Verfahren zur Herstellung von Chromaten Es ist bekannt, Chromerze
zwecks Gewinnung von Alkalichromaten bzw. Bichromaten mit den entsprechenden Alkalicarbonaten
und/oder Erdalkalicarbonaten bzw. Oxyden, wie Soda, Kalk, Kalksein usw., bei hohen
Temperaturen in oxydierender Atmosphäre aufzuschließen und das Aufschlußprodukt
durch Laugung und Kristallisation der Lauge auf die gewünschten Chromate weiterzuverarbeiten.Process for the production of chromates It is known to use chrome ores
for the purpose of obtaining alkali chromates or bichromates with the corresponding alkali carbonates
and / or alkaline earth carbonates or oxides, such as soda, lime, lime, etc., at high
To digest temperatures in an oxidizing atmosphere and the digestion product
further processing to the desired chromates by leaching and crystallization of the lye.
Alle diese Verfahren haben den Nachteil, daß zu ihrer Durchführung
von hochprozentigen Chromerzen ausgegangen werden muß, wenn man wirtschaftlich tragbare-Ausbeuten
erzielen will. Desgleichen wurde versucht, das verhältnismäßig teuere Alkaliearbonat
durch das billigere Alkalisulfat zu ersetzen. Dies ist jedoch nicht gelungen, weil
bei vollkommenem Ersatz des Alkalicarbonats durch Alkalisulfat schon bei Verarbeitung
von hochprozentigen Chromerzen ein unvollkommener Aufschluß resultiert und die Verfahren
bei niedrigchromhaltigen Rohstoffen versagen. Auch die gleichfalls bekannten Kombinationen
der Anwendung eines Gemisches aus Alkalicarbonat und Sulfat bringt keine wirtschaftlichen
und technischen Vorteile, da nur ein mehr oder weniger großer Anteil des verhältnismäßig
teueren Natriumcarbonats durch das billigere 1Tatriumsulfat ersetzt werden kann,
um noch ausreichende Ausbeuten zu erzielen, aber auch nur bei hochprozentigen Erzen.All of these methods have the disadvantage that they have to be carried out
High-percentage chrome ores must be assumed if one is looking for economically viable yields
wants to achieve. Attempts have also been made to use the relatively expensive alkali carbonate
to replace with the cheaper alkali sulfate. However, this did not succeed because
if the alkali carbonate is completely replaced by alkali sulphate during processing
imperfect digestion of high-percentage chrome ores results and the processes
fail with raw materials with a low chromium content. Also the well-known combinations
the use of a mixture of alkali carbonate and sulfate is not economical
and technical advantages, since only a greater or lesser proportion of the proportion
expensive sodium carbonate can be replaced by the cheaper 1 sodium sulfate,
in order to still achieve sufficient yields, but only with high-percentage ores.
Demgegenüber ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das
nach den bekannten Verfahren zur Anwendung gelangende Alkalicarbonat bzw. Carbonat-Sulfat-Gemisch
ausschließlich durch Alkalisulfat zu
ersetzen; gegenüber den erwähnten Verfah-
ren konnte (lelnnach ein Wesentlicher techiii-
scher Fortschritt bei der Herstellung von
Chroinaten und Bichromaten erreicht «-erden.
Von besonderer technischer und wirtschaft-
licher Bedeutung ist die Tatsache, daß trotz
ausschließlicher @`erwendung des verhältnis-
maßig billigeren -Natriumsulfates auch
niedri.gprozentige, also minderwertige Erze
sowie in der Metallurgie in reichen Mengen
anfallende Chromschlacken finit guten Aus-
beuten aufgeschlossen werden konnten. Der
vorliegen ,ler Erfind-.in- zugrunde liegende
technische Fortschritt besteht darin, billige
_ @usangsproduhte, wie Chromschlacke und
Natriumsulfat, erfolgreich einer technischen
Verwertung zuzuführen.
Erfindungsgemäß werden die chromoxyd-
lialtigenAusgang sstoffe, insbesondere chrom-
arme Stoffe, wie z. B. Chromschlacke, finit
Glaubersalz unter Zusatz von Calciuincarbo-
nat, z. B. Kalkstein und hohle, vermischt
und das Geiniscii in einer ersten Stufe redu-
zierend bei mäßigen Glühtemperaturen, vor-
zugsweise etwa ; oo', z. B. in einem gas-
gefeuerten Etagen- oder Drehrohrofen erhitzt.
Die Menge des Glaubersalzes errechnet sich
aus dein Cr=03 Gehalt des Ausgangsstoffes
und wird so bemessen, (laß am Ende der Re-
(luktionsstufe auf einen Teil Cr.03 o,9 Teile
Na@ O in Form von Na., CO, entfallen, worin
ein Überschuß von 2o °11° enthalten ist. Wäh-
rend der Reduktionsperiode werden etwa
6o °f° des Natriumsulfates in \atriunicarbo-
nat umgewandelt.
Hierbei wird das Glaubersalz durch die
hohle zu Natriuinsulfid reduziert, wobei
Kohlenmonoxyd und -dioxyd entweichen.
