FI65218C - Foerfarande foer att tillvarataga cr2o3 ur en kromhaltig loesning - Google Patents

Foerfarande foer att tillvarataga cr2o3 ur en kromhaltig loesning Download PDF

Info

Publication number
FI65218C
FI65218C FI783740A FI783740A FI65218C FI 65218 C FI65218 C FI 65218C FI 783740 A FI783740 A FI 783740A FI 783740 A FI783740 A FI 783740A FI 65218 C FI65218 C FI 65218C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
chromium
solution
extraction
ore
cao
Prior art date
Application number
FI783740A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI783740A (fi
FI65218B (fi
Inventor
Tadashi Jack Kagetsu
William Brantner De Atley
Joseph Solomon Fox
Oreste Joseph Malacarne
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/963,805 external-priority patent/US4230677A/en
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of FI783740A publication Critical patent/FI783740A/fi
Publication of FI65218B publication Critical patent/FI65218B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI65218C publication Critical patent/FI65218C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/34Compounds of chromium
    • C09C1/346Chromium oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G37/00Compounds of chromium
    • C01G37/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G37/00Compounds of chromium
    • C01G37/02Oxides or hydrates thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G37/00Compounds of chromium
    • C01G37/14Chromates; Bichromates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)

Description

r] KUUtUTUSjULKAlSU
1®J (Ί1> UTLÄGGNINGSSKRIFT 6521 O
• C (45) Vats:. Hi r.;yonr.:tt/ 10 04 1934
Patent meddelat v * / (51) K».ik.3/Im.a3 C 01 G 37/027, C 22 B 3V32 SUOM I—FI N LAN D (21) FMmmMming 7837^0 (22) Hakaflibpllva—AmBicnincadig 05.12.78 (23) AlkupUvi—Giitlghectdif 05.12.78 (41) Tanut {nlktMksI — Wlvft affantNg 06.06. 79
Patentti- ja rekisterihallitus (44) NlhtMUcslpanon μ taraLJtinutoun pvm. — Rci
Patent- och registerstyrelsen AnaBkan uthfd och utl.»krtft»n puMkarad x^·0:5 (32)(33)(31) pyydetty «tuoiksu»—8agird priority 05.12.77 30.11.78 USA(US) 857511, 963805 (71) Union Carbide Corporation, 270 Park Avenue, New York, New York 10017, USA(US) (72) Tadashi Jack Kagetsu, Lewiston, New York, William Brantner de Atley,
Grand Island, New York, Joseph Solomon Fox, Altamonte Springs,
Florida, Oreste Joseph Malacarne, Grand Junction, Colorado, USA(US) (7I*) Qy Borenius & Co Ab (5U) Menetelmä Cr^O^rn talteenottamiseksi kromipitoisesta liuoksesta -Förfarande for att tillvarataga Cr^O^ ur en kramhaltig losning
Keksinnön kohteena on menetelmä NaCr207:n tai Na2Cr04:n käsittelemiseksi siten, että saadaan erittäin puhdasta Cr203:a. Keksinnön eräs erikoinen suoritusmuoto koskee kromimalmien käsittelyä erittäin puhtaan CrjO^rn valmistamiseksi.
Kromiyhdisteet ovat tärkeitä öljy- ja kaasuteollisuudessa korroosion vastustamiseksi ja katalysaattoreiden valmistamiseksi, ruokatavara- ja juomateollisuuden jäähdytys-suolaliuoksissa ja puhdistamisyhdisteissä, kuljetusteollisuuden diesel-vetureissa ja autoissa, rauta- ja terästeollisuuden ruostumattomissa teräslevyissä ja kromilevyissä, lentokoneteollisuuden alumiinin ja magnesiumin anodoimistehtävissä, kupari-teollisuudessa messingin puhdistamiseksi ja kuparin erottamiseksi, sähköteollisuuden elohopea-valokaaritasasuuntaajissa ja kuivaparistoissa, pyroteknisen teollisuuden tulitikuissa ja raketeissa, valokuvausteolli-suuden litograafisissa ja kaiverrusmenetelmissä. Päätuotteena on kuitenkin kromioksidi eli Cr20g, jota käytetään metallurgiassa ja pigmenttinä.
Kromimetallia kromioksidista valmistettaessa halutaan suhteellisen puhdaslaatuista CrgOgia. Siinä tapauksessa, että (h^O^-materiaali sisältää epäpuhtautena huomattavan määrän natriumia, tulee tämä natrium höyrystymään alipaineessa hiilen avulla suoritetussa pelkistämiskäsitte- 2 65218 lyssä puhdasta kromia valmistettaessa. Tämä natriumi aiheuttaa tuli-palonvaaroja, kun se laskeutuu laitteiston seinämille ja sitten joutuu alttiiksi ympäröivän ilmatilan vaikutuksille.
