CN107720824A - 一种k3残液硫磺法制备铬绿工艺 - Google Patents

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余冰
张春梅
桑宏齐
江泽银
王增祥
张淳
全富兵
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G37/00—Compounds of chromium
    • C01G37/02—Oxides or hydrates thereof

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Abstract

本发明公开了一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺，包括两段,一段：车间采中性浸取黄水或铬酸钠碱性溶液为原料，按比例加入液碱调碱度，电炉上加热到一定温度，加入磨细的硫磺膏，待预反应结束后，熟化一段时间；过滤后，水洗，保证最后一次洗水中Na2S2O3含量。滤饼烘干后于马弗炉中煅烧得粗品铬绿，粗品铬绿再水洗烘干后得冶金级铬绿；二段：将氢氧化铬反应完全后过滤液与一洗水混合，加入铬酸钠碱性溶液，加热搅拌，待一定温度再加入K3残液调pH，熟化一定时间后，过滤测滤液中Na2S2O3含量，然后过滤，滤饼淋洗后焙烧，铬绿半成品经洗涤、烘干、磨细得颜料级铬绿。本发明既解决K3残液的处置问题，又充分利用Na2S2O3的还原性，对环境基本无影响。

Description

一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺
技术领域
本发明涉及一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺。
背景技术
目前国内生产铬绿的主要厂家的主要生产工艺路线为铬盐还原分解法或铬酐直接分解法，生产工艺过程和控制都较为简单，大部分生产厂家尤其是中小型企业还未形成规模经济，产品质量的档次较低，生产成本高，规格品种不齐全，技术落后，市场竞争力较弱，导致产品总体品位不够。
此外多数厂家没有自己的知识产权，也缺乏系统的分析、测试和基础性研究，在改善工艺和技术改进方面存在一定的盲目性。
目前行业内面临的问题主要来自两部分：
一是铬绿生产工艺粗放不完整，产品性能重复性不够，质量控制有不少盲目性，整体生产过程尚难达到颜料行业的标准化要求，与国外先进企业更有不少距离；
二是目前行业内主要利用维生素K3残液为原料来生产铬粉，然而铬粉产品的市场过饱和，铬粉的生产受到限制，但是维生素K3市场较好，所以造成维生素K3残液的处置就成为一个问题，亟需找到除生产铬粉外的另一种处置残液的方法。
此外，目前成熟的氢氧化铬制冶金级铬绿工艺产生的废液主要成分是Na2S2O3，一般厂家对反应废液的处置是蒸发结晶后制得含铬Na2S2O3晶体，与含铬芒硝一起作为生产硫化碱的原料，或者直接排放，这就对环境造成了极其恶劣的影响。而将硫代硫酸钠制成硫化碱的工艺也存在诸多问题，其中主要的一是该工艺未充分的利用硫的还原性，二是该工艺将硫代硫酸钠蒸发结晶能耗较高，三是生产硫化碱对周围环境的影响很大。
发明内容
本发明意在提供一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺，既解决K3残液的处置问题，又充分利用Na2S2O3的还原性，对环境基本无影响的新工艺。
专利方案：本方案中的一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺，包括两段，
一段包括如下步骤；
A，配料：称重设备对中性浸取铬酸钠溶液或脱钙铬酸钠溶液、液碱、硫磺计量（摩尔比Cr：OH：S=2：6：3）称重后，放入反应容器中；
B，反应：90℃温度下，中性浸取铬酸钠溶液或脱钙铬酸钠溶液与硫磺反应生成硫代硫酸钠、氢氧化铬；
C，过滤洗涤：用3倍滤饼洗水量洗涤滤饼3-4次，将滤饼打浆，并向浆料加入浓度为98%的浓硫酸将PH调至中性，再用布氏漏斗定性滤纸过滤；
