一種製備鹼式硫酸鉻的方法
2023-04-30 14:02:56 2
專利名稱：一種製備鹼式硫酸鉻的方法
技術領域：
本發明屬於化工領域，具體涉及一種利用生產醫藥中間體雙烯醇酮的含鉻廢液製備鹼式硫酸鉻的方法。
鹼式硫酸鉻為一種不定型墨綠色產物，分子式為Cr2(OH)mNa2(SO4)n產·xH2O，主要應用於製革工業，在《鉻鹽生產工藝》(成思危等編，化學工業出版社)、1987年第1期《鉻鹽技術通訊》上分別公開了使用重鉻酸鈉或氫氧化鉻製取鹼式硫酸鉻的方法；其中使用重鉻酸鈉作原料，採用的是酸化還原噴霧乾燥工藝；使用氫氧化鉻則採用酸化溶解過濾噴霧乾燥工藝，二者不足之處均在於生產成本過高。對於雙烯醇酮生產工廠而言，每生產1噸雙烯醇酮產生含鉻廢液約3噸左右，廢液中鉻(主要以三價鉻及少量六價鉻存在)的含量(以Na2Cr2O7·2H2O計)為20-40％，醋酸20-25％，其它有機雜質10-15％。國內企業對雙烯醇酮含鉻廢液的利用主要採取如下步驟中和過濾或者蒸發焚燒。前者工藝存在過濾困難問題，且回收的氫氧化鉻再利用成本較高，難以實施；後者，焚燒後的三氧化二鉻雖然比較好利用，但生產過程中產生醋酸等廢氣對環境汙染嚴重，難以推廣。
本發明的目的在於避免上述技術之不足而提供一種利用雙烯醇酮含鉻廢液製備鹼式硫酸鉻的方法，該方法生產的產品可滿足製革工業需要，工藝流程短，生產成本低廉，特別適合於鹼式硫酸鉻行業生產，並且徹底消除廢液的排放。
本發明的另一個目的是提供利用雙烯醇酮生產廠家的含鉻廢液作為原料製備鹼式硫酸鉻。
本發明主要由下述步驟組成
A.在雙烯醇酮含鉻廢液中加入無機酸；如硫酸、鹽酸或硝酸；B.加入無機還原劑；如亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉或二氧化硫；C.加入絮凝劑；如聚丙烯醯胺或聚苯乙烯醯。
D.取上清液，加入無水硫酸鈉；E.加入碳酸氫鈉，得到所需產物。
得到的產物可乾燥成片狀或粉狀。
本發明的具體步驟如下a.在雙烯醇酮的含鉻廢液中加入無機酸，用量為含鉻廢液∶無機酸＝1.8～2.5∶0.4～0.5(重量比)，在真空狀態下邊攪拌邊加熱90-95℃，反應4～7小時；其主要反應式如下反應液中最終控制CH3COOH含量低於10％以下。
b.加入還原劑，加入量為反應液的0.2～0.4％(重量百分比)，反應時間0.5～1小時，主要反應為
c.在反應液中加入絮凝劑，加入量為反應液的0.1～0.2％(重量百分比)，溫度控制在85～90℃，時間20～30分鐘，完成後將料液放入沉澱罐，沉澱5～8小時，上層清液泵入帶夾套搪瓷調整罐中。
d.在調整罐中，一次加入無水硫酸鈉，重量配比為調整液∶無水硫酸鈉＝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，符合要求的料液可採用去蒸汽滾筒乾燥製成片狀或採用去壓力式及離心式噴霧乾燥得粉狀物。
上述反應中，所使用的無機酸可以是硫酸、鹽酸、硝酸中的任何一種，其目的主要是轉換蒸發提取醋酸，還原劑採用亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉或二氧化硫中的任何一種，可將少量六價鉻還原，絮凝劑則可採用聚丙烯醯胺或聚苯乙烯醯，可促進有機雜質沉澱，便於分離。
本發明與現有技術相比具有下述優點1.由於採用生產雙烯醇酮的含鉻廢液作為原料，其生產成本僅為為使本專業技術人員更詳細地了解本發明，下面進一步敘述其實施例實施例1a.在裝有攪拌、溫度計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5小時，採樣分析CH3COOH含量，如小於10％，即表示反應完畢；料液合格。