Monissa sovellutuksissa on myös tärkeää, että Cr203~tuotteessa ei ole pääasiallisesti ollenkaan alumiini- ja rikkiepäpuhtauksia.
Keksinnön tarkoituksena on näin ollen aikaansaada menetelmä erittäin puhtaan C^Ogjn valmistamiseksi Na2Cr207:sta tai Na^rO^rsta tai näiden seoksista.
Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada menetelmä erittäin puhtaan Cr203:n valmistamiseksi kromimalmeista.
Keksinnön muut kohteet selviävät seuraavasta selityksestä ja patenttivaatimuksista, jotka esitetään keksinnön mukaista menetelmää kuvaavan virtauskaavion perusteella.
Keksinnön mukainen menetelmä tunnetaan siitä, että 1) muodostetaan Na2Cr7C>7:n tai NajCrO^in tai näiden seosten vesiliuos, 2) lisätään vaiheessa 1) saatuun liuokseen happoa pH:n säätämiseksi arvoon noin 1...2, 3) saatetaan vaiheessa 2) happameksi tehty liuos kosketukseen orgaanisen uuttoaineen kanssa kromin talteenottamiseksi tästä happamesta liuoksesta kromipitoiseen orgaaniseen nestefaasiin, 4) sekoitetaan kromipitoinen orgaaninen faasi NH^OHm vesiliuokseen (NH^)2CrO^:n vesiliuoksen saamiseksi, 5) haihdutetaan (NH4)2CrO^:n liuos kiinteään kromipitoisen materiaalin saamiseksi, 6) hehkutetaan tätä kiinteää kromipitoista materiaalia Cr203:n saamiseksi.
Keksinnön mukaisen menetelmän eräs erikoinen sovellutusmuoto, jota sovelletaan kromimaImeihin, tunnetaan siitä, että 1) pasutetaan hapettavassa kaasutilassa kromimalmin ja Na2C03:n ja CaO:n seosta noin 600...1100 °C:ssa noin 0,5...6 tuntia, jolloin Na2C03:n määrä on sellainen, että saadaan noin 1,4...4,2 kg Na2C0g:a malmissa olevan (h^O^tn kg kohden, ja CaO-määrä on 3 65218 sellainen, että saadaan noin 0,6...1 kg CaO/kg lamissa olevaa C^O^ia, 2) uutetaan vaiheessa 1) saatu pasutettu materiaali vedellä lämpötilassa, joka on rajoissa noin 5 °C...veden kiehumapiste, noin 5 minuuttia...5 tuntia, 3) lisätään epäorgaanista happoa, esim. suolahappoa, typpihappoa, rikkihappoa, vaiheessa 2) saatuun uuttoliuokseen pH:n säätämiseksi arvoon noin 3...9,5 alumiini-epäpuhtauksien saostamiseksi, 4) erotetaan sakka uuttoliuoksesta ja lisätään tähän liuokseen tämän jälkeen epäorgaanista happoa pH-arvon säätämiseksi arvoon noin 1...2, 5) saatetaan vaiheessa 4) saatu happameksi tehty uuttoliuos kosketukseen orgaanisen uuttoaineen kanssa kromin talteenottamiseksi tästä happamesta uuttoliuoksesta kromipitoiseen orgaaniseen neste-faasiin, 6) sekoitetaan kromipitoinen orgaaninen faasi NH40H:n vesiliuokseen (NH4)20γ04:n vesiliuoksen saamiseksi, 7) haihdutetaan (NH^^CrO^-liuos kiinteän kromipitoisen materiaalin saamiseksi, 8) hehkutetaan kiinteä kromipitoinen materiaali Cr203:n saamiseksi.
Keksinnön tätä erikoista suoritusmuotoa sovellettaessa oheisen piirustuksen näyttämällä tavalla hienonnetaan luonnollista kromimalmia, esim. Transvaal-malmia (jossa on 30...50% Cr203:a; 15...25% Fe:a; 2...10% Si02:a; 10...15% Alia; alle 1% Na:a; 6...15% MgO:a; 0,2...0,6% Ca:a) sopivaan kokoon, esim. Tyler-seulasarjän 200 mesh’in kokoon ja tätä hienommiksi, kuten kohdassa 10 on näytetty, ja sekoitetaan Na2C03 ja CaO (CaO voi alkuaan olla läsnä CaCO^rna), ja pasutetaan seos kohdassa 20 näytetyllä tavalla.
Na2C03:n ja CaO:n määrää voidaan vaihdella pasutusvaiheessa siten, että käytetään 1,4...4,2 kg Na2C03:a ja 0,6...1,0 kg CaO:a malmissa olevan Cr203:n kg:a kohden.