D，烘干：将滤渣放入恒温烘箱装置中烘干，烘干温度100-105℃，烘干时间1.5-3h；
E，煅烧：将烘干后的产物放入马沸炉中煅烧，煅烧温度1350-1500℃，煅烧时间1.5-3h；
F，制得成品：将煅烧后的产物粉碎后制得冶金级铬绿；
二段包括如下步骤：
A，配料：称重设备对维生素K3残液、铬酸钠碱性溶液与一段过滤液计量称重后，其中物质的量之比Cr：Cr：S2O32-=2：1：2，放入反应容器中；
B，反应：60-90℃温度下，维生素K3残液、铬酸钠碱性溶液与一段过滤液反应生成硫酸铬等三价铬化合物；
C，中和洗涤：向硫酸铬等三价铬化合物中加液碱调至中性，生成氢氧化铬，再用布氏漏斗定性滤纸过滤；滤渣用清水淋洗一次；
D，烘干：将滤渣烘干，烘干温度100-105℃，时间1.5-3h；
E，煅烧：将烘干后的产物放入马沸炉中煅烧，煅烧温度950-1100℃，煅烧时间1-2h；
F，制得成品：将煅烧后的产物用清水进行多次洗涤，烘干粉碎后制得颜料级铬绿，烘干温度100-105℃烘干至恒重，粉碎机粉碎。
本方法共分为两段：
一段：车间采中性浸取黄水或铬酸钠碱性溶液为原料，按比例加入液碱调碱度，电炉上加热到一定温度，加入磨细的硫磺膏，待预反应结束后，熟化一段时间；过滤后，水洗，保证最后一次洗水中Na2S2O3含量。滤饼烘干后于马弗炉中煅烧得粗品铬绿，粗品铬绿再水洗烘干后得冶金级铬绿。
二段：将氢氧化铬反应完全后过滤液与一洗水混合，加入铬酸钠碱性溶液，加热搅拌，待一定温度再加入K3残液调pH，熟化一定时间后，过滤测滤液中Na2S2O3含量，然后过滤，滤饼淋洗后焙烧，铬绿半成品经洗涤、烘干、磨细得颜料级铬绿。
相较于现有技术，本发明的优点如下：
优点1：解决了维生素K3残液积压问题，为K3残液研究了一条新的处理工艺，填补了国际该领域的空白。
优点2：该法较现有的铬酸酐热分解法制铬绿，具有显著的环保、成本和质量优势。
优点3：该法较一般的硫磺法更环保，同时还解决了Na2S2O3废液的处置问题。
优点4：该法制得的产品较一般铵法铬绿制得的产品性能好，属于高端颜料级铬绿。
进一步，其中二段B步骤中的反应温度为65℃。
进一步，其中二段B步骤中的反应温度为70℃。
进一步，其中一段中D步骤烘干温度105℃，烘干时间2h。
进一步，其中二段中E步骤煅烧温度1000℃，煅烧时间1.5h。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例：本方案中的一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺，包括两段，
一段包括如下步骤；
A，配料：称重设备对中性浸取铬酸钠溶液或脱钙铬酸钠溶液、液碱、硫磺计量（摩尔比Cr：OH：S=2：6：3）称重后，放入反应容器中；
B，反应：90℃温度下，中性浸取铬酸钠溶液或脱钙铬酸钠溶液与硫磺反应生成硫代硫酸钠、氢氧化铬；
C，过滤洗涤：用3倍滤饼洗水量洗涤滤饼3-4次，将滤饼打浆，并向浆料加入浓度为98%的浓硫酸将PH调至中性，再用布氏漏斗定性滤纸过滤；
D，烘干：将滤渣放入恒温烘箱装置中烘干，烘干温度100-105℃，烘干时间1.5-3h；
E，煅烧：将烘干后的产物放入马沸炉中煅烧，煅烧温度1350-1500℃，煅烧时间1.5-3h；
F，制得成品：将煅烧后的产物粉碎后制得冶金级铬绿；
二段包括如下步骤：
A，配料：称重设备对维生素K3残液、铬酸钠碱性溶液与一段过滤液计量称重后，其中物质的量之比Cr：Cr：S2O32-=2：1：2，放入反应容器中；
B，反应：60℃温度下，维生素K3残液、铬酸钠碱性溶液与一段过滤液反应生成硫酸铬等三价铬化合物；
C，中和洗涤：向硫酸铬等三价铬化合物中加液碱调至中性，生成氢氧化铬，再用布氏漏斗定性滤纸过滤；滤渣用清水淋洗一次；
D，烘干：将滤渣烘干，烘干温度100℃，时间3h；
E，煅烧：将烘干后的产物放入马沸炉中煅烧，煅烧温度1100℃，煅烧时间2h；
F，制得成品：将煅烧后的产物用清水进行多次洗涤，烘干粉碎后制得颜料级铬绿，烘干温度105℃烘干至恒重，粉碎机粉碎。
