專利名稱：一種用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機(jī)化工三廢鉻渣的治理和利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法。
背景技術(shù)：
鉻渣是指在重鉻酸鈉生產(chǎn)過程中，鉻鐵礦經(jīng)過焙燒后用水浸取重鉻酸鈉的殘?jiān)?由于所用原料、生產(chǎn)工藝及配方不同，鉻渣組成有所不同，其基本的組成和成分的百分比如下三氧化二鉻質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2. 5-4%，水溶性六價(jià)鉻質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 28-1. 34%，酸溶性六價(jià)鉻質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 9-1. 4&，氧化鈣質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為四_36&，氧化鎂質(zhì)量百分?jǐn)?shù)20-33%， 三氧化二鋁質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5-8%，二氧化硅質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為8-11%。由于鉻渣中含有的六價(jià)鉻具有強(qiáng)氧化性，對(duì)有機(jī)體造成強(qiáng)烈的腐蝕與破壞，土壤及地下水一旦受到六價(jià)鉻的污染， 土壤不能耕作，地下水無法飲用，因而是醫(yī)學(xué)公認(rèn)的致癌物質(zhì)和劇毒性物。因此，如果不能采取專門的治理措施對(duì)鉻渣進(jìn)行處理，解除鉻渣的毒性，一旦污染了環(huán)境，特別是地下水和土壤，其后果是非常嚴(yán)重的。另外，鉻渣中也含有大量有用的成分，有必要對(duì)其進(jìn)行提純和轉(zhuǎn)換處理，以充分發(fā)揮鉻渣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法， 該方法將含鉻芒硝經(jīng)過簡單的加工處理，使原來有毒的六價(jià)鉻，變成了無毒的三價(jià)鉻，制得氫氧化鉻和氯化鈉及硝酸鉀，充分利用了的含鉻芒硝的潛在價(jià)值，且不產(chǎn)生二次污染，是一個(gè)變廢為寶，經(jīng)濟(jì)適用的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法， 包括如下具體步驟步驟A 按含鉻芒硝中含有的三氧化鉻和硝酸鈉的摩爾含量之和與鹽酸中含有的氯化氫的物質(zhì)的摩爾含量之比為1 0. 8-1. 2將含鉻芒硝和鹽酸投入耐腐蝕反應(yīng)器一(1) 中混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈉和硝酸的混合物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾機(jī)一( 抽濾得到混合液和含二氧化硅的濾餅；步驟B 將步驟A所得混合液送入沉降罐( 里，并加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價(jià)鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾機(jī)二(4)抽濾得到含氯化鈉和硝酸澄清混合液和氫氧化鉻濾餅；步驟C 氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌機(jī)( 、干燥機(jī)(6)干燥、粉碎機(jī)(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品⑶；步驟D 含氯化鈉和硝酸澄清混合液送入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，按照硝酸與氯化鉀物純物質(zhì)的摩爾含量之比為1 0.8-1. 2投入氯化鉀溶液，得到含硝酸鉀、氯化氫和氯化鈉的溶液，經(jīng)過濾器(10)過濾，除去雜質(zhì)，得到澄清的濾液；
步驟E 將步驟D所得澄清的濾液送入減壓蒸餾器(11)中，減壓升溫達(dá)到水的蒸發(fā)點(diǎn)使水蒸發(fā)，成為飽和溶液而后排入冷卻結(jié)晶器(1 里冷卻結(jié)晶，根據(jù)氯化鈉和硝酸鉀溶解度的不同，先后析出氯化鈉晶體和硝酸鉀晶體，再通過精餾得到氯化鈉產(chǎn)品(1 和硝酸鉀產(chǎn)品(14)；剩余液為鹽酸溶液返回步驟A循環(huán)利用。應(yīng)注意，步驟A中耐腐蝕反應(yīng)器中不能加入過量的工業(yè)水，以免造成氯化鉻過早水解形成三價(jià)鉻的氫氧化鉻，混到剩余的殘?jiān)?。本發(fā)明所述用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法，其化學(xué)反應(yīng)原理為2Cr03+12HCl = = = = = 2CrCl3+3Cl2+6H20CrCl3+3H20 = = = = = Cr (OH) 3+3HClNaN03+HCl = = = = = NaCl+HN03HNO3+KCI = = = = = KNO3+HCI本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法，經(jīng)過簡單的加工處理，制得氫氧化鉻和氯化鈉及硝酸鉀，充分利用了含鉻芒硝的潛在價(jià)值，且不產(chǎn)生二次污染，是一個(gè)變廢為寶，經(jīng)濟(jì)適用的方法。