Pasutuslämpötilaa voi vaihdella rajoissa 600...1100 °C, ja pasutusaika voi vaihdella rajoissa 0,5...6,0 tuntia. Sopivasti Na2C03~ ja CaO-määrät ovat vastaavasti 1,9 ja 0,6 kg, ja sopiva lämpötila ja pasutus-aika on 950 °C, vast. 2 tuntia. Pasutus suoritetaan happipitoisessa kaasutilassa, joka saadaan sisältämään happea ylimäärin siten, että johdetaan ilmaa, happea tai palamiskaasua, jossa on happea riittävin ylimäärin, pasutuskerroksen ylitse.
* 65218
Seuraava yhtälö kuvaa pasutusreaktiota, kun käytetään Na2C03:a kromin saattamiseksi liukenemaan 4 (Cr203.Fe0) + 8Na2CC>3 + 702 -► 2Fe203 + 8Na2Cr04 + 8C02 t
Pasutuksen tuloksena saadut poltetut tuotteet uutetaan sopivasti vedellä» kuten kohdassa 30 on näytetty niin, että vesiliukoiset kromi-suolat pääasiallisesti liukenevat ja saadaan poistetuiksi poltetuista tuotteista. Uuttaminen voi tapahtua lämpötilassa, joka on rajoissa 5 °C...veden kiehumapiste, ja uuttamiseen kuluu aikaa 5 minuuttia...
5 tuntia, riippuen kromin konsentraatiosta uuttovaiheessa sekä lämpötilasta. Poltetuista tuotteista uutettua kromimäärää voidaan suurentaa kuplimalla ilmaa uuttoliemen läpi.
Uuttoliemi sisältää kromin lisäksi alumiinia ja natriumia haitallisina epäpuhtauksina, esim. NaA102:na. Alumiiniepäpuhtaudet poistetaan kohdissa 40 ja 50 näytetyllä tavalla lisäämällä happoa uuttoliemeen, kunnes tämän pH-arvo saadaan alennetuksi rajoihin 3...9,5, sopivasti arvoon 8,0. Yhdessä Al(0H3):n kanssa saostunut kromimäärä on pH-arvossa = 8 tyypillisesti noin 0,6% liemen kokokromipitoisuudesta.
Kromin saostuminen Al(0H3):n mukana suurenee kuitenkin siinä tapauksessa, että pH-arvoa pienennetään. Haluttaessa niukasti rikkiä sisältävää tuotetta on käytettävä muita happoja kuin rikkihappoa, sopivasti suolahappoa.
Liuokseen jäänyt alumiinimäärä sen jälkeen, kun AMOHg) on suodatettu pois, on tyypillisesti pienempi kuin 0,7% Al203:a, liuoksessa olevan Cr2C>3:n painosta laskettuna.
Jäljellä olevien epäpuhtauksien, esim. Al(0H)3:n saostamisvaiheen jälkeen saadussa uuttoliemessä olevien Na-epäpuhtauksien poistamiseksi sovelletaan kohdassa 60 osoitettua liuosuuttomenetelmää. Tämän menetelmän mukaan käsitellään uuttoliemen laimennettua liuosta hapolla (muulla kuin rikkihapolla pienen rikkipitoisuuden omaavien tuotteiden saamiseksi) niin, että lopullinen pH-arvo on rajoissa 1...2, sopivasti 1,6, ja kromin konsentraatio Cr203:na on sopivasti 1 g/1...25 g/1, jolloin varsin edullinen konsentraatio on 8,2 g/1. Orgaanisena liuottimena voidaan käyttää joko bentseeniä, ksyleeniä tai tolueenia yksistään tai seoksena isoparafiinisen hiilivedyn, kuten tuotteen "Isopar H” kanssa (valmistaja Exxon). Uuttoaineena käytetään tertiääristä amiinia, esim.
5 65218 tuotetta "Alamine 336”, (valmistaja General Mills). On käytetty uutto-aineen 0,1 M liuosta, mutta voidaan käyttää pienempiä tai suurempia konsentraatioita, jotka ovat rajoissa 0,02...0,3 M. On todettu, että ainoastaan 2 uuttovaihetta käytettäessä voidaan orgaaniseen faasiin ottaa 10 g/1 Cr203:a, ja vesifaasiin (raffinaattiin) jäänyt määrä vähentää arvoon, joka on ainoastaan 0,04 g/1 eli 40 miljoonasosaa. Emulsioita ei muodostu, ja faasit erottuvat nopeasti. Orgaanisen faasin ja vesifaasin suhdetta voidaan vaihdella rajoissa 0,33...1,0.
