CN104512930A - 一种液相催化氧化铬铁矿生产铬酸盐的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液相催化氧化铬铁矿清洁生产铬酸盐的方法,包括:1)将铬铁矿、碱性溶液和催化剂配制成料浆;2)将步骤1)配制好的料浆在氧化剂的作用下发生氧化反应;3)将步骤2)得到的反应产物稀释后,进行液固分离,分别得到碱性溶液和含有铬酸盐(铬酸钠或铬酸钾)晶体和渣的混合物;4)步骤3)得到的晶渣混合物经过溶解、过滤、除杂后,可以得到铬酸盐溶液,该溶液经进一步蒸发结晶得到铬酸盐产品。本方法能够有效提高铬铁矿液相氧化法生产铬酸盐(铬酸钠或铬酸钾)的效率,催化剂在反应完成后不进入液相,能够与铬酸盐(铬酸钠或铬酸钾)产品分离,不污染产品,因此具有很好的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明属于铬化合物清洁生产领域,特别涉及一种液相催化氧化铬铁矿清洁生产铬酸盐的方法。
背景技术
当前铬酸盐的工业生产方法主要有:有钙焙烧法、无钙焙烧法和液相氧化法。有钙焙烧法生产铬酸盐过程中会产生大量的含钙铬渣,不仅铬的回收率在较低的75%左右,而且含钙铬渣毒性强,环境污染严重;无钙焙烧法可以有效降低铬渣的产生和排放量,提高铬的回收率,但不论是有钙焙烧还是无钙焙烧,焙烧温度都在1000℃以上,反应过程能耗高,操作环境差。
针对铬化合物生产过程存在的铬资源回收利用率低、环境污染严重等问题,中国科学院过程工程研究所提出了液相氧化法生产铬酸钠、铬酸钾等铬酸盐产品,专利CN1226512A使用NaOH熔盐介质在氧化气氛下分解铬铁矿,浸出液经过结晶分离、洗涤、除杂等过程后能够得到铬酸钠产品。专利CN1410358A使用KOH熔盐介质在氧化剂存在的条件下分解铬铁矿,制得铬酸钾。专利CN101481144A在CN1410358A基础上提出在KOH熔盐介质中添加KNO3来降低反应过程中的KOH熔盐的使用量。上述提及的专利根据所添加的氧化剂的不同,反应时间会有不同,当氧化剂为工业生产中最常用的氧气或是空气时,反应时间都较长,不利于大规模工业化的实施。
发明内容
本发明的目的是降低液相氧化法生产铬酸盐(铬酸钠或铬酸钾)的反应时间,增加产量,优化现有液相氧化法工艺。
本发明的原理是,以铬铁矿为原料,采用液相氧化法生产铬酸盐(铬酸钠或铬酸钾)过程中,催化剂中的变价元素能够表现出多种价态,在氧化剂的作用下,低价的元素会被先氧化成高价化合物,然后与铬铁矿发生氧化还原反应,使铬铁矿中的铬被氧化而进入溶液,高价化合物则被还原成低价的化合物,这个过程往复循环,在这个过程中,催化剂不消耗,从而达到催化作用。本发明所涉及到的化学反应式如下:
O2+低价化合物→202-+高价化合物
FeO·Cr2O3+NaOH(或KOH)+高价化合物
→Fe2O3+Na2CrO4(或K2CrO4)+低价化合物
本发明液相催化氧化铬铁矿清洁生产铬酸盐的方法是:在液相氧化法生产铬酸钠(或铬酸钾)的基础上,添加催化剂来降低反应时间,包括以下步骤:
(1)在温度20~90℃,将铬铁矿、苛性碱(氢氧化钠或氢氧化钾)溶液和催化剂配制成料浆;
(2)配制好的料浆在氧化剂存在的条件下发生液相催化氧化反应;
(3)将步骤(2)得到的反应产物稀释后,进行液固分离,分别得到碱性溶液和晶渣混合物,所述晶渣混合物为含有铬酸盐(铬酸钠或铬酸钾)晶体、催化剂和渣的混合物;
(4)晶渣混合物经过溶解、过滤、除杂后,得到铬酸盐溶液或进一步处理得到铬酸盐产品,比如进一步蒸发结晶可得到铬酸盐产品。
优选的,所述催化剂与铬铁矿的质量比为0.0001:1—0.5:1。
优选的,所述催化剂为锰系催化剂,如锰的氢氧化物、碳酸锰、硫酸锰、硝酸锰、氯化锰以及各种含锰矿物,包括软锰矿、硬锰矿、水锰矿、菱锰矿等;或铜系催化剂,如铜的氧化物、铜的氢氧化物、铜的盐以及各种含铜矿物,包括黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿、黑铜矿、孔雀石等;或镍系催化剂,如镍的氧化物、镍的氢氧化物、镍的盐以及各种含镍矿物,包括绿镍矿、辉镍矿等;或钴系催化剂,如钴的氧化物、钴的氢氧化物、钴的盐以及含钴矿物,包括镍钴矿等,催化剂不局限于上述的一种,也可以是上述催化剂的两种以上的组合。
优选的,步骤(2)中所述的氧化剂为气体氧化剂,如空气、富氧空气、氧气、臭氧等氧化性气体;或液体氧化剂,如双氧水、次氯酸钠溶液、高氯酸、高锰酸钾溶液等氧化性溶液,氧化剂不局限于上述的一种,也可以是上述氧化剂的两种以上的组合。
本发明所述的液相催化氧化铬铁矿清洁生产铬酸盐的方法,适用于所有由铬铁矿液相氧化法生产铬酸盐方法,如常压碱浸氧化、加压碱浸氧化等液相氧化法。
具体实施方式
下述实施例中,碱浓度为氢氧化钠浓度或者氢氧化钾浓度。
实施例1:
铬铁矿250g,铬铁矿粒度小于50μm(-300目)、碱矿比为4:1、碱浓度为60%,氢氧化锰125g,将碱液、铬铁矿和氢氧化锰配制成料浆,加入反应釜中,氧气作为氧化剂,控制总压为3.2MPa、搅拌转速为650转/min、温度为260℃,反应120min,铬铁矿的浸出率为90.37%。
对比例1:
铬铁矿250g,铬铁矿粒度小于50μm(-300目)、碱矿比为4:1、碱浓度为60%,将碱液、铬铁矿配制成料浆,加入反应釜中,氧气作为氧化剂,控制总压为3.2MPa、搅拌转速为650转/min、温度为260℃,反应120min,铬铁矿的浸出率为51.24%。
实施例2:
铬铁矿250g,铬铁矿粒度小于28μm(500目)、碱矿比为4:1、碱浓度为60%、氢氧化锰12g,将碱液、铬铁矿和氢氧化锰配制成料浆,加入反应釜中,氧气作为氧化剂,控制总压为3.2MPa、搅拌转速为650转/min、温度为260℃,反应120min,铬铁矿的浸出率为57.64%。
对比例2:
铬铁矿250g,铬铁矿粒度小于50μm(-300目)、碱矿比为4:1、碱浓度为60%,将碱液、铬铁矿配制成料浆,加入反应釜中,氧气作为氧化剂,控制总压为3.2MPa、搅拌转速为650转/min、温度为260℃,反应120min,铬铁矿的浸出率为31.84%。
实施例3:
铬铁矿250g,铬铁矿粒度小于50μm(-300目)、碱矿比为4:1、碱浓度为60%,氧化铜15g,将碱液、铬铁矿和氧化铜配制成料浆,加入反应釜中,氧气作为氧化剂,控制总压为3.2MPa、搅拌转速为650转/min、温度为260℃,反应120min,铬铁矿的浸出率为82.53%。
