JP2023506074A - Combined dynamic and static agitation system and process for preparing chromite liquid-phase chromium oxide salts - Google Patents

Combined dynamic and static agitation system and process for preparing chromite liquid-phase chromium oxide salts Download PDF

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Abstract

【課題】【解決手段】 撹拌機(1)及び前記の撹拌機(1)の攪拌軸(2)と平行して設置された静的攪拌ブレード(12)の複数を含み、前記の静的攪拌ブレード(12)の複数が攪拌軸(2)を中心にして設置され、前記の攪拌軸(2)の底に攪拌ブレード(4)が取り付けられている動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システム。この動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムでクロマイトの液相酸化を行ってクロム塩を調製するプロセス。クロマイト液相酸化法でクロム塩を調製して、クロマイト浸出中の固液分離、高アルカリ性媒質におけるクロム塩の分離及び中間産物がクロム塩系に変換する重要なプロセス上の課題を解決し、産業における応用の見通しがとても広い。【選択図】図8[Solution] The static stirring includes a stirrer (1) and a plurality of static stirring blades (12) installed in parallel with the stirring shaft (2) of the stirrer (1). A combination of dynamic and static blades (12) are installed around the stirring shaft (2), and the stirring blade (4) is attached to the bottom of the stirring shaft (2). Agitation system. The process of liquid-phase oxidation of chromite in this mixed dynamic-static agitation system to prepare chromium salts. Chromite liquid-phase oxidation method to prepare chromium salt to solve the important process problems of solid-liquid separation during chromite leaching, separation of chromium salt in highly alkaline medium and conversion of intermediate products to chromium salt system, The prospects for application in [Selection drawing] Fig. 8

Description

本発明は湿式製錬及び多相攪拌反応の技術分野に属し、具体的に、動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システム及びクロマイト液相酸化クロム塩を調製するプロセスに関わる。 The present invention belongs to the technical field of hydrometallurgical and multi-phase stirred reactions, and specifically relates to a combined dynamic and static stirring system and process for preparing chromite liquid phase chromium oxide salts.

クロム塩は重要な無機化工製品、中国はクロム塩生産の第一大国であり、年間生産量が40万トンに達している。従来のクロム塩生産プロセス、特にカルシウム焙煎技術は資源利用率が低く、大量のCr(VI)含有の有毒クロムスラグが生じるので、全面的に淘汰された。現在、クロム塩業界では普遍的に非カルシウム焙煎プロセスを利用していて、生じるクロムスラグ量が大幅で減少しているが、クロムスラグによる汚染の課題が徹底して解決されていない。よって、クロム塩クリーン生産プロセス技術の開発は高度に大事にされている。その中、クロマイト液相酸化法(クロマイトアルカリ性浸出法)は産業の応用で見通しがとても広いクリーンプロセスと思われている。 Chromium salt is an important inorganic chemical product. China is the largest producer of chromium salt, with an annual output of 400,000 tons. The traditional chromium salt production process, especially the calcium roasting technology, has a low resource utilization rate and produces a large amount of Cr(VI)-containing toxic chromium slag, so it has been totally abandoned. At present, the chromium salt industry universally uses non-calcium roasting processes, which greatly reduce the amount of chromium slag produced, but the problem of contamination by chromium slag has not been thoroughly resolved. Therefore, the development of chromium salt clean production process technology is highly valued. Among them, the chromite liquid-phase oxidation method (chromite alkaline leaching method) is considered as a clean process with a wide prospect for industrial application.

中国特許CN201010146648で開示されたクロマイトアルカリ浸出でクロム酸ナトリウムを生産する方法は今まで完全に揃っているクロマイトクリーン生産プロセスであるが、アルカリ浸出中に反応温度 (180~320℃)が高く、浸出してから大量の水で希釈を行ってから固液分離を行うので、未反応アルカリの濃度が大いに希釈され、浸出におけるアルカリのリサイクルが重大に妨碍されていて、酸化カルシウムでアルミニウムを除去する場合、カルシウム含有のスラグの堆積につながり、環境汚染が重大であり、クロム/アルカリから分離されたクロム酸ナトリウム粗製品に対して蒸発結晶プロセスで純粋な製品を取得し難い同時に、エネルギーや時間の浪費につながる。実際なクロム塩生産応用に主に下記の課題もある。 The method of producing sodium chromate by chromite alkali leaching disclosed in Chinese patent CN201010146648 is a complete chromite clean production process so far, but the reaction temperature (180-320℃) during alkali leaching is high, and then dilute with a large amount of water before solid-liquid separation, so the concentration of unreacted alkali is greatly diluted, and the recycling of alkali in leaching is seriously hindered. , leading to the deposition of calcium-containing slag, which is a serious environmental pollution, and it is difficult to obtain a pure product by evaporation crystallization process for sodium chromate crude product separated from chromium/alkali, at the same time wasting energy and time. leads to There are also the following main problems in the practical application of chromium salt production.