Kromipitoinen orgaaninen faasi pestään vedellä natrium- ja muita epäpuhtauksia sisältävän vesi-uuttoliemen tähteiden poistamiseksi. Pesu-vaiheiden lukumäärä riippuu pesuvaiheen tyypistä ja tehokkuudesta, mutta normaalisti ei tarvita enempää kuin 1 tai 2 pesuvaihetta.
Orgaaniseen faasiin sisältyvä kromi poistetaan kohdassa 70 näytetyllä tavalla sekoittamalla siihen noin 1,5 MNH4OH-liuosta. Tämän seurauksena faasit erottuvat nopeasti (noin minuutin kuluessa). Vesifaasi sisältää (NH^jCrOjj :a ja poistettu orgaaninen faasi sisältää noin 0,04 g/1 CrgOgia. NH^OH-pitoisen vesifaasin ja orgaanisen faasin tilavuussuhde voi olla 0,5...10. Täten voidaan saada suhteellisen konsentroitunut (NH^^CrO^-liuos. Kromista puhdistettu orgaaninen faasi voidaan kierrättää takaisin, kuten kohdassa 65 on näytetty.
(NH1+)2Cr01+-liuos haihdutetaan kuiviin, kuten kohdassa 80 on näytetty, ja saatu kiinteä materiaali hehkutetaan kuivauksen jälkeen Cr203:ksi happipitoisessa kaasutilassa, esim. ilmassa tai hapessa, ja noin 500 °C: ssa, kuten kohdassa 90 on näytetty. Kiinteä materiaali sisältää pääasiallisesti (NH^^CrO^ :n ja (NH^)2Cr202 :n seosta, toisin sanoen ammoniumkromaattiyhdisteitä.
Edellä esitetty selitys, joka alkaa liuosuuttomenetelmän selityksellä, soveltuu keksinnön mukaiseen menetelmään, kun tätä käytetään kromi-pitoisten vesiliuosten yhteydessä, joita on valmistettu esim. liuottamalla Na2Cr20y:n tai Na2CrO^:n kaupallista laatua veteen sen sijaan, että valmistetaan Na2Cr04:n kromipitoinen vesiliuos malmia uuttamalla. Kuten piirustuksen kohdassa 10 on näytetty, liuotetaan kaupallista laatua olevaa Na2Cr202:a tai Na2CrO^:a tai näiden seosta veteen vesiliuokseksi, jonka Cr203~konsentraatio sopivasti on rajoissa 1 g/1...
25 g/1, edullisesti 5 g/1...25 g/1. Tämä liuos voidaan tarpeen vaatiessa 6 65218 suodattaa liukenemattomien kiinteiden aineiden poistamiseksi. Samalla tavalla kuin edellä on selitetty, voidaan kohdassa 60 kuvattua liuos-uuttomenetelmää soveltaa vesiliuokseen tämän keksinnön mukaisen menetelmän jäljellä olevissa vaiheissa, kuten edellä on selitetty.
Keksinnön mukaisen menetelmän eräs esimerkki, joka on sovellettu NajCrjO^ :n vesiliuokseen, on seuraava:
Esimerkki I
Valmistettiin litra :n vesiliuosta liuottamalla 11,5 g kaupal lista laatua olevaa Na2Cr207:a veteen ja lisäämällä liuokseen 12 M HC1 siten, että liuoksen kromikonsentraatio (h^O^rna laskettuna oli 5,8 g/1, kun pH-arvo = 1,6. ^20^0^ . 21^0^ analyysi oli seuraava:
Na:a 15,38% (kemiallisen analyysin mukaan)
Cr:a 34,63% ( " " " ) S:a 0,029% ( " " " ) AI:a 0,008-0,08% (spektrianalyysin mukaan)
Ca:a 0,001-0,01% ( " " " )
Mg:a 0,001-0,01% ( " " " ) V:a 0,002-0,02% ( " " " )
Analyysissa ei havaittu muita metallialkuaineita.
Valmistettiin 0,1 M orgaanista amiiniliuosta liuottamalla 49 ml tuotetta "Alamine 336" (tertiääristä amiinia) ja 50 ml isodekanolia bentseeniin niin, että saatiin yhteensä 1 litra orgaanista liuosta. Ravistettaessa 50 ml edellä selitettyä vesiliuosta ja 50 ml orgaanista liuosta todettiin muodostuvan emulsiota.
Sen sijaan emulsiota ei muodostunut siinä tapauksessa, että käytettiin tertiääristä amiinia bentseenin tai ksyleenin kanssa tai tuotteita Aromatic 100 tai 150 (valmistaja Exxon), tai näiden seoksia isoparafii-nisen hiilivedyn, kuten tuotteen "Isopar H" kanssa, (valmistaja Exxon), mutta ilman isodekanolia.