对比例3:
铬铁矿250g,铬铁矿粒度小于50μm(-300目)、碱矿比为4:1、碱浓度为60%,将碱液、铬铁矿配制成料浆,加入反应釜中,氧气作为氧化剂,控制总压为3.2MPa、搅拌转速为650转/min、温度为260℃,反应120min,铬铁矿的浸出率为51.24%。
Claims (10)
1.一种液相催化氧化铬铁矿生产铬酸盐的方法,包括以下步骤:
1)在温度20~90℃,将铬铁矿、碱性溶液和催化剂配制成料浆;
2)将步骤1)配制好的料浆在氧化剂存在的情况下发生液相催化氧化反应;
3)将步骤2)得到的反应产物稀释后,进行液固分离,得到晶渣混合物;
4)晶渣混合物经过溶解、过滤、除杂后,得到铬酸盐溶液或进一步处理得到铬酸盐产品。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述催化剂包括锰系催化剂、铜系催化剂、镍系催化剂和钴系催化剂中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述锰系催化剂包括锰的氢氧化物、碳酸锰、硫酸锰、硝酸锰、氯化锰和锰矿石中的一种或多种,所述锰矿石包括软锰矿、硬锰矿、水锰矿和菱锰矿中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述铜系催化剂包括铜的氧化物、铜的氢氧化物、铜的盐和铜矿石中的一种或多种,所述铜矿石包括黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿、黑铜矿和孔雀石中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述镍系催化剂包括镍的氧化物、镍的氢氧化物、镍的盐和镍矿石中的一种或多种,所述镍矿石包括绿镍矿和辉镍矿中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述钴系催化剂包括钴的氧化物、钴的氢氧化物、钴的盐和含钴矿物中的一种或多种,所述含钴矿物包括镍钴矿等。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2)中所述的氧化剂包括气体氧化剂和液体氧化剂中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述气体氧化剂包括空气、富氧空气、氧气和臭氧中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述液体氧化剂包括双氧水、次氯酸钠溶液、高氯酸和高锰酸钾溶液中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述催化剂与铬铁矿的质量比为0.0001:1~0.5:1。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
WO2024021229A1 (zh) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种红土镍矿冶炼镍铁除铬的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101659444A (zh) * | 2008-08-27 | 2010-03-03 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种铬铁矿制备铬酸钠的清洁生产方法 |
CN101817561A (zh) * | 2010-04-12 | 2010-09-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种铬铁矿加压浸出清洁生产铬酸钠的方法 |
CN102320661A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-01-18 | 重庆民丰化工有限责任公司 | 三相催化氧化制备可溶性铬酸盐的工艺 |
CN103183384A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-07-03 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种预焙烧强化亚熔盐分解铬铁矿的方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101659444A (zh) * | 2008-08-27 | 2010-03-03 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种铬铁矿制备铬酸钠的清洁生产方法 |
CN101817561A (zh) * | 2010-04-12 | 2010-09-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种铬铁矿加压浸出清洁生产铬酸钠的方法 |
CN102320661A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-01-18 | 重庆民丰化工有限责任公司 | 三相催化氧化制备可溶性铬酸盐的工艺 |
CN103183384A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-07-03 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种预焙烧强化亚熔盐分解铬铁矿的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王文才: "《粉尘与有毒有害气体防治技术》", 31 August 2012, 内蒙古大学出版社 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024021229A1 (zh) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种红土镍矿冶炼镍铁除铬的方法 |
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