(1)高濃度アルカリ及び安定な構成のクロマイトによる反応システムは複雑であるので、クロムの転化効率が低く、反応システムにおける質量移動の過程に対する強化が必要である。 (1) Due to the complexity of the reaction system with high concentration alkali and stable composition of chromite, the conversion efficiency of chromium is low, and the process of mass transfer in the reaction system needs to be strengthened.

(2)高いクロム転化率を達成するために、極めて大量のアルカリが必要であり、後期に回収し難く、プロセスが複雑である。 (2) A very large amount of alkali is required to achieve high chromium conversion, which is difficult to recover at a later stage and the process is complicated.

(3)アルカリ浸液でアルカリの濃度が大きく、反応スラグの粒度が小さいので、固液分離し難い。 (3) Since the alkaline immersion liquid has a high alkali concentration and the particle size of the reaction slag is small, solid-liquid separation is difficult.

(4)浸出液におけるクロム塩とアルカリは分離され難く、取得したクロム塩に大量のアルカリを含み、後期の精製プロセスが複雑である。 (4) The chromium salt and alkali in the leachate are difficult to separate, and the obtained chromium salt contains a large amount of alkali, which complicates the later refining process.

本発明は目的が上記の従来の技術にある課題を解決するために動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを提供することにある。このシステムは構成が簡単であり、設計が合理である。撹拌機の攪拌により、攪拌タンクにある反応流体は回転して流れて混合し、安定に稼働する場合に攪拌軸を中心とする回転体となるが、形成した回転体が流体における各成分の混合に不利である。本発明は静的攪拌ブレードの複数を設置したので、元に安定した流体回転体が妨碍され、元の安定した流れ場の対称性が壊されたので、流体が回転、分流し、流体界面の安定性がなくなるようにし、流れ場における流体の混合の過程に対する制御を達成し、そして流体混合の質量移動の目的を達成した。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an agitation system by combining dynamic and static systems in order to solve the above-mentioned problems in the prior art. The system is simple to configure and rational in design. When the agitator stirs, the reaction fluid in the agitation tank rotates, flows, and mixes, and when it operates stably, it becomes a rotating body centered on the stirring shaft. The formed rotating body mixes each component in the fluid. is unfavorable to Since the present invention installs a plurality of static stirring blades, the originally stable fluid rotating body is disturbed, and the original stable flow field symmetry is broken, so that the fluid rotates, diverts, and the fluid interface. It eliminates the stability, achieves control over the process of fluid mixing in the flow field, and achieves the purpose of mass transfer of fluid mixing.

前記の撹拌機の攪拌軸と平行して設置された静的攪拌ブレードの複数も含み、前記の静的攪拌ブレードの複数が攪拌軸を中心にして設置され、前記の攪拌軸の底に攪拌ブレードが取り付けられていることを特徴とする撹拌機を含む動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システム。 a plurality of static stirring blades installed parallel to the stirring shaft of the stirrer, wherein the plurality of static stirring blades are centered around the stirring shaft; A combination dynamic and static agitation system comprising an agitator characterized in that it is fitted with a

上記の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムはことを特徴とする前記の静的攪拌ブレードの複数と攪拌軸との距離が等しくない。 The above dynamic and static combination agitation system is characterized in that the distances between the plurality of static agitation blades and the agitation shaft are not equal.

上記の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムはことを特徴とする前記の静的攪拌ブレードがスラット形、円筒形または角柱形の攪拌ブレードである。 The above dynamic and static combination agitation system is characterized in that the static agitation blade is a slat, cylindrical or prismatic agitation blade.

上記の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムは撹拌機の攪拌軸を円心にし、前記の静的攪拌ブレードの設置半径と攪拌用容器の半径との比が1:7.5~1:16にあることを特徴とする。 The agitation system by the combination of the above dynamic and static ones has the agitation shaft of the agitator as a circle, and the ratio of the installation radius of the static agitation blade and the radius of the agitation vessel is 1:7.5-1. :16.

また、本発明は下記の手順を含むことを特徴とし、上記の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムクロマイトの液相酸化を行ってクロム塩を調製するプロセスも提供する。 The present invention also provides a process for liquid phase oxidation of chromite to prepare chromium salts by a combination of the above dynamic and static agitation systems, characterized by comprising the following steps.

クロマイト、水酸化ナトリウム及び水を動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブに入れ、攪拌しながらオートクレーブに酸素を入れて液相酸化反応をさせ、反応が完了してから圧力を解放し、冷却させてからオートクレーブにあるものを恒温ボックスに移して保温し、沈降させ、保温され、沈降したものに対する固液分離を行って上澄み液及び反応スラグを取得する。 Put chromite, sodium hydroxide and water into an autoclave equipped with a mixing system of dynamic and static stirring. After the pressure is released and cooled, the contents in the autoclave are transferred to a constant temperature box to be kept warm, settled, and kept warm, and the sediment is subjected to solid-liquid separation to obtain supernatant liquid and reaction slag.

