CN111484079B - 一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，该方法包括铬酸铬的合成反应、结晶、过滤、煅烧、洗涤、烘干、废液处理等步骤，最终制备出氧化铬绿产品。与传统的含铬废液处理方法相比，本发明利用含铬萘醌生产废液制备氧化铬绿，其获得产品价值更高，处理成本更低，具有良好市场竞争力，符合国家产业循环经济政策要求；不仅提高了生产厂家经济效益，还不会产生二次污染。

Description

一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法
技术领域
本发明涉及无机铬盐生产领域，具体涉及一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法。
背景技术
萘醌是生产维生素K的重要中间体，合成萘醌方法主要是采用重铬酸钠氧化法，该方法工艺收率高，但是在合成萘醌的过程中会产生大量的废液，废液中含有大量的硫酸和铬离子，处理不当的话会对环境产生大量的污染。目前，通常是将含铬废液制备硫酸铬，硫酸铬主要用于制造皮革的铬糅剂，处理成本高，产品附加值低，铬糅剂的销售价格低于处理成本，为了配套处理萘醌生产的废液，造成维生素K的生产成本上升。
氧化铬绿是一种重要的无机颜料，具有耐蚀、耐光、耐磨、耐化学作用等优点，因此被广泛应用于冶金、陶瓷、涂料、橡胶、磨料、催化、建材等领域。从市场方面考虑，相较于硫酸铬，氧化铬绿附加值更高，且长期处于供不应求的状态。因此，以合成萘醌的过程中会产生的废液作为原料生产氧化铬绿具有更高的经济价值，有利于维生素K生产厂家经济效益的提升。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，该方法利用合成萘醌的过程中会产生的废液生产氧化铬绿，不仅提高了生产厂家经济效益，还不会产生二次污染。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，包括如下步骤：
(1)铬酸铬的合成反应
取一定量萘醌生产过程中产生的含铬废液，向废液中加入液体铬酸钠，使废液中的三价铬与铬酸钠的摩尔比为1:0.95～1；再用水调整废液的浓度，然后用碱化剂调整废液中的硫酸量，使硫酸与铬酸钠的摩尔比为1.6～1.7:1，最后形成料液；
(2)铬酸铬的结晶
向料液中加入一定量的铬酸铬晶种，并加热到90～120℃后保温使料液形成结晶溶液，保温时间0.1～12h；
(3)过滤结晶
将结晶溶液采用板框过滤机过滤分离成滤饼和滤液，采用清水洗涤滤饼2～3次，洗涤后的水回收；
(4)煅烧滤饼
将清洗后的滤饼转入高温煅烧炉中煅烧1.5～3h，煅烧后用清水洗涤2～3后烘干得到氧化铬绿；洗涤后的回收；
其中，将步骤(3)中的滤液和回收的洗涤水以及步骤(4)中回收的洗涤水混合后加入还原剂还原六价铬，并加入碱化剂中和，然后过滤获得氢氧化铬的滤饼和溶液，将氢氧化铬的滤饼与步骤(3)中的滤饼混合后一起进入步骤(4)；过滤后的溶液加入双氧水氧化溶液中的有机物，然后用含有过滤介质的精密过滤器过滤杂质并脱色，然后将溶液经蒸发、离心脱水和烘干后可获得无水硫酸钠。
进一步地，所述碱化剂为氢氧化钠或碳酸钠。
进一步地，所述铬酸铬晶种的添加量为废液重量的0.1～1％。
进一步地，所述高温煅烧炉的温度调节至700～1400℃。
进一步地，所述烘干的温度为60～200℃。
进一步地，所述双氧水与溶液中的有机物的摩尔为0.1～2:1。
进一步地，所述精密过滤器中过滤介质为硅藻土或白土。
进一步地，所述还原剂为硫代硫酸钠或亚硫酸钠。
本发明具有以下有益效果：
(1)原料易得，工艺简洁，设备投资少；
