專利名稱：一種制備堿式硫酸鉻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種利用生產(chǎn)醫(yī)藥中間體雙烯醇酮的含鉻廢液制備堿式硫酸鉻的方法。
堿式硫酸鉻為一種不定型墨綠色產(chǎn)物，分子式為Cr2(OH)mNa2(SO4)n產(chǎn)·xH2O，主要應(yīng)用于制革工業(yè)，在《鉻鹽生產(chǎn)工藝》(成思危等編，化學(xué)工業(yè)出版社)、1987年第1期《鉻鹽技術(shù)通訊》上分別公開(kāi)了使用重鉻酸鈉或氫氧化鉻制取堿式硫酸鉻的方法；其中使用重鉻酸鈉作原料，采用的是酸化還原噴霧干燥工藝；使用氫氧化鉻則采用酸化溶解過(guò)濾噴霧干燥工藝，二者不足之處均在于生產(chǎn)成本過(guò)高。對(duì)于雙烯醇酮生產(chǎn)工廠而言，每生產(chǎn)1噸雙烯醇酮產(chǎn)生含鉻廢液約3噸左右，廢液中鉻(主要以三價(jià)鉻及少量六價(jià)鉻存在)的含量(以Na2Cr2O7·2H2O計(jì))為20-40％，醋酸20-25％，其它有機(jī)雜質(zhì)10-15％。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)雙烯醇酮含鉻廢液的利用主要采取如下步驟中和過(guò)濾或者蒸發(fā)焚燒。前者工藝存在過(guò)濾困難問(wèn)題，且回收的氫氧化鉻再利用成本較高，難以實(shí)施；后者，焚燒后的三氧化二鉻雖然比較好利用，但生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生醋酸等廢氣對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，難以推廣。
本發(fā)明的目的在于避免上述技術(shù)之不足而提供一種利用雙烯醇酮含鉻廢液制備堿式硫酸鉻的方法，該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品可滿足制革工業(yè)需要，工藝流程短，生產(chǎn)成本低廉，特別適合于堿式硫酸鉻行業(yè)生產(chǎn)，并且徹底消除廢液的排放。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供利用雙烯醇酮生產(chǎn)廠家的含鉻廢液作為原料制備堿式硫酸鉻。
本發(fā)明主要由下述步驟組成
A.在雙烯醇酮含鉻廢液中加入無(wú)機(jī)酸；如硫酸、鹽酸或硝酸；B.加入無(wú)機(jī)還原劑；如亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉或二氧化硫；C.加入絮凝劑；如聚丙烯酰胺或聚苯乙烯酰。
D.取上清液，加入無(wú)水硫酸鈉；E.加入碳酸氫鈉，得到所需產(chǎn)物。
得到的產(chǎn)物可干燥成片狀或粉狀。
本發(fā)明的具體步驟如下a.在雙烯醇酮的含鉻廢液中加入無(wú)機(jī)酸，用量為含鉻廢液∶無(wú)機(jī)酸＝1.8～2.5∶0.4～0.5(重量比)，在真空狀態(tài)下邊攪拌邊加熱90-95℃，反應(yīng)4～7小時(shí)；其主要反應(yīng)式如下反應(yīng)液中最終控制CH3COOH含量低于10％以下。
b.加入還原劑，加入量為反應(yīng)液的0.2～0.4％(重量百分比)，反應(yīng)時(shí)間0.5～1小時(shí)，主要反應(yīng)為
c.在反應(yīng)液中加入絮凝劑，加入量為反應(yīng)液的0.1～0.2％(重量百分比)，溫度控制在85～90℃，時(shí)間20～30分鐘，完成后將料液放入沉淀罐，沉淀5～8小時(shí)，上層清液泵入帶夾套搪瓷調(diào)整罐中。
d.在調(diào)整罐中，一次加入無(wú)水硫酸鈉，重量配比為調(diào)整液∶無(wú)水硫酸鈉＝1.8～2.5∶0.06～0.08，料液溫度控制在60～65℃。
e.在上述反應(yīng)液中緩緩加入碳酸氫鈉，重量配比為1.8～2.5∶0.06～0.08，料液PH值最終控制在3.5～3.8，料液比重量控制在1.53～1.65之間，符合要求的料液可采用去蒸汽滾筒干燥制成片狀或采用去壓力式及離心式噴霧干燥得粉狀物。
上述反應(yīng)中，所使用的無(wú)機(jī)酸可以是硫酸、鹽酸、硝酸中的任何一種，其目的主要是轉(zhuǎn)換蒸發(fā)提取醋酸，還原劑采用亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉或二氧化硫中的任何一種，可將少量六價(jià)鉻還原，絮凝劑則可采用聚丙烯酰胺或聚苯乙烯酰，可促進(jìn)有機(jī)雜質(zhì)沉淀，便于分離。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下述優(yōu)點(diǎn)1.由于采用生產(chǎn)雙烯醇酮的含鉻廢液作為原料，其生產(chǎn)成本僅為為使本專業(yè)技術(shù)人員更詳細(xì)地了解本發(fā)明，下面進(jìn)一步敘述其實(shí)施例實(shí)施例1a.在裝有攪拌、溫度計(jì)及冷凝器的圓底燒瓶中放入180g的雙烯醇酮含鉻廢液，置沙浴上加熱，抽真空，加入硫酸40g，溫度保持95℃，反應(yīng)5小時(shí)，采樣分析CH3COOH含量，如小于10％，即表示反應(yīng)完畢；料液合格。