Tämän esimerkkinä mainittakoon, että sekoitettaessa ja ravistettaessa 50 ml edellä selitettyä vesiliuosta ja 50 ml 0,1 M orgaanista liuotinta, jossa oli 49 ml tuotetta "Alamine 336" (tertiääristä amiinia) liuotettuna bentseeniin siten, että saatiin 1 1 liuosta, ei muodostunut emulsiota ja faasit erottuivat nopeasti eli noin 1 minuutissa.
7 65218
Orgaaninen faasi pestiin kahdesti vedellä jäljellä olevien epäpuhtaus- taiteiden poistamiseksi.
Vesifaasi ja pesuvedet olivat vedenvalkoiset, ja niissä oli mitättömät määrät kromia. Pesuissa menetettiin vähemmän kuin 0,1% orgaanisessa faasissa olevasta kromista.
Orgaanisessa faasissa (50 ml) oli 5,79 g/1 (CrjO^ia ja vesifaasissa (50 ml) oli 0,02 g/1 (C^O^):a. Käyttämällä orgaanisen faasin ja vesifaasin suhdetta 1,0 saatiin yli 99% kromista uutetuksi yhdessä ainoassa uuttovaiheessa.
50 ml orgaanista liuosta, jossa oli tertiääristä amiinia ja bentseeniä, pestiin 50 ml:lla 1,5 M NH^OH vesiliuosta käyttämällä orgaanisen faasin ja vesifaasin suhdetta 5,0, jolloin saatiin noin 10 ml pesuliuosta. Pesty orgaaninen faasi oli väritöntä, ja siinä oli 0,04 g/1 C^O^ra. Emulsiota ei havaittu.
Pesuliuos haihdutettiin ruostumattomassa teräsmaljassa ja jäljellä olevat kiinteät aineet hehkutettiin 600 °C:ssa siten, että saatiin (h^O^ra, jonka tyypillinen analyysi oli C^O^ra > 99% (laskettu erotuksesta) AI:a 0,0004-0,04% (spektrianalyysin mukaan)
Ca:a 0,008-0,08% (spektrianalyysin mukaan)
Mg:a 0,002-0,02% ( " " )
Na:a 0,08-0,8% ( " " )
Si:a 0,008-0,08% ( " " ) V :a 0,001-0,01% ( " " )
Keksintöä soveltamalla voidaan yhdisteistä ^2^2()7 tai Na2CrOl+saada erittäin puhdasta C^O^-tuotetta, jossa on vähemmän kuin 0,08...0,8%
Na :a
Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa kaupallEta laatua olevien yhdisteiden NagCrgC^ tai tai näiden seosten liuoksiin, jolloin liuoksen kromikonsentraatio C^O^rna on sopivasti 1 ... 25 g/1. Siinä tapauksessa, että liuoksessa on liukenemattomia kiinteitä aineita, voidaan liuos ensin suodattaa näiden aineiden poistamiseksi.
8 65218
Seuraava esimerkki kuvaa keksinnön mukaisen menetelmän soveltamista kromimalmiin.
Esimerkki II
Jauhettiin 2,27 kg Transvaal-tyyppistä kromimalmia, jonka analyysi on esitetty seuraavassa, 200 mesh’ iä hienommaksi.
Kromimalmin analyysi (oksideina) (kemiallinen analyysi)
Ch^O^ia 44,6%
Yhteensä FejO^ia 27,5%
Siesta 3,5%
CaO:a 0,4%
Al203:a 26,9% Nä20*8 0,1%
MgO:a 10,1%
Sekoitettiin 100 g jauhettua malmia ja 25 g kaupallista laatua olevaa CaO:a ja 82,8 g jauhemaista reagenssilaatuista Na2C03:a. Seos pantiin "Inconel X"-tyyppiseen maljaan ja pasutettiin 2 tuntia 950 °C:ssa puhaltamalla ilmaa seoksen ylitse. Pasutuksen jälkeen pasutettu seos uutettiin käyttämällä 2 ml vettä pasutetun tuotteen grammaa kohden, ja pestiin sitten käyttämällä 2 ml vettä grammaa kohden uuttoliemen ja pesuveden saamiseksi, joiden analyysi oli seuraava:
Cr203 22,3 g/1 (kemiallisen analyysin mukaan) AI 0,1-1 g/1 (spektrianalyysin mukaan)
Ga 0,004 - 0,04 g/l( " " )
Mg 0,0004 -0,004 g/l( " " )
Na > 20 g/1 ( " " )
Si 0,004 - 0,04g/l ( ,T " )
Uuttoliemeen lisättiin 12 M suolahappoa pH-arvon alentamiseksi arvosta 2,8 arvoon 8,0, mikä johti alumiinin saostumiseen Al(0H)3:na. Sen jälkeen kun sakka oli poistettu suodattamalla, oli happameksi tehdyn uuttoliemen koostumus analyysin mukaan seuraava:
Cr203 22,3 g/1 AI 0,13g/l
Na > 20 g/1 9 65218
Valmistettiin liuotinuuttamista varten syöttöliuos, jonka konsentraatio oli 5,8 g/1 sekoittamalla 520 ml konsentroitua uuttolientä (pH-arvo = 12,8) ja 265 ml 12 M suolahappoa ja H20:a siten, että saatiin 200 ml liuosta, jonka pH-arvo = 1,6.
