Verfahren zur Herstellung von Chromtrioxyd Bei der Gewinnung von Chromtrioxyd wird im allgemeinen von Alkalidichromaten ausgegangen. Das Alkalichromat, z. B. Natriumdichromat, wird
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umgesetzt. Diese Reaktion kann nach dem sogenannten trockenen Verfahren auf folgende Weise durch geführt werden: Natriumdiehromatkristalle werden mit Schwefelsäure vermischt und diese Mischung anschliessend unter Rühren erhitzt.
Nach Verdamp fung des Wassers schmilzt bei etwa 170 C das Na- triumbisulfat und bei 198 C das Chromtrioxyd. Das geschmolzene Chromtrioxyd bildet die untere Flüs sigkeitsschicht und kann leicht in reiner Form abge trennt werden. Das Bisulfat - etwa 160 Teile auf 100 Teile Chromtrioxyd - ist durch 3- und 6wertige Chromverbindungen verunreinigt und muss verworfen oder umständlich aufgearbeitet werden.
Bei der zweiten Art der Chromtrioxydgewinnung, beim sogenannten nassen Verfahren, geht man von Natriumdichromatlösungen aus, denen man Schwefelsäure in grossem Überschuss hinzufügt. Die ausgefällte Rohrchromsäure wird abfiltriert, gewa schen und muss noch umkristallisiert werden. Das Verfahren ist umständlich und ergibt nur mässige Ausbeuten.
Ferner ist die Kombination dieser beiden Her stellungsmethoden bekannt. Aus einer wässrigen Di- chromatlösung wird zunächst durch Zugabe eines grossen Überschusses von Schwefelsäure eine Roh chromsäure ausgefällt und abfiltriert. Das nach dieser Methode gewonnene Rohprodukt, das ausser dem Wasser noch Bisulfat und freie Schwefelsäure enthält, soll nun aufgeschmolzen werden und von den Beimengungen durch Schichtentrennung gerei nigt werden.
Dieser Prozess verläuft aber nur dann mit einer Säure, meist Schwefelsäure, nach der Re aktionsgleichung zur Zufriedenheit, wenn über die Bisulfatstufe hinaus keine oder nur wenig Schwefelsäure im Überschuss vorhanden ist.
Weiterhin bekannt ist ein Verfahren, bei dem die in der nassen Rohchromsäure vorhandene, störende, überschüssige Schwefelsäure durch Umsetzen mit Natriumdichromat neutralisiert wird. Dieses Ver fahren hat den Nachteil, dass die Zugabe des Di- chromates zur Rohchromsäure den jeweiligen Men gen und ihren wechselnden Gehalt an freier Schwe felsäure genau angepasst werden muss. Vor der Wei terverarbeitung muss also von der Rohchromsäure eine Analyse durchgeführt werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Chromtrioxyd durch Umsetzen von Natriumdichromat mit Schwefelsäure, das darin besteht, dass eine Natriumdichromat- Wasser-Mischung mit 1300 g bis 1700 g Na2Cr207 - 2H20 je Liter Mischung mit Schwefelsäure umgesetzt wird, wobei pro Grammatom Natrium 1,0-1,3 Mol Schwefelsäure verwendet werden.
Unter diesen Bedingungen erhält man in guter Ausbeute von etwa 80% eine Rohchromsäure, die zum Schmelzen geeignet ist. Überraschenderweise hat sich ergeben, dass sich eine Suspension von Di- chromatkristallen in einer gesättigten Dichromat- lösung ohne weiteres in kurzer Zeit mit Schwefel säure zu Chromtrioxyd umsetzen lässt, wobei man mit der theoretischen Säuremenge auskommen kann. Die gewonnene Rohchromsäure kann dann nach dem Abfiltrieren ohne Nachbehandlung und ohne Zu sätze geschmolzen werden.
Die Trennung der ge schmolzenen Komponenten Chromsäure und Bisulfat geht ohne Schwierigkeiten vonstatten. Es fallen bei diesem Arbeitsgang etwa nur 30 Gewichtsteile ver unreinigtes B.isulfat auf 100 Gewichtsteile Chrom- trioxyd an.
Die bei der Filtration der Rohchrom säure anfallende Mutterlauge, die etwa<B>80%</B> des Bi- sulfates sowie etwa 20% des eingesetzten Dichro- mates enthält, kann nutzbringend zur Ansäuerung von Monochromatlösungen zur Fabrikation von Di- chromat verwendet werden.
In Ausübung des Verfahrens kann man so vor gehen, dass man Natriumdichromatkristalle in einer gesättigten Natriumdichromatlösung suspendiert und mit Schwefelsäure umsetzt. Man kann aber auch Natriumdichromatkristalle und Wasser mischen und in dieses Gemisch die Schwefelsäure zugeben. Eine dritte Möglichkeit besteht auch .darin, zu einer heiss (etwa 60-80 C) gesättigten Natriumdichromatlösung, die 1600-1700 g/1 Na2Cr207 - 2H20 enthält, Schwe felsäure zuzugeben.
Als Arbeitstemperatur für den Umsatz mit der Schwefelsäure haben sich Tempera turen zwischen 60 und 100 C bewährt. Bei zu tiefer Temperatur scheiden sich Bisulfatkristalle ab und verunreinigen die abgeschiedene Chromsäure. Da durch wird der Anteil des beim Schmelzprozess an fallenden Bisulfates grösser.
Bei zu hohen Arbeits temperaturen treten unliebsame Reduktionserschei nungen der Chromverbindungen auf, die die Weiter verarbeitung der bei der Filtration der Chromsäure anfallenden Mutterlauge in der Dichromatfabrikation Prcrhw@rp.n <I>Beispiel</I> 1200 g Na 2Cr207 - 2H20 werden in 220 cm3 Wasser aufgeschlämmt. In diese Suspension lässt man 490 cm3 H2S04 (96 % ig) langsam einfliessen. Die Temperatur steigt auf etwa<B>75'</B> C.
Nach beendeter Eintragung wird noch 10 Minuten gerührt und dann heiss filtriert. Es werden 919 g feuchtes Chromtri- oxyd mit<B>70,2%</B> Cr0, erhalten. Als Filtrat fallen 695 cm-' mit 211 g Cr0sA an. Die Ausbeute an Chromtrioxyd im Filterrückstand beträgt 80,6 . Das durch Aufschmelzen gereinigte Chromtrioxyd ent hält 99,42.-10 Cr0", 0,17 % SO.;,<B>0,01</B> % Cl.