(2)生产条件易控制，安全环保，无二次污染；
(3)产品附加值高，解决环境污染的同时可增加企业利润，提高企业竞争力。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法包括如下步骤：
(1)取1000kg萘醌生产过程中产生的含铬废液，加入反应釜中，检测废液中的三价铬含量，根据检测结果并按照三价铬与铬酸钠摩尔比1:0.98缓慢加入铬酸钠溶液，然后加入氢氧化钠中和废液中的硫酸，在线检测反应液中硫酸含量，控制硫酸与加入铬酸钠的摩尔比为1.6:1，加入完全后常温反应2h形成料液；
(2)将料液打入结晶釜中，加入20kg固体铬酸铬晶种，并加热至100℃，保温6h后冷却至室温形成结晶溶液；
(3)将结晶溶液打入板框过滤机过滤分离成滤饼和滤液，采用清水洗涤滤饼2次，洗涤后的水回收；
(4)将清洗后的滤饼放入高温煅烧炉中煅烧获得物料，煅烧温度为1000℃，煅烧2h，煅烧后冷却至室温，用清水洗涤2次，并将洗涤水回收，将洗涤后的物料转移至烘箱中烘干获得氧化铬绿，烘干温度为120℃，烘干时间3h，对氧化铬绿冷却和包装。
其中，将步骤(3)中的滤液和回收的洗涤水以及步骤(4)中回收的洗涤水加入反应釜混合，加入硫代硫酸钠还原六价铬，并加入氢氧化钠中和，然后过滤获得氢氧化铬的滤饼和溶液，将氢氧化铬的滤饼与步骤(3)中的滤饼混合后一起进入步骤(4)；检测过滤后的溶液的COD值，根据检测结果并按照双氧水与有机物摩尔比0.5:1加入双氧水，氧化溶液中的有机物，然后用含有硅藻土的精密过滤器过滤杂质并脱色，然后将溶液经蒸发、离心脱水和烘干后可获得无水硫酸钠。
实施例2
本实施例提供的一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法包括如下步骤：
(1)取1000kg萘醌生产过程中的含铬废液，加入反应釜中，检测废液中的三价铬含量，根据检测结果并按照三价铬与铬酸钠摩尔比1:0.95缓慢加入铬酸钠溶液，然后加入氢氧化钠中和废液中的硫酸，在线检测废料中硫酸的含量，控制硫酸与加入铬酸钠的摩尔比为1.65:1，加入完全后常温反应4小时形成料液；
(2)将料液打入结晶釜中，加入15kg固体铬酸铬晶种，加热至110℃，保温8h，冷却至室温形成结晶溶液；
(3)将结晶溶液打入板框过滤机过滤分离成滤饼和滤液，采用清水洗涤滤饼3次，洗涤后的水回收；
(4)将清洗的滤饼放入高温煅烧炉中煅烧形成物料，煅烧温度950℃，煅烧3h，物料冷却至室温后用清水洗涤3次，并将洗涤水回收，将洗涤后的物料转移至烘箱中烘干获得氧化铬绿，烘干温度为105℃，烘干4h，对氧化铬绿冷却和包装。
其中，将步骤(3)中的滤液和回收的洗涤水以及步骤(4)中回收的洗涤水加入反应釜混合，加入亚硫酸钠还原六价铬，并加入氢氧化钠中和，然后过滤获得氢氧化铬的滤饼和溶液，将氢氧化铬的滤饼与步骤(3)中的滤饼混合后一起进入步骤(4)；检测过滤后的溶液的COD值，根据检测结果并按照双氧水与有机物摩尔比1:1加入双氧水，氧化溶液中的有机物，然后用含有硅藻土的精密过滤器过滤杂质并脱色，然后将溶液经蒸发、离心脱水和烘干后可获得无水硫酸钠。
实施例3
本实施例提供的一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法包括如下步骤：
(1)取1000kg萘醌生产过程中的含铬废液，加入反应釜中，检测废液中的三价铬含量，根据检测结果并按照三价铬与铬酸钠摩尔比1:1缓慢加入铬酸钠溶液，然后加入碳酸钠中和废液中的硫酸，在线检测废液中硫酸的含量，控制硫酸与加入铬酸钠的摩尔比为1.7:1，加入完全后常温反应1.5小时形成料液；