Orgaaninen liuos valmistettiin sekoittamalla isodekanolia (5 tilavuus-%) tuotetta "Isopar H", ja tuotetta "Alamine 336" (0,1 M) siten, että saatiin 2000 ml orgaanista liuosta, kuten on ehdottanut toiminimi General Mills Chemical Division Chromium-Liquid Ion Exchange, Bulletin CSDI-61. Ravistettaessa 150 ml edellä selitettyä vesiliuosta ja 150 ml orgaanista liuosta muodostui emulsiota, ja orgaaninen liuos muuttui ruskeaksi.
Kun isodekanoli jätettiin pois, muodostui yhä emulsiota, mutta orgaaninen faasi ei ollut ruskeanväristä vaan oranssinväristä, mikä viittaa siihen, että aikaisempi värjääntyminen aiheutui alkoholin hajoamisesta.
Käytettäessä tertiääristä amiinia ja bentseeniä tai ksyleeniä tai erilaisia toiminimen Exxon aromaattisia laimentimia, mutta ilman isodekanolia, ei muodostunut emulsiota. Tämän esimerkkinä mainittakoon: Sekoitettaessa 100 ml edellä selitettyä vesiliuosta ja 100 ml tertiäärisen amiinin orgaanista liuotinta joko bentseenissä tai ksyleenissä tai tuotteissa "Aromatic 100" tai -150", ei emulsioita muodostunut ja faasit erottuivat nopeasti eli noin minuutin kuluessa. Orgaaninen faasi pestiin kolmasti vedellä epäpuhtauksien poistamiseksi. Pesuvedet olivat veden-valkoiset ja niissä oli vain mitättömät määrät kromia. Amiini ei hajonnut.
Orgaanisessa faasissa oli 5,79 g/1 CrjOgia ja vesifaasissa oli 0,019 g/1 Cr203:a.
Puhdistettiin 100 ml kromipitoista orgaanista faasia, jossa oli tertiääristä amiinia ja bentseeniä, 20 ml:lla 1,5 M NH^OH-vesiliuosta ja saatiin noin 20 ml pesulientä, joka haihdutettiin, minkä jälkeen saadut kiinteät aineet hehkutettiin 600 °C:ssa, jolloin niiden koostumus analyysin perusteella oli seuraava:
Cr203:a > 99% (laskettu erotuksesta) AI 0 ,08-0,8%(spektrianalyysin mukaan) 10 6521 8
Ca:a 0,008-0,08% (spektrianalyysin mukaan)
Mg:a 0,0004-0,004% ( " " )
Na:a 0,04-0,4% ( " " )
Si:a 0,004-0,04% ( " " ) V:a 0,004-0,04% ( " " )
Jos emulsioita muodostuu suurikokoisessa uuttolaitoksessa, ei menetelmää voida soveltaa, joten oikean laimentimen tai laimenninyhdistelmien valinta amiinia varten on erittäin tärkeää.
Uuttovaiheessa saatiin otetuksi talteen yli 99% kromista.
Keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa ja käyttämällä pasutus-lämpötilaa 950 °C saatiin 94% kromista poistetuksi pasutetuista tuotteista, kun ilmaa kuplittiin uuttoliemen läpi uuttovaiheen aikana.
Ellei ilmaa kuplittu uuton yhteydessä muuten samanlaisissa olosuhteissa, saatiin vain 88% kromista uutetuksi. Na2C03:n ja CaO:n määrät ovat myös tärkeät taloudellisista syistä. Saavutettiin 94% uuttotulos käyttämällä 25 g CaO:a ja 82,8 g NagCO^ia kromimalmin 100 grammaa kohden, jossa malmissa oli 44,6% Cr203:a. Käytettäessä suurempia määriä, eli 50 g CaO:a ja 82.8 g Na2C0g:a, aleni uuttomäärä arvosta 88% arvoon 83%, ellei ilmaa käytetty uuttovaiheessa. CaO voidaan lisätä sammutta-mattomana kalkkina tai kalkkikivenä.
