢钠为铬酐生产过程产生的固体废弃物，单位铬酐产品的产生量约为1.3t。含铬硫酸氢钠组分大致为：总酸值(以H₂SO₄计)35%～40%；硫酸钠45%～50%；六价铬(以Na₂Cr₂O₇·2H₂O计)2%～3%；可溶三价铬(以Cr₂O₃计)0.5%～1.5%；水不溶物5%～7%。硫酸氢钠具有极强的腐蚀性，同时其中的六价铬毒性强，如将含铬硫酸氢钠不加处理而随意堆放会造成环境严重污染及资源的浪费。

基于环境危害及含铬硫酸氢钠中各组分高附加值的考虑，需对含铬硫酸氢钠无害化处置及资源化利用。

到目前为止，相关单位或个人对含铬硫酸氢钠的处理及资源化利用开展了一系列的研究。

CN1046314A公开了一种用含铬硫酸氢钠生产氧化铬黑的方法。该方法先用水稀释搅拌溶解固态含铬硫酸氢钠，在过滤后向含铬硫酸氢钠溶液中加入亚硫酸钠溶液进行还原，再加入废铁屑，加热溶解后过滤除去残渣。所得滤液用氢氧化钠溶液调节pH值，通入空气搅拌，过滤分离，所得沉淀经洗涤后烘干，再经高温焙烧得到分散性好、着色力强的铬黑颜料。该方法的优点是能实现铬的高效回收，工艺流程较简单；缺点是没有考虑硫酸氢钠的回收利用，同时该工艺产生大量的含硫酸盐废水，会造成严重的二次污染。

CN1046314A公开了一种含铬硫酸氢钠废液的治理及综合利用方法，即在酸性条件下直接加糖还原六价铬，并过滤除去不溶物，然后对溶液加氢氧化物中和沉淀，回收利用三价铬与六价铬以生产Cr(OH)₃，Cr₂O₃及Cr(OH)SO₄等铬化合物。该方法可实现含铬硫酸氢钠中铬的回收，依然未提及硫酸氢钠的回收利用。

CN102320685A，CN1069711A及《铬酸酐废渣含铬硫酸氢钠综合利用项目的研制开发》（《内蒙古石油化工》27卷，41～42页）公开了利用含铬硫酸氢钠预酸化铬酸钠碱性液部分代替硫酸制备红矾钠的工艺路线。该类方法可实现硫酸氢钠的资源化利用，且将硫酸氢钠的资源化利用过程嵌入到铬盐生产过程中，不需新建处理装置，投入低，流程简单。但是该类方法仅对具备红矾钠生产能力的企业适用，对于外购红矾钠生产铬酐的企业，则必须采用其它处理方法。

《铬盐生产过程中含铬副产物的综合利用》（《无机盐工业》，1999，04期，37～39页）报道了利用含铬硫酸氢钠、红矾钠及蔗糖为原料生产碱式硫酸铬的工艺技术。该方法首先将含铬硫酸氢钠与红矾钠混合，然后用蔗糖还原，为制备Ⅱ类碱式硫酸铬产品需对还原后的溶液冷却析出十水硫酸钠，然后对溶液喷雾干燥制备碱式硫酸铬产品。该方法可综合利用含铬硫酸氢钠中的铬与硫酸氢钠，但是其仅能生产Ⅱ类碱式硫酸铬，产品应用范围窄；同时，在冷却析出十水硫酸钠过程中，溶液粘稠，过滤分离困难，而且十水硫酸钠中夹带大量的碱式硫酸铬溶液，不利于其进一步利用。

为了充分利用含铬硫酸氢钠中的有价组分，并使硫酸氢钠中的硫酸能够分离，并循环利用于铬酐生产过程，本发明提出了以含铬硫酸氢钠为原料制备无水硫酸钠及浓硫酸，并分离铬的工艺方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自含铬硫酸氢钠中分离回收无水硫酸钠、浓硫酸及铬的方法。

本发明的主要步骤为：对含铬硫酸氢钠进行保温处理，将保温处理后的含铬硫酸氢钠置于醇中反应并过滤，分别形成醇、硫酸的混合溶液及固体含铬硫酸钠。将醇与硫酸的溶液进行蒸发，蒸汽冷凝后得到的醇在系统中循环利用，将醇蒸干后的蒸发浓缩液即为浓硫酸；将含铬硫酸钠用水浸取并过滤，分别得到硫酸钠水溶液及含铬滤饼，硫酸钠水溶液经干燥后即可得到无水硫酸钠，含铬滤饼可作为铬化工行业用于生产铬化合物产品的原料。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自含铬硫酸氢钠中分离回收无水硫酸钠、浓硫酸及铬的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将保温处理后的含铬硫酸氢钠在醇中进行多级逆流浸取及过滤；

（2）将步骤（1）中逆流浸取得到的滤液进行蒸发，直至无醇蒸气产生时结束蒸发，浓缩液即为浓硫酸产品；