(2)将料液打入结晶釜中，加入30kg固体铬酸铬晶种，加热至120℃，保温4h，冷却至室温形成结晶溶液；
(3)将结晶溶液打入板框过滤机过滤，分离成滤饼和滤液，采用清水洗涤滤饼3次，洗涤后的水回收；
(3)将清洗的滤饼放入高温煅烧炉中煅烧形成物料，煅烧温度1100℃，煅烧1.5h，物料冷却至室温后用清水洗涤3次，并将洗涤水回收，将洗涤后的物料转移至烘箱中烘干获得氧化铬绿，烘干温度为130℃，烘干2h，对氧化铬绿冷却和包装。
其中，将步骤(3)中的滤液和回收的洗涤水以及步骤(4)中回收的洗涤水加入反应釜混合，加入亚硫酸钠还原六价铬，并加入碳酸钠中和，然后过滤获得碳酸铬的滤饼和溶液，将碳酸铬的滤饼与步骤(3)中的滤饼混合后一起进入步骤(4)；检测过滤后的溶液的COD值，根据检测结果并按照双氧水与有机物摩尔比2:1加入双氧水，氧化溶液中的有机物，然后用含有白土的精密过滤器过滤杂质并脱色，然后将溶液经蒸发、离心脱水和烘干后可获得无水硫酸钠。
以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)铬酸铬的合成反应
取一定量萘醌生产过程中产生的含铬废液，向废液中加入液体铬酸钠，使废液中的三价铬与铬酸钠的摩尔比为1:0.95～1；再用水调整废液的浓度，然后用碱化剂调整废液中的硫酸量，使硫酸与铬酸钠的摩尔比为1.6～1.7:1，最后形成料液；
(2)铬酸铬的结晶
向料液中加入一定量的铬酸铬晶种，并加热到90～120℃后保温使料液形成结晶溶液，保温时间0.1～12h；
(3)过滤结晶
将结晶溶液采用板框过滤机过滤分离成滤饼和滤液，采用清水洗涤滤饼2～3次，洗涤后的水回收；
(4)煅烧滤饼
将清洗后的滤饼转入高温煅烧炉中煅烧1.5～3h，煅烧后用清水洗涤2～3后烘干得到氧化铬绿；洗涤后的水回收；
其中，将步骤(3)中的滤液和回收的洗涤水以及步骤(4)中回收的洗涤水混合后加入还原剂还原六价铬，并加入碱化剂中和，然后过滤获得氢氧化铬的滤饼和溶液，将氢氧化铬的滤饼与步骤(3)中的滤饼混合后一起进入步骤(4)；过滤后的溶液加入双氧水氧化溶液中的有机物，然后用含有过滤介质的精密过滤器过滤杂质并脱色，然后将溶液经蒸发、离心脱水和烘干后可获得无水硫酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，其特征在于：所述碱化剂为氢氧化钠或碳酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，其特征在于：所述铬酸铬晶种的添加量为废液重量的0.1～1％。
4.根据权利要求1所述的一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，其特征在于：所述高温煅烧炉的温度调节至700～1400℃。
5.根据权利要求1所述的一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，其特征在于：所述烘干的温度为60～200℃。
6.根据权利要求1所述的一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，其特征在于：所述双氧水与溶液中的有机物的摩尔为0.1～2:1。
7.根据权利要求1所述的一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，其特征在于：所述精密过滤器中过滤介质为硅藻土或白土。
8.根据权利要求1所述的一种萘醌生产含铬废液制备氧化铬绿的方法，其特征在于：所述还原剂为硫代硫酸钠或亚硫酸钠。
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