Pasutustuotteiden uuttovaiheessa on pH-arvo = noin 12 sopiva. Alumiinin saostusvaiheessa on pH-arvojen alue 3...9,5 tärkeä, ja optimiarvo on 8,0. Suurempia pH-arvoja käytettäessä menetetään enemmän kromia AI(OH)^-sakassa, kun taas enemmän kromia menetetään pienemmillä pH-arvoilla liuenneen kromihydraatin muodossa.
Keksinnön mukaista menetelmää soveltaen voidaan saada erittäin puhdasta C^Og-tuotetta, jossa on vähemmän kuin noin 0,2% alumiinia ja vähemmän kuin noin 0,04...0,4% natriumia, luonnollisista kromimalmeista, kuten Transvaal-malmista ja muista kromioksidia sisältävistä materiaaleista.
Keksintöä sovellettaessa on amiinin oikeiden laimentimien tai laimenninyhdistelmien valinta erittäin tärkeää, koska menetelmää ei voitaisi soveltaa käytännössä, mikäli emulsioita muodostuu suurimittaisessa uuttolaitoksessa.
11 6521 8 Tämän keksinnön mukaan käytetyt erikoiset orgaaniset liuottimet ovat oleellisia emulsioiden estämiseksi. Tyydyttäviksi todettiin bentseeni, ksyleeni, toiminimen Exxon tuottamat Aromatic 100 tai 150, tai näiden seokset, tai jonkin edellä mainitun aineen ja isoparafiinisen hiilivedyn, kuten toiminimen Exxon tuotteen "Isopar H" seokset.
On todettu, että isodekanolin käyttäminen liuotinuuttoreaktion muuntajana on haitallista syystä, että isodekanoli reagoi liuoksessa olevan kromin kanssa, ja alkoholi hajoaa tämän reaktion seurauksena ja myötävaikuttaa emulsion muodostumiseen.
Keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa voidaan lisäksi saada pääasiallisesti rikitöntä tuotetta sen ansiosta, että keksintöä sovellettaessa voidaan helposti käyttää rikkihapon asemesta muita epäorgaanisia happoja, ja edelleen on todettu, että liuotinuuttoreaktion puhdistusvaihe poistaa pääasiallisesti kaiken rikkisaasteen, joka voi aiheutua rikkihapon käyttämisestä, tai voi joutua käsittelyyn tässä käytettyjen materiaalien epäpuhtautena. Keksintöä sovellettaessa käytetään edullisesti suolahappoa siinä tapauksessa, että halutaan valmistaa rikitöntä tuotetta.

Claims (7)

12 6521 8
1. Menetelmä erittäin puhtaan Cr203tn talteenottamiseksi kromi-malmista, jolloin Na2Cr207 tai Na2Cr04 muotoon saatettu kromi uutetaan happamasta vesiliuoksesta orgaanisella aineella, poistetaan orgaanisesta faasista NK^OHslla, ja hehkutetaan, tunnet-t u siitä, että kromaatin vesliuos muodostetaan siten että a) pasutetaan hapettavassa kaasutilassa kromimalmin ja Na2CC>3:n ja CaO:n seosta noin 600...1100 °C:ssa noin 0,5...6 tuntia, jolloin Na2CC>3:n määrä on sellainen, että saadaan noin 1,4...4,2 kg Na2CC>3:a malmissa olevan Cr203:n kg:a kohden ja CaO-määrä on sellainen, että saadaan noin 0,6...1 kg CaO/kg malmissa olevaa Cr2Ο3:a, b) uutetaan vaiheessa a) saatu pasutettu materiaali vedellä lämpötilassa, joka on rajoissa noin 5 °C...veden kiehumapiste, noin 5 minuuttia...5 tuntia, c) lisätään happoa vaiheessa b) saatuun uuttoiluokseen pH:n säätämiseksi arvoon noin 3...9,5 alumiiniepäpuhtauksien saostamiseksi, ja erotetaan nämä epäpuhtaudet uuttoliuoksesta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen a) pasutuslämpötila on noin 950 °C ja pasutus-aika on noin 2 tuntia.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään aggregaattia, jossa on noin 1,9 kg Na2CC>3:a ja 0,6 kg CaO:a malmissa olevan Cr2C>3:n kg kohden.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa c) käytetään pH-arvoa noin 8.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa c) käytettynä happona on epäorgaaninen happo, joka ei sisällä rikkiä siinä tapauksessa, että halutaan valmistaa niukasti rikkiä sisältävää tuotetta.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa c) käytettynä happona on suolahappo. 13 6521 8
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa b) ilmaa kuplitaan vesiuuttonesteen läpi uuttovaiheen aikana kromin talteenoton lisäämiseksi.