Das ilTatriunisulfid wird durch den Kalk zu
Soda und Caleiumsulfid umgesetzt. Wenn
(-Niese Reaktionen im wesentlichen vollendet
sind, wird die Temperatur auf über iooo0,
vorzugsweise auf etwa iioo°, gesteigert und
gleichzeitig für reichliche Luftzufuhr gesorgt.
Hierbei treten folgende Reaktionen ein:
2CaS+30.=2CaO+aSO-
Das gebildete Calciunioxyd setzt sich mit
der Kieselsäure der Schlacke bzw. des Erzes
z ti Calciumsilicaten tiin. Das Cliroinoxyd
reagiert finit der in der ersten Stufe gebilde-
ten Soda folgendermaßen:
a Cr-, O;, -1- d.1Ta-. C Q, -1- 3 01,
_ .1 \ a. Cr O i +4C0-2.
Das gesinterte Material wird dann ausge-
laugt und erwärmt. Die abfiltrierte Lösung
Wird schließlich eingedampft.
Es ist zweckmäßig, bei dein Verfahren
einen L?berschuß an Glaubersalz und entspre-
clien(le Mengen von Kalb und Kohle einzu-
setzen. Der gebildete So(laiibersclitiß setzt
sich mit den bei der oxydativen Schmelze ge-
hil(leten geringen Mengen von Calciuincliro-
mat unter Bildung von Natriunichroniat und
Calciunicarbonat uni. welches beim Auslau-
gen unlöslich zurückbleibt.
Der Sodaüberschuß wird zweckniäßIger-
«-eise durch Zusatz von Schwefelsäure in (las
leicht kristallisierende Glaubersalz überführt,
das aus (lein eingeengten Filtrat auskristalli-
siert und abgetrennt wird.
Das _\ atriunisulfat kann dann bei einuni
neuen Arbeitsgang wieder verwendet werden,
wobei es nichts schadet, wenn es noch einige
Prozente Chroniat enthält.
Der Endpunkt der Absättigung mit Schwe-
felsäure läßt sich unter Verwendung von Jod-
kaliumstärkepapier als Indikator genalt be-
stimmen.
Die zuzusetzende Schwefelsäureinenge läßt
sich unter Verwendung von Jodkaliunistärke-
papier als Indikator genau dosieren.
In jedem Fall wird das von Glaubersalz
befreite Filtrat eingedampft, uni die Kristal-
lisation des Chromats bzw. Bichroinats zti er-
möglichen.
In analoger Weise lassen sich auch Ka-
liunichroniat und -bielirotnat herstellen. Durch
die Verwendung eines Alkalisulfates und von
hohle wird das Verfahren wesentlich verbil-
ligt, so (laß auch der Aufschluß chroinariner
Ausgangsstoffe lohnend wird.
Beispielsweise «-erden 30o kg Schlacke mit
einem Gehalt von 15"/" Cr_ 03 mit i 5o kg
calciniertem Glaubersalz, -1201,g Kalkstein
und i 2o kg Kohle auf Zementfeinheit geniali-
len. Das gemahlene Mischgut wird dann
3 bis -[Stunden bei einer Temperatur von
etwa 6oo bis ;oo° und anschließend io Stun-
den lang unter Luftzufuhr bei etwa iioo0
unter wiederholtem Durchmischen geglüht.
Es «erden 7a6 kg Röstgut von einem Ge-
samtchrotngehalt von .I,26 011" erhalten. Hier-
von sind 3,66°/° sechswertiges Chrom (85,9°.",,
des Gesamtchroms), während 3,38 °lö solo-
löslich sind (j9,3 °/° des Gesaintcliroins).
Das Röstgut wird dann unter "Zusatz von
i4oo 1 Wasser in einem -Naßkollergang ge-
mahlen. Es ist zweckmäßig, (lein Wasser
eine geringe Menge So(la zuzusetzen. 15 kg
hiervon sind ausreichend. Nach dein Aus-
laugen und Waschen (leg Rückstandes ver-
bleiben in demselben 1,5 kg sechswertiges
Chrom, d. h. .1,9 °,/°, berechnet auf das Ge-
samtchrom.
Die Latige wird dann auf 5o' Be einge-
dampft und mit ,171,zg Schwefelsäure von
6o0 Be versetzt. Nach dem Eindampfen
wird das gebildete Glaubersalz in Bewegung
ausgeschieden und abfiltriert. Auf diese
Weise Werden 290kg \atriunisulfat in Form
des Del:ahydrats wiedergewonnen, das noch 45 kg Chrom (i,5 °/o
des Gesamtchroms) als Bichromat enthält.In contrast, it is possible according to the present invention to add the alkali metal carbonate or carbonate-sulfate mixture used according to the known processes exclusively by means of alkali metal sulfate substitute; compared to the mentioned procedures
could (according to an essential techiii-
great progress in the production of
Chroinates and Bichromats reached «- earths.