b.在上述料液中，加入亞硫酸鈉0.5g，反應30分鐘，取料分析無六價鉻離子即可。
c.加入聚丙烯醯胺0.5g，反應溫度控制在85℃，反應時間20分鐘，完成後將料液放入沉澱罐，沉澱5小時。
d.取上清液，置於平底燒杯中，沙浴加熱，在攪拌情況下一次加入無水硫酸鈉7.5g，保持60℃。
e.慢慢加入碳酸氫鈉7.5g，至PH值為3.5～3.8，然後用微型塑料噴霧器將料液向100℃的烘箱中噴霧乾燥得產品。
實施例2重複實施例1之操作步驟，不同之處在於
a.雙烯醇酮含鉻廢液加入量為250g，硫酸加入量為50g，反應溫度95℃，時間7小時；b.亞硫酸鈉用量為1.0g，反應時間1小時；c.加入聚丙烯醯胺0.3g，反應溫度90℃，時間30分鐘，沉澱7小時；d.加入無水硫酸鈉9g，保持溫度65℃；e.加入碳酸氫鈉9g。
實施例3重複實施例1之操作步驟，不同之處在於(1)雙烯醇酮含鉻廢液加入量為200g，鹽酸加入量為50g，反應溫度93℃，時間6小時；(2)還原劑使用硫代硫酸鈉，用量為0.6g，反應時間50分鐘；(3)加入聚苯乙烯醯0.4g，反應溫度90℃，反應30分鐘，靜置8小時；(4)加入無水硫酸鈉8g，保持溫度60℃；(5)加入碳酸氫鈉8g。
實施例4重複實施例1之操作步驟，不同之處在於(1)雙烯醇酮含鉻廢液加入量為250g，硝酸加入量為50g，反應溫度95℃，時間7小時；(2)還原劑使用二氧化硫，用量為0.7g，反應時間30分鐘；(3)加入聚苯烯醯胺0.6g，反應溫度90℃，反應20分鐘，靜置5小時；(4)加入無水硫酸鈉7g，保持溫度65℃；(5)加入碳酸氫鈉7g。
權利要求
1.一種利用雙烯醇酮含鉻廢液製備鹼式硫酸鉻的方法，其特徵在於由下述步驟組成A.在雙烯醇酮含鉻廢液中加入無機酸，其重量比為含鉻廢液∶無機酸＝1.8～2.5∶0.4～0.5，反應溫度為90-95℃，反應時間5～7小時；B.加入反應液重量0.2～0.4％的無機還原劑，反應時間0.5～1小時；C.加入反應液重量0.1～0.2％的絮凝劑，反應溫度85～90℃，反應時間20～30分鐘；D.取上清液，加入無水硫酸鈉，其重量比為上清液∶無水硫酸鈉＝1.8～2.5∶0.06～0.08；E.加入碳酸氫鈉，其重量比為反應液∶碳酸氫鈉＝1.8～2.5∶0.06～0.08，得到所需產物。
2.根據權利要求1所述的方法，其中無機酸為硫酸、鹽酸或硝酸。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中無機還原劑為亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉或二氧化硫。
4.根據權利要求1-3所述的方法，其中絮凝劑為聚丙烯醯胺或聚苯乙烯醯。
5.根據權利要求1-4所述的方法，其特徵在於所用主要原料為雙烯醇酮含鉻廢液。
全文摘要
本發明公開了一種利用雙烯醇酮含鉻廢液製備鹼式硫酸鉻的方法,其主要是在雙烯醇酮含鉻廢液中加入無機酸,經過還原劑還原六價鉻,絮凝劑促進有機雜質沉澱等步驟而製得,本發明方法所製備的鹼式硫酸鉻,生產成本低,製革效果好,具有巨大的環保效益和經濟效益。
文檔編號C01G37/10GK1354138SQ0013115
公開日2002年6月19日 申請日期2000年11月16日 優先權日2000年11月16日
發明者陳雪梅, 張國慶 申請人:陳雪梅