FI783740A 1977-12-05 1978-12-05 Foerfarande foer att tillvarataga cr2o3 ur en kromhaltig loesning FI65218C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85751177A 1977-12-05 1977-12-05
US85751177 1977-12-05
US05/963,805 US4230677A (en) 1978-11-30 1978-11-30 Recovery of Cr2 O3 from a chromium bearing solution
US96380578 1978-11-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI783740A FI783740A (fi) 1979-06-06
FI65218B FI65218B (fi) 1983-12-30
FI65218C true FI65218C (fi) 1984-04-10

Family

ID=27127410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI783740A FI65218C (fi) 1977-12-05 1978-12-05 Foerfarande foer att tillvarataga cr2o3 ur en kromhaltig loesning

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JPS5496000A (fi)
BR (1) BR7807952A (fi)
CA (1) CA1119383A (fi)
DE (1) DE2852198A1 (fi)
ES (2) ES475703A1 (fi)
FI (1) FI65218C (fi)
FR (1) FR2410628A1 (fi)
GB (1) GB2009132B (fi)
IT (1) IT7852184A0 (fi)
NO (1) NO784065L (fi)
SE (1) SE7812449L (fi)
TR (1) TR20672A (fi)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4310609A (en) * 1979-12-17 1982-01-12 Wilson Greatbatch Ltd. Metal oxide composite cathode material for high energy density batteries
EP2516332B1 (de) 2009-12-22 2014-04-02 LANXESS Deutschland GmbH Verfahren zur herstellung von chrom(iii)oxid
US9663383B2 (en) 2010-03-23 2017-05-30 Lanxess Deutschland Gmbh Process for preparing chromium(III) oxide
AR084183A1 (es) 2010-12-08 2013-04-24 Lanxess Deutschland Gmbh Procedimiento para la produccion de oxido de cromo (iii)
EP2565162A1 (de) 2011-09-05 2013-03-06 LANXESS Deutschland GmbH Verfahren zur Herstellung von Chrom(III)-oxid

Also Published As

Publication number Publication date
TR20672A (tr) 1982-04-21
FI783740A (fi) 1979-06-06
GB2009132A (en) 1979-06-13
JPS5496000A (en) 1979-07-28
FR2410628A1 (fr) 1979-06-29
GB2009132B (en) 1982-09-08
ES475703A1 (es) 1981-09-01
IT7852184A0 (it) 1978-12-04
ES477395A1 (es) 1979-10-16
DE2852198A1 (de) 1979-06-07
BR7807952A (pt) 1979-07-31
NO784065L (no) 1979-06-06
SE7812449L (sv) 1979-06-06
CA1119383A (en) 1982-03-09
JPS5755656B2 (fi) 1982-11-25
FI65218B (fi) 1983-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5585080A (en) Method for recovering iron chloride, aluminum chloride and calcium chloride from a leach solution
US3752745A (en) Recovery of metal values from ocean floor nodules
CN108699625B (zh) 用于分离钒的方法
US4150975A (en) Process for producing metallic chromium
FI65218C (fi) Foerfarande foer att tillvarataga cr2o3 ur en kromhaltig loesning
US4230677A (en) Recovery of Cr2 O3 from a chromium bearing solution
EP1172331B1 (en) Method for purification of phosphoric acid
KR20010085545A (ko) 염-함유 반응 혼합물로부터의 촉매 전이 금속의 회수방법
NO133978B (fi)
KR20010089951A (ko) 염화동 폐액으로부터 황산동 및 염화칼슘의 동시제조방법
US4000244A (en) Wet-chemical digestion of molybdenum sulphide containing material
AU2020200816A1 (en) Process for leaching rare earth elements
EP0487379B1 (fr) Nouveau procédé de traitement antipollution d'un catalyseur de raffinage à l'état usé et récupération totale des différents constituants métalliques dudit catalyseur
EP0298763A2 (en) Method for recovering titanium
US3870060A (en) Method of removing monovalent inorganic acids from an aqueous solution containing metal salts of the acids
CS232711B2 (en) Parting method of ferrous,clayey and manganous impurities from magnesium chloride solution in hydrogen chloride
US5624650A (en) Nitric acid process for ferric sulfate production
RU2157420C1 (ru) Способ переработки ванадийсодержащих конвертерных шлаков
US3252753A (en) Process for preparing manganese carbonyl hydride
RU2314354C2 (ru) Способ хлороаммонийного обезжелезивания минерального сырья
JPS5818416B2 (ja) 超塩基性岩から金属、特にニッケル、コバルトおよびその他の物質たとえば岩粉や赤泥を採取する方法
Kagetsu et al. Recovery of Cr 2 O 3 From a Chromium Bearing Solution
US4105683A (en) Method of preparation of trivalent plutonium formiate
US4308239A (en) Obtaining copper (I) chloride from ores with acetonitrile
JP3407821B2 (ja) タンタル又はニオブの酸化物又は水酸化物の精製方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: UNION CARBIDE CORP