本方法共分为两段：
一段：车间采中性浸取黄水或铬酸钠碱性溶液为原料，按比例加入液碱调碱度，电炉上加热到一定温度，加入磨细的硫磺膏，待预反应结束后，熟化一段时间；过滤后，水洗，保证最后一次洗水中Na2S2O3含量。滤饼烘干后于马弗炉中煅烧得粗品铬绿，粗品铬绿再水洗烘干后得冶金级铬绿。
二段：将氢氧化铬反应完全后过滤液与一洗水混合，加入铬酸钠碱性溶液，加热搅拌，待一定温度再加入K3残液调pH，熟化一定时间后，过滤测滤液中Na2S2O3含量，然后过滤，滤饼淋洗后焙烧，铬绿半成品经洗涤、烘干、磨细得颜料级铬绿。
相较于现有技术，本发明的优点如下：
优点1：解决了维生素K3残液积压问题，为K3残液研究了一条新的处理工艺，填补了国际该领域的空白。
优点2：该法较现有的铬酸酐热分解法制铬绿，具有显著的环保、成本和质量优势。
优点3：该法较一般的硫磺法更环保，同时还解决了Na2S2O3废液的处置问题。
优点4：该法制得的产品较一般铵法铬绿制得的产品性能好，属于高端颜料级铬绿。
实施例二：
与实施例一的区别仅在于：其中二段B步骤中的反应温度为65℃。
实施例三：
与实施例一的区别仅在于：其中二段B步骤中的反应温度为70℃。
实施例四：
与实施例一的区别仅在于：其中一段中D步骤烘干温度105℃，烘干时间2h。
实施例五：
与实施例一的区别仅在于：其中二段中E步骤煅烧温度1000℃，煅烧时间1.5h。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺，其特征在于，包括两段，
一段包括如下步骤；
A，配料：称重设备对中性浸取铬酸钠溶液或脱钙铬酸钠溶液、液碱、硫磺计量（摩尔比Cr：OH：S=2：6：3）称重后，放入反应容器中；
B，反应：90℃温度下，中性浸取铬酸钠溶液或脱钙铬酸钠溶液与硫磺反应生成硫代硫酸钠、氢氧化铬；
C，过滤洗涤：用3倍滤饼洗水量洗涤滤饼3-4次，将滤饼打浆，并向浆料加入浓度为98%的浓硫酸将PH调至中性，再用布氏漏斗定性滤纸过滤；
D，烘干：将滤渣放入恒温烘箱装置中烘干，烘干温度100-105℃，烘干时间1.5-3h；
E，煅烧：将烘干后的产物放入马沸炉中煅烧，煅烧温度1350-1500℃，煅烧时间1.5-3h；
F，制得成品：将煅烧后的产物粉碎后制得冶金级铬绿；
二段包括如下步骤：
A，配料：称重设备对维生素K3残液、铬酸钠碱性溶液与一段过滤液计量称重后，其中物质的量之比Cr：Cr：S2O3 2-=2：1：2，放入反应容器中；
B，反应：60-90℃温度下，维生素K3残液、铬酸钠碱性溶液与一段过滤液反应生成硫酸铬等三价铬化合物；
C，中和洗涤：向硫酸铬等三价铬化合物中加液碱调至中性，生成氢氧化铬，再用布氏漏斗定性滤纸过滤；滤渣用清水淋洗一次；
D，烘干：将滤渣烘干，烘干温度100-105℃，时间1.5-3h；
E，煅烧：将烘干后的产物放入马沸炉中煅烧，煅烧温度950-1100℃，煅烧时间1-2h；
F，制得成品：将煅烧后的产物用清水进行多次洗涤，烘干粉碎后制得颜料级铬绿，烘干温度100-105℃烘干至恒重，粉碎机粉碎。
2.根据权利要求1所述的一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺，其特征在于，其中二段B步骤中的反应温度为65℃。
3.根据权利要求1所述的一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺，其特征在于，其中二段B步骤中的反应温度为70℃。
4.根据权利要求1所述的一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺，其特征在于，其中一段中D步骤烘干温度105℃，烘干时间2h。
5.根据权利要求1所述的一种K3残液硫磺法制备铬绿工艺，其特征在于，其中二段中E步骤煅烧温度1000℃，煅烧时间1.5h。
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