該方法操作簡單，設(shè)備投資少，值得推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明所述用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法的工藝流程圖，其中，(1)耐腐蝕反應(yīng)器一，(2)抽濾機(jī)一，(3)沉降罐里，(4)抽濾機(jī)二，(5)洗滌機(jī)，(6) 干燥機(jī)，(7)粉碎機(jī)，(8)氫氧化鉻產(chǎn)品，(9)耐腐蝕反應(yīng)器二，(10)過濾器，(11)減壓蒸餾器，(12)冷卻結(jié)晶器，(13)氯化鈉產(chǎn)品，(14)硝酸鉀產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 參照?qǐng)D1，一種用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法，包括如下具體步驟步驟A 稱取含200三氧化鉻和380kg硝酸鈉的含鉻芒硝，按含鉻芒硝中含有的三氧化鉻和硝酸鈉的摩爾含量之和與鹽酸中含有的氯化氫的物質(zhì)的摩爾含量之比為1 0.8 將含鉻芒硝和鹽酸投入耐腐蝕反應(yīng)器一(1)中混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈉和硝酸的混合物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾機(jī)一( 抽濾得到混合液和含二氧化硅的濾餅；步驟B 將步驟A所得混合液送入沉降罐( 里，并加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價(jià)鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾機(jī)二(4)抽濾得到含氯化鈉和硝酸澄清混合液和氫氧化鉻濾餅；步驟C 氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌機(jī)( 、干燥機(jī)(6)干燥、粉碎機(jī)(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品(8)，其含有的氫氧化鉻純物質(zhì)的質(zhì)量為193. 6kg ；步驟D 含氯化鈉和硝酸澄清混合液送入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，按照硝酸與氯化鉀純物質(zhì)的摩爾含量之比為1 0.8投入氯化鉀溶液，得到含硝酸鉀、氯化氫和氯化鈉的溶液，經(jīng)過濾器(10)過濾，除去雜質(zhì)，得到澄清的濾液；
步驟E 將步驟D所得澄清的濾液送入減壓蒸餾器(11)中，減壓升溫達(dá)到水的蒸發(fā)點(diǎn)使水蒸發(fā)，成為飽和溶液而后排入冷卻結(jié)晶器(1 里冷卻結(jié)晶，根據(jù)氯化鈉和硝酸鉀溶解度的不同，先后析出氯化鈉晶體和硝酸鉀晶體，再通過精餾得到氯化鈉產(chǎn)品(1 和硝酸鉀產(chǎn)品(14)；剩余液為鹽酸溶液返回步驟A循環(huán)利用。氯化鈉產(chǎn)品含有的氯化鈉純物質(zhì)的質(zhì)量為187. ^cg,硝酸鉀產(chǎn)品含有的硝酸鉀純物質(zhì)的質(zhì)量為258. 56kg。實(shí)施例2 參照?qǐng)D1，一種用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法，包括如下具體步驟步驟A 稱取含200三氧化鉻和380kg硝酸鈉的含鉻芒硝，按含鉻芒硝中含有的三氧化鉻和硝酸鈉的摩爾含量之和與鹽酸中含有的氯化氫的物質(zhì)的摩爾含量之比為1 1將含鉻芒硝和鹽酸投入耐腐蝕反應(yīng)器一(1)中混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈉和硝酸的混合物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾機(jī)一( 抽濾得到混合液和含二氧化硅的濾餅；步驟B 將步驟A所得混合液送入沉降罐( 里，并加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價(jià)鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾機(jī)二(4)抽濾得到含氯化鈉和硝酸澄清混合液和氫氧化鉻濾餅；步驟C 氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌機(jī)( 、干燥機(jī)(6)干燥、粉碎機(jī)(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品(8)，其含有的氫氧化鉻純物質(zhì)的量為242kg ；步驟D 含氯化鈉和硝酸澄清混合液送入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，按照硝酸與氯化鉀物純物質(zhì)的摩爾含量之比為1 1投入氯化鉀溶液，得到含硝酸鉀、氯化氫和氯化鈉的溶液，經(jīng)過濾器(10)過濾，除去雜質(zhì)，得到澄清的濾液；步驟E 將步驟D所得澄清的濾液送入減壓蒸餾器(11)中，減壓升溫達(dá)到水的蒸發(fā)點(diǎn)使水蒸發(fā)，成為飽和溶液而后排入冷卻結(jié)晶器(1 里冷卻結(jié)晶，根據(jù)氯化鈉和硝酸鉀溶解度的不同，先后析出氯化鈉晶體和硝酸鉀晶體，再通過精餾得到氯化鈉產(chǎn)品(1 和硝酸鉀產(chǎn)品(14)；剩余液為鹽酸溶液返回步驟A循環(huán)利用。氯化鈉產(chǎn)品含有的氯化鈉純物質(zhì)的質(zhì)量為234kg，硝酸鉀產(chǎn)品含有的硝酸鉀純物質(zhì)的質(zhì)量為404kg。