AT262489B - Verfahren zur Herstellung von basischem Chromsulfat - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von basischem Chromsulfat 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von basischem Chromsulfat durch Auflösen von Ferrochrom in einer Mineralsäure und Fällung von Chrom aus dieser Lösung unter Luftausschluss durch Erdalkalikarbonate bzw.-bikarbonate bzw. durch deren Mischungen. 



   Nach einem bekanntgewordenen Verfahren wird aus einer erhitzten, durch Erdalkalizusatz von SO- Überschuss befreiten Chromsulfatlösung durch Verdünnen mit Wasser ein Teil basisches Chromsulfat ausgefällt, während ein weiterer Teil durch weiteren Erdalkalizusatz ausgefällt werden muss und ein dritter, wenn auch kleiner Teil noch in Lösung bleibt. Bei diesem Verfahren sind also bis zu drei Fällungen und Filtrationen bei erhöhter Temperatur durchzuführen. Nach einem andern Verfahren ist es bekannt, bei einer Temperatur von   600C   und einem PH- Wert unter 3, 8 zu arbeiten. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren hingegen ist dadurch gekennzeichnet, dass das Chrom bei Temperaturen unterhalb 40oC, bei Normaldruck und bei einem PH- Wert zwischen 4 und 6 gefällt, filtriert, gewaschen und in einer zur Bildung des basischen Chromsulfats notwendigen Menge Schwefelsäure gelöst wird. Das so gewonnene basische Chromsulfat kann dann in an sich bekannter Weise in gewünschte Chromgerbsalze verarbeitet werden. Es sei darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemässe Verfahren ohne Chromverluste verläuft. 



   Insoferne Ferrochrom carburé in Schwefelsäure gelöst wird, kann das gebildete Erdalkalisulfat, z. B. Calciumsulfat, nach der Auflösung des Chromsalzes in Schwefelsäure abfiltriert werden. 



   Falls Chrom aus der Lösung von Ferrochrom carburé in einer Mineralsäure durch natürliche, kleinere oder grössere Mengen des dreiwertigen Eisens enthaltende Rohstoffe, wie z. B. feingemahlenen Kalkstein, Dolomit, Magnesit, basisches Magnesiumcarbonat u. dgl., gefällt wird, wird dieses dreiwertige Eisen aus der Lösung des basischen Chromsulfats, d. h. vor der endgültigen Verarbeitung in gewünschte Chromgerbsalze, auf die aus der analytischen Chemie bekannten Weisen gefällt. 



   Da sich das Eisen nach der Auflösung des Ferrochroms carburé in der zweiwertigen Form befindet, muss aus dem zum Auswaschen des Niederschlages nach der Fällung von Chrom notwendigen Wasser die Luft ausgetrieben werden. Insoferne die Luft durch Kohlendioxyd ausgetrieben wird, stellt dies aus technologischen Rücksichten einen besonderen Aspekt der Erfindung dar. 



   Die Chromgerbsalze werden bisher unter anderem aus Salzen des sechswertigen Chroms,   d. h.   aus Natrium- oder Kaliumchromat   bzw.-dichromat, hergestellt.   Die Anwendung des Ferrochrom carburé zur Herstellung von Chromgerbsalzen ist jedoch infolge des hohen Preises von Chrom in Alkalichromat   bzw.-dichromat   vorzuziehen, der auf dem Weltmarkt mehr als zweimal höher steht als der von Chrom in Ferrochrom carburé. Ausserdem ist die Bearbeitung von Ferrochrom carburé in Chromgerbsalze bei gleichen Mengen von hergestellten Chromgerbsalzen vorteilhafter als die Bearbeitung der Alkalichromate   bzw.-dichromate   in dieselben Salze auch mit Bezug auf die erforderlichen Investierungen und Betriebskosten.

   Ferner liegt bei der Herstellung des grundlegenden Chromgerbsalzes aus Ferrochrom carburé dieses Salz ohne Beimengung von Natriumsulfat vor und kann sowohl als Ausgangsstoff zur Herstellung von Chromgerbsalzen mit Natriumsulfat sowie zur Herstellung von Spezialsalzen ohne Natriumsulfat verwendet werden, während bei der Reduktion von z. B. Natriumdichromat das gesamte Natrium in Form von Natriumsulfat in der reduzierten Lauge überbleibt. 

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   Das erfindungsgemässe Verfahren wird durch folgende Ausführungsbeispiele näher erläutert :   Beispiel l :   In ein 25   l   fassendes, mit Blei belegtes Gefäss werden 5 kg Ferrochrom carburé gegeben, von denen nur 1 kg in die Lösung gebracht werden soll. Dann werden 2, 222 kg   pigez   mit Wasser auf   40    Be verdünnte Schwefelsäure zugegeben und erwärmt. Sobald die Reaktion stürmisch wird, wird mit dem Erwärmen unterbrochen. Wenn man die stürmische Reaktion unterbrochen hat, wird die Lösung durch Zusatz von Wasser auf 30 - 350 Bé eingestellt und wieder erwärmt, so dass ein regelmässiger Wasserstoffstrom erhalten wird. 



   Die Reaktion wird beendigt, wenn festgestellt wird, dass keine freie Schwefelsäure mehr anwesend ist. 
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      - 135Beispiel 2:   Die noch warme, gemäss Beispiel 1 erhaltene Lösung wird in einem mit Blei beleg- ten Gefäss mit Wasser auf   13-15 l verdünnt.   Dann lässt man unter starkem Rühren in die Lösung eine
Wassersuspension des feingemahlenenKalziumkarbonats mit einer Konzentration von 250 g   CaCO/1   zu- fliessen. Die Menge des benötigten Kalziumkarbonats beträgt 1, 973 kg/1 kg    crans   in der Lösung. Die
Kalziumkarbonatsuspension wird so schnell eingerührt, wie das die Entwicklung von Kohlendioxyd er- laubt, so dass bei Reaktionsbeendigung der PH-Wert der Lösung etwa   5,     15-5, 20   beträgt, was nur mit einem Überschuss an Kalziumkarbonat erzielt werden kann. 