b.在上述料液中，加入亞硫酸鈉0.5g，反應(yīng)30分鐘，取料分析無(wú)六價(jià)鉻離子即可。
c.加入聚丙烯酰胺0.5g，反應(yīng)溫度控制在85℃，反應(yīng)時(shí)間20分鐘，完成后將料液放入沉淀罐，沉淀5小時(shí)。
d.取上清液，置于平底燒杯中，沙浴加熱，在攪拌情況下一次加入無(wú)水硫酸鈉7.5g，保持60℃。
e.慢慢加入碳酸氫鈉7.5g，至PH值為3.5～3.8，然后用微型塑料噴霧器將料液向100℃的烘箱中噴霧干燥得產(chǎn)品。
實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1之操作步驟，不同之處在于
a.雙烯醇酮含鉻廢液加入量為250g，硫酸加入量為50g，反應(yīng)溫度95℃，時(shí)間7小時(shí)；b.亞硫酸鈉用量為1.0g，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)；c.加入聚丙烯酰胺0.3g，反應(yīng)溫度90℃，時(shí)間30分鐘，沉淀7小時(shí)；d.加入無(wú)水硫酸鈉9g，保持溫度65℃；e.加入碳酸氫鈉9g。
實(shí)施例3重復(fù)實(shí)施例1之操作步驟，不同之處在于(1)雙烯醇酮含鉻廢液加入量為200g，鹽酸加入量為50g，反應(yīng)溫度93℃，時(shí)間6小時(shí)；(2)還原劑使用硫代硫酸鈉，用量為0.6g，反應(yīng)時(shí)間50分鐘；(3)加入聚苯乙烯酰0.4g，反應(yīng)溫度90℃，反應(yīng)30分鐘，靜置8小時(shí)；(4)加入無(wú)水硫酸鈉8g，保持溫度60℃；(5)加入碳酸氫鈉8g。
實(shí)施例4重復(fù)實(shí)施例1之操作步驟，不同之處在于(1)雙烯醇酮含鉻廢液加入量為250g，硝酸加入量為50g，反應(yīng)溫度95℃，時(shí)間7小時(shí)；(2)還原劑使用二氧化硫，用量為0.7g，反應(yīng)時(shí)間30分鐘；(3)加入聚苯烯酰胺0.6g，反應(yīng)溫度90℃，反應(yīng)20分鐘，靜置5小時(shí)；(4)加入無(wú)水硫酸鈉7g，保持溫度65℃；(5)加入碳酸氫鈉7g。
權(quán)利要求
1.一種利用雙烯醇酮含鉻廢液制備堿式硫酸鉻的方法，其特征在于由下述步驟組成A.在雙烯醇酮含鉻廢液中加入無(wú)機(jī)酸，其重量比為含鉻廢液∶無(wú)機(jī)酸＝1.8～2.5∶0.4～0.5，反應(yīng)溫度為90-95℃，反應(yīng)時(shí)間5～7小時(shí)；B.加入反應(yīng)液重量0.2～0.4％的無(wú)機(jī)還原劑，反應(yīng)時(shí)間0.5～1小時(shí)；C.加入反應(yīng)液重量0.1～0.2％的絮凝劑，反應(yīng)溫度85～90℃，反應(yīng)時(shí)間20～30分鐘；D.取上清液，加入無(wú)水硫酸鈉，其重量比為上清液∶無(wú)水硫酸鈉＝1.8～2.5∶0.06～0.08；E.加入碳酸氫鈉，其重量比為反應(yīng)液∶碳酸氫鈉＝1.8～2.5∶0.06～0.08，得到所需產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中無(wú)機(jī)酸為硫酸、鹽酸或硝酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中無(wú)機(jī)還原劑為亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉或二氧化硫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的方法，其中絮凝劑為聚丙烯酰胺或聚苯乙烯酰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的方法，其特征在于所用主要原料為雙烯醇酮含鉻廢液。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用雙烯醇酮含鉻廢液制備堿式硫酸鉻的方法,其主要是在雙烯醇酮含鉻廢液中加入無(wú)機(jī)酸,經(jīng)過(guò)還原劑還原六價(jià)鉻,絮凝劑促進(jìn)有機(jī)雜質(zhì)沉淀等步驟而制得,本發(fā)明方法所制備的堿式硫酸鉻,生產(chǎn)成本低,制革效果好,具有巨大的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C01G37/10GK1354138SQ0013115
公開(kāi)日2002年6月19日 申請(qǐng)日期2000年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月16日
發(fā)明者陳雪梅, 張國(guó)慶 申請(qǐng)人:陳雪梅