Of special technical and economic
The fact that despite
exclusive @ `use of the ratio-
moderately cheaper sodium sulfate too
low-percentage, i.e. inferior-grade ores
as well as in metallurgy in abundant quantities
accruing chrome slag finitely good
prey could be unlocked. Of the
present, ler inventor-.in-underlying
technical progress consists in being cheap
_ @usangsproduhte, like chrome slag and
Sodium sulfate, a successful technical one
To recycle.
According to the invention, the chromium oxide
raw materials, especially chrome
poor substances, such as B. chrome slag, finite
Glauber's salt with the addition of calcium carbonate
nat, z. B. limestone and hollow, mixed
and the Geiniscii in a first stage reduces
ornamental at moderate annealing temperatures,
preferably about; oo ', e.g. B. in a gas
fired deck or rotary kiln.
The amount of Glauber's salt is calculated
from your Cr = 03 content of the starting material
and is measured in such a way, (at the end of the remainder
(auction stage to one part Cr. 03 o, 9 parts
N a @ O in the form of Na., CO, are omitted, in which
an excess of 20 ° 11 ° is included. Select
rend of the reduction period will be around
60 ° f ° of the sodium sulfate in \ atriunicarbo-
nat converted.
Here the Glauber's salt is through the
hollow reduced to sodium sulfide, whereby
Carbon monoxide and dioxide escape.
The ilTatriunisulfid is increased by the lime
Soda and Caleiumsulfid implemented. if
(- Sneezing reactions essentially completed
the temperature will be over iooo0,
preferably to about 100 °, increased and
at the same time provided an ample supply of air.
The following reactions occur:
2CaS + 30. = 2CaO + aSO-
The calcium dioxide formed settles with it
the silica of the slag or the ore
z ti calcium silicates tiin. The Cliroin Oxide
reacts finitely in the first stage
ten soda like this:
a Cr-, O ;, -1- d.1Ta-. CQ, -1- 3 01,
_ .1 \ a. Cr O i + 4C0-2.
The sintered material is then
leaches and warms. The filtered solution
Eventually evaporated.
It is expedient in your procedure
an excess of Glauber's salt and corresponding
clien (le quantities of calf and coal to be
set. The educated so (laiibersclitiß sets
deal with the effects of the oxidative melt
help small amounts of Calciuincliro-
mat with formation of sodium chromate and
Calciunicarbonat uni. which on leaving
gen remains insoluble.
The excess soda is expediently
«-Is by adding sulfuric acid in (read
easily crystallizing Glauber's salt transferred,
which crystallizes from (the concentrated filtrate
is sated and separated.
The _ \ atriunisulfat can then at einuni
can be used again in the new operation,
it doesn't hurt if there is still some
Percent Chroniat contains.
The end point of saturation with
fic acid can be obtained using iodine
Potassium starch paper is used as an indicator
voices.
The amount of sulfuric acid to be added leaves
using iodine potash starch
precisely dose paper as an indicator.
In any case, this will be from Glauber's salt
freed filtrate evaporated, uni the crystal
lization of the chromate or bichroinate
possible.
In an analogous way, channels can also be
Produce liunichroniat and -bielirotnat. By
the use of an alkali sulfate and of
the process is significantly
ligt, so (let the explanation be chroinarine
Starting materials is worthwhile.
For example, 30o kg of slag are also ground
a content of 15 "/" Cr_ 03 with 15o kg
calcined Glauber's salt, -1201, g limestone
and i 2o kg coal on cement fineness ingenious
len. The ground mix is then
3 to - [hours at a temperature of
about 600 to; oo ° and then 10 hours
the long under air supply at about iioo0
annealed with repeated mixing.
7a6 kg of roasted material from one plant
total meal content of .I, 26 011 " obtained.
of 3.66 ° / ° are hexavalent chromium (85.9 °. ",,
of total chrome), while 3.38 ° Lö solo-
are soluble (9.3 per cent of the total cliroin).
The roasted food is then under "addition of
i4oo 1 water in a wet pan
grind. It is convenient to use (pure water
add a small amount of So (la. 15 kg
of these are sufficient. After your departure
leach and wash (remove residue
remain in the same 1.5 kg hexavalent
Chromium, i.e. .1.9 °, / °, calculated on the
velvet chrome.
The latige is then adjusted to 50 'Be-
steams and with, 171, zg sulfuric acid from
6o0 Be offset. After evaporation
the formed Glauber's salt is in motion
excreted and filtered off. To this
Way, 290kg \ atriunisulphate in the form
of the hydrate recovered, which still contains 45 kg of chromium (1.5% of the total chromium) as bichromate.
Nach dem Abtrennen des Glaubersalzes wird die Lauge auf 6i° Be eingedampft
und hieraus das Natriumhichromat in einer Ausbeute von 64,6 kg gewonnen. In der
Mutterlauge verblieben 3,5 kg.After the Glauber's salt has been separated off, the liquor is evaporated to 61 ° Be
and the sodium dichromate was obtained therefrom in a yield of 64.6 kg. In the
Mother liquor remained 3.5 kg.