[发明专利]一种钠循环生产氧化铬绿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钠循环生产氧化铬绿的方法，更具体地说是一种短流程、低成本、高环保制备氧化铬绿的方法。

背景技术

氧化铬绿是铬盐行业四大产品之一，具有优良的化学性能及热稳定性，主要用于涂料、冶金、耐火材料、喷涂、陶瓷、美术颜料及伪装材料等多个领域。工业上生产氧化铬绿常采用硫酸铵-红矾钠热分解法和铬酸酐热分解法。硫磺还原铬酸钠制备氧化铬绿工艺，是先以硫磺作为还原剂对铬酸钠进行还原制备氢氧化铬，后将氢氧化铬煅烧制备氧化铬绿，产品中杂质含量高，主含量仅为95％左右，仅能适用于冶金级生产，且过程产生大量的硫代硫酸钠废水，利用价值低，故该工艺适用范围较小。铬酸酐热分解法是以铬酸酐在温度900-1400℃下热分解、冷却、粉碎等工序制备氧化铬绿。该工艺作为目前氧化铬绿主流生产工艺，产品质量优异，使用范围广，但工艺流程极其复杂，首先需要将铬铁矿焙烧生产铬酸钠，再将铬酸钠使用硫酸酸化制备红矾钠，然后采用硫酸与红矾钠进行反应制备铬酸酐，最终才能以铬酸酐为原料的高温下煅烧分解制备氧化铬绿。该生产工艺过程中，将产生大量的含铬芒硝和含铬硫酸氢钠，这些副产物的价值低，处理困难，且过程均采用浓硫酸和高温，产生大量有毒的废水和烟雾，造成严重环境污染问题；工作场所环境恶劣，造成严重的人体健康伤害，安全环保隐患大。

在已公开中国专利“采用预碳酸化湿法还原铬酸钾或铬酸钠制备氧化铬的方法”(CN1410356A)中公开的方法，需用CO₂气体酸化铬酸钾或铬酸钠溶液，所得氢氧化铬需经烘干、煅烧、研磨、洗涤、干燥、粉碎等工序制备氧化铬绿成品。并且该专利母液和洗涤液需用石灰乳进行苛化，将碳酸钠或碳酸钾转化为氢氧化钠或氢氧化钾，蒸发浓缩，获得氢氧化钠和氢氧化钾。又如“水热还原铬酸钠或重铬酸钠制备氧化铬的工艺”(CN101456588A)，该工艺以铬酸钠或重铬酸钠为原料，本身两种原料作为铬盐重要产品，使用成本高。并且该工艺采用煅烧、研磨、洗涤、干燥、粉碎等工序制备氧化铬成品，并且母液需上蒸发器蒸发浓缩得固体混合碱。以上所公开专利存在以下缺点：生产工艺流程过长，能耗高，成本高，氧化铬绿粉碎会产生大量的粉尘，造成严重污染环境和人体健康伤害，不利用工业产业化。目前，随着国内安全环保形式越加严峻，高耗能、高污染企业将逐步淘汰，且目前国内氧化铬绿生产成本高等严重缺点。上述缺点将长期制约国内氧化铬绿产业的竞争力。为适应现代新型绿色安全环保化工性企业，研发一种新工艺代替旧工艺是当代紧迫的要求。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种钠循环生产氧化铬绿的方法，包括以下步骤：

步骤一、将铬铁矿或铬铁经粉磨得到粒径小于80um的铬铁矿粉或铬铁粉；

步骤二、将铬铁矿粉或铬铁粉加入碱性液中并通入氧化物质进行反应，反应完成后分离得到铬酸钠碱性液；

步骤三、在铬酸钠碱性液中加入有机还原性物质，在100～200℃条件下水热反应0.5～3小时，降温至20～100℃，经过滤分离得到氧化铬水合物和碱性滤液；

步骤四、将氧化铬水合物逆流洗涤，并回收洗涤液；然后将洗涤后的氧化铬水合物在高温炉煅烧得到的氧化铬绿；

步骤五、将步骤三所得碱性滤液和步骤四所得洗涤液进行浓缩调碱后返回步骤二作为碱性液，实现工艺过程中钠资源循环利用。

优选的是，所述氧化物质为空气、富氧空气或纯氧中的一种。

优选的是，所述步骤二中碱性液中Na⁺离子浓度为1～30mol/L，铬铁矿粉或铬铁粉与碱性液的质量比为1:1～1:20。

优选的是，所述有机还原性物质为食用淀粉、面粉中的一种。

优选的是，所述食用淀粉为绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉中的一种。

优选的是，所述步骤二中的反应在氧化反应釜中进行，反应温度为250～350℃，反应时间为1～5小时。

优选的是，所述步骤四中高温炉的煅烧温度为800～1200℃，煅烧时间为2～4小时。

优选的是，所述步骤四中逆流洗涤至氧化铬水合物中Na⁺以Na₂O计小于0.01％。

优选的是，所述步骤五中浓缩调碱至Na⁺离子浓度为1～30mol/L。