實(shí)施例3 參照?qǐng)D1，一種用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法，包括如下具體步驟步驟A 稱取含200三氧化鉻和380kg硝酸鈉的含鉻芒硝，按含鉻芒硝中含有的三氧化鉻和硝酸鈉的摩爾含量之和與鹽酸中含有的氯化氫的物質(zhì)的摩爾含量之比為1 1.2 將含鉻芒硝和鹽酸投入耐腐蝕反應(yīng)器一(1)中混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈉和硝酸的混合物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾機(jī)一( 抽濾得到混合液和含二氧化硅的濾餅；步驟B 將步驟A所得混合液送入沉降罐( 里，并加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價(jià)鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾機(jī)二(4)抽濾得到含氯化鈉和硝酸澄清混合液和氫氧化鉻濾餅；步驟C 氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌機(jī)( 、干燥機(jī)(6)干燥、粉碎機(jī)(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品(8)，其含有的氫氧化鉻純物質(zhì)的量為242kg ；步驟D 含氯化鈉和硝酸澄清混合液送入耐腐蝕反應(yīng)器(9)中，按照硝酸與氯化鉀純物質(zhì)的摩爾含量之比為1 1.2投入氯化鉀溶液，得到含硝酸鉀、氯化氫和氯化鈉的溶液，經(jīng)過濾器(10)過濾，除去雜質(zhì)，得到澄清的濾液；步驟E 將步驟D所得澄清的濾液送入減壓蒸餾器(11)中，減壓升溫達(dá)到水的蒸發(fā)點(diǎn)使水蒸發(fā)，成為飽和溶液而后排入冷卻結(jié)晶器(1 里冷卻結(jié)晶，根據(jù)氯化鈉和硝酸鉀溶解度的不同，先后析出氯化鈉晶體和硝酸鉀晶體，再通過精餾得到氯化鈉產(chǎn)品(1 和硝酸鉀產(chǎn)品(14)；剩余液為鹽酸溶液返回步驟A循環(huán)利用。氯化鈉產(chǎn)品含有的氯化鈉純物質(zhì)的質(zhì)量為234kg，硝酸鉀產(chǎn)品含有的硝酸鉀純物質(zhì)的質(zhì)量為404kg。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法，其特征在于，包括如下具體步驟步驟A 按含鉻芒硝中含有的三氧化鉻和硝酸鈉的摩爾含量之和與鹽酸中含有的氯化氫的物質(zhì)的摩爾含量之比為1 0.8-1. 2將含鉻芒硝和鹽酸投入耐腐蝕反應(yīng)器一(1)中混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈉和硝酸的混合物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾機(jī)一( 抽濾得到混合液和含二氧化硅的濾餅；步驟B:將步驟A所得混合液送入沉降罐C3)里，并加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價(jià)鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾機(jī)二(4)抽濾得到含氯化鈉和硝酸澄清混合液和氫氧化鉻濾餅；步驟C 氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌機(jī)(5)、干燥機(jī)(6)干燥、粉碎機(jī)(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品⑶；步驟D 含氯化鈉和硝酸澄清混合液送入耐腐蝕反應(yīng)器(9)中，按照硝酸與氯化鉀純物質(zhì)的摩爾含量之比為1 0.8-1. 2投入氯化鉀溶液，得到含硝酸鉀、氯化氫和氯化鈉的溶液，經(jīng)過濾器(10)過濾，除去雜質(zhì)，得到澄清的濾液；步驟E 將步驟D所得澄清的濾液送入減壓蒸餾器(11)中，減壓升溫達(dá)到水的蒸發(fā)點(diǎn)使水蒸發(fā)，成為飽和溶液而后排入冷卻結(jié)晶器(1 里冷卻結(jié)晶，根據(jù)氯化鈉和硝酸鉀溶解度的不同，先后析出氯化鈉晶體和硝酸鉀晶體，再通過精餾得到氯化鈉產(chǎn)品(1 和硝酸鉀產(chǎn)品(14)；剩余液為鹽酸溶液返回步驟A循環(huán)利用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用含鉻芒硝制備氫氧化鉻、氯化鈉及硝酸鉀的方法，將含鉻芒硝與鹽酸混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈉和硝酸的混合物，經(jīng)抽濾得到混合液和含二氧化硅的濾餅；所得混合液與加入過量的工業(yè)水混合，使氯化鉻水解形成三價(jià)鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾得到含氯化鈉和硝酸澄清混合液和氫氧化鉻濾餅；氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品；含氯化鈉和硝酸澄清混合液與氯化鉀反應(yīng)，經(jīng)過濾除去雜質(zhì)，得到澄清的濾液；澄清的濾液經(jīng)減壓蒸餾后冷卻結(jié)晶，根據(jù)氯化鈉和硝酸鉀溶解度的不同，先后析出氯化鈉晶體和硝酸鉀晶體，再通過精餾得到氯化鈉產(chǎn)品和硝酸鉀產(chǎn)品；剩余液為鹽酸溶液返回循環(huán)利用。
文檔編號(hào)C01D9/00GK102249315SQ201010598019
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者王嘉興 申請(qǐng)人:王莉