   Chrom wird praktisch quantitativ als Chromhydrat    Cr (OH) s ausgeschieden.   Der Niederschlag enthält ausser Chromhydrat noch Kalziumsulfat und Kalziumkarbonat. 



   Chromhydrat kann von Kalziumsulfat und-karbonat durch Schwemmen abgeschieden werden, was durch die grossen Unterschiede der spezifischen Gewichte ermöglicht wird. Wenn das Wasserregime es nicht erlaubt, dann wird die Fällung von Chromhydrat mit Kalziumkarbonat bis zu einem PH- Wert von 4, 8 bis 4, 9 ausgeführt, nachfolgend wird der pH-Wert mit Kalkmilch auf   5,   15-5, 20 erhöht. Die Scheidung von Chromhydrat von Kalziumsulfat und-karbonat kann auch unterlassen werden, doch ist in dem Fall der Verbrauch an Schwefelsäure in der folgenden Stufe etwas höher. 



   Wenn die Fällung beendigt ist, wird die Suspension unter Rühren mit Wasser, aus welchem vorgängig die Luft ausgetrieben worden ist, auf etwa 150   l   verdünnt, so dass der Eisengehalt   2 - 3 g/l beträgt.   Aus dem Wasser kann die Luft durch das aus dem Fällungsprozess von Chromhydrat mit Kalziumkarbonat   ankommende Kohlendioxyd   ausgetrieben werden. Dann wird langsam, damit sich der Niederschlag niedersetzt, die Lauge abgegossen, der Niederschlag filtriert und auf dem Filter nochmals mit Wasser, aus welchem, wie oben angegeben, die Luft ausgetrieben worden ist, ausgewaschen. 



   Bei kleineren Mengen,   d. h.   im halbindustriellen Massstab, kann angenommen werden, dass das Eisen zu 99, 5% abgetrennt wird, während bei grossen Mengen mit einer   95-bis 97'0igen   Trennung zu rechnen ist. 



     Beispiel 3 :   Abfiltrierter und ausgewaschener Niederschlag aus Beispiel 2 wird in Schwefelsäure in einer Menge gelöst, welche der Zusammensetzung des gewünschten Chromsulfats entspricht. Das basische Chromsulfat befindet sich in der Lösung, während den Niederschlag Kalziumsulfat und eventuelle, aus dem Erz stammende Unreinigkeiten darstellen. Der Niederschlag wird filtriert und ausgewaschen. 



  Das Wasser und Auswaschwasser werden so eingestellt, dass die Lösung eine Dichte von 1, 21 bis 1, 26 aufweist. Der ausgewaschene Niederschlag ist vollkommen weiss. 



   Die Lösung enthält noch immer kleinere Mengen von Eisen, das zum Teil aus Ferrochrom und zum Teil aus Kalziumkarbonat, Wasser und Schwefelsäure stammt. Dieses Eisen wird durch die aus der analytischen Chemie bekannten Methoden, wie   z. B. mitRhodanid, o-Phthalsäure, ss-Naphthalinsulfon-   säure, Natriumcyanoferrat u.   dgl.,   abgetrennt. 



   Wenn im obigen Beispiel 1 Schwefelsäure durch Salzsäure ersetzt wird, dann wird der Prozess des Beispiels 2 bedeutend vereinfacht, weil der Gehalt der Beimengungen im gefällten Chromhydrat wegen der Löslichkeit von Kalziumchlorid wesentlich kleiner ist. 



   Dasselbe gilt für den Fall, wenn mit Magnesiumcarbonaten gearbeitet wird, sowie für Schwefelsäure als auch Salzsäure, wegen der Löslichkeit des Magnesiumsulfats bzw. -chlorids, während im Falle von Dolomit, wenn Schwefelsäure angewendet wird, die Menge der Beimengungen etwa in der Mitte zwischen beiden Extremfällen liegt. 



   Die Chromgerbsalze werden aus der Lösung vom basischen Chromsulfat auf bekannte Weise hergestellt. Zur Herstellung von üblichen Chromgerbsalzen wird die nötige Menge von Natriumsulfat zugegeben, wobei kleinere Mengen dieses Salzes berücksichtigt werden müssen, die gegebenenfalls nach der Fällung des dreiwertigen Eisens in der Lösung hinterbleiben. Diese Mengen betragen z. B. im Falle der 

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 Abtrennung mit Rhodanid   4     Gew.-Teile   von Natriumsulfat auf 100 Gew.-Teile Cr03. Bei der Herstellung von speziellen, d. h. kombinierten, Chromgerbsalzen ist hingegen diese Menge von Natriumsulfat nicht störend. 



   Da das technische Natriumsulfat gewöhnlich etwas Eisen enthält, wird es zweckmässig vor der Fällung des dreiwertigen Eisens zugegeben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von basischem Chromsulfat durch Auflösen von Ferrochrom in einer Mineralsäure und Fällung von Chrom aus dieser Lösung unter Luftausschluss durch Erdalkalikarbonate bzw.

   - bikarbonate bzw. durch deren Mischungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Chrom bei Temperaturen unterhalb 40 C, bei Normaldruck und bei einem PH- Wert zwischen 4 und 6 als Chrom- hydroxyd gefällt, filtriert, gewaschen und in einer zur Bildung des basischen Chromsulfats notwendigen Menge Schwefelsäure gelöst wird.