前記の反応スラグを逆流洗浄してから分離させて洗浄スラグ液及び鉄スラグを取得する。 The reaction slag is backwashed and then separated to obtain a washing slag liquid and iron slag.

前記の上澄み液に水酸化バリウムを入れて沈殿反応をさせ、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物A及びアルミニウムを含む灰汁Bを取得する。 Barium hydroxide is added to the supernatant to cause a precipitation reaction, and separated after the reaction is completed to obtain a sediment A of barium chromate and a lye B containing aluminum.

前記の洗浄スラグ液に水酸化バリウムを入れて沈殿反応をさせ、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物C及びアルミニウムを含む灰汁Dを取得する。 Barium hydroxide is added to the washing slag liquid to cause a precipitation reaction, and separated after the reaction is completed to obtain a precipitate C of barium chromate and a lye D containing aluminum.

塩酸で前記のクロム酸バリウムの沈殿物A及びクロム酸バリウムの沈殿物Cを溶解させてから還元剤を入れ、還元反応で塩化クロムと塩化バリウムとの混合溶液を取得し、前記の混合溶液のpHを調節してクロムが水酸化クロムで完全に沈殿するようにし、固液分離で水酸化クロム製品を取得する。 After dissolving the barium chromate precipitate A and the barium chromate precipitate C with hydrochloric acid, a reducing agent is added, a mixed solution of chromium chloride and barium chloride is obtained by a reduction reaction, and the mixed solution is The pH is adjusted so that chromium is completely precipitated with chromium hydroxide, and the chromium hydroxide product is obtained by solid-liquid separation.

上記の方法は前記の液相酸化反応の温度が180~270℃、酸素分圧が1.2~2.6MPa、攪拌回転数が500~900rpm、反応時間が1~5hにあることを特徴とする。 The above method is characterized in that the temperature of the liquid phase oxidation reaction is 180-270° C., the oxygen partial pressure is 1.2-2.6 MPa, the stirring speed is 500-900 rpm, and the reaction time is 1-5 hours.

上記の方法は水酸化ナトリウムとクロマイトとの質量比が(2~5):1にあり、水酸化ナトリウムの質量が水酸化ナトリウムと水との総質量の30~60%に当たることを特徴とする。 The above method is characterized in that the mass ratio of sodium hydroxide and chromite is (2-5):1, and the mass of sodium hydroxide is 30-60% of the total mass of sodium hydroxide and water. .

上記の方法は前記の保温及び沈降の場合に温度が70~150℃、時間が120~210minにあることを特徴とする。 The above method is characterized in that the temperature is 70-150° C. and the time is 120-210 min in the case of the heat retention and sedimentation.

上記の方法は前記の上澄み液に水酸化バリウムを入れて沈殿反応をさせる場合、水酸化バリウム及び上澄み液でクロム酸ナトリウムのモル比が(1~1.2):1、反応時間が1~2h、反応温度が60~80℃にあることを特徴とする。 In the above method, when barium hydroxide is added to the supernatant for precipitation reaction, the molar ratio of barium hydroxide and sodium chromate in the supernatant is (1-1.2):1, the reaction time is 1-2 hours, It is characterized by a reaction temperature of 60-80°C.

前記の洗浄スラグ液に水酸化バリウムを入れて沈殿反応をさせる場合、水酸化バリウム及び洗浄スラグ液でクロム酸ナトリウムのモル比が(1~1.2):1、反応時間が1~2h、反応温度が60~80℃にある。 When barium hydroxide is added to the washing slag liquid to cause a precipitation reaction, the molar ratio of barium hydroxide and sodium chromate in the washing slag liquid is (1 to 1.2): 1, the reaction time is 1 to 2 hours, and the reaction temperature is is between 60 and 80°C.

上記の方法は前記のアルミニウムを含む灰汁Dにケイ酸ナトリウムパルプを入れて沈殿反応をさせ、反応が完了してから分離で低アルミニウム灰汁及びアルミノケイ酸ナトリウム沈殿物を取得する手順も含むことを特徴とする。 The above method is characterized by including the steps of adding sodium silicate pulp to the aluminum-containing lye D to cause a precipitation reaction, and separating after the reaction is completed to obtain a low-aluminum lye and a sodium aluminosilicate precipitate. and

上記の方法は前記のケイ酸ナトリウム及びアルミニウムを含む灰汁Dでアルミン酸ナトリウムのモル比が(1~1.2):1にあることを特徴とする。 The above method is characterized in that the lye D containing sodium silicate and aluminum has a molar ratio of sodium aluminate of (1-1.2):1.

上記の方法は分離で取得した低アルミニウム灰汁にアルカリを追加してからオートクレーブに戻してリサイクルを行う手順も含むことを特徴とする。 The above method is characterized by also including the step of adding alkali to the low aluminum lye obtained from the separation and then returning it to the autoclave for recycling.

上記の方法はアルミニウムを含む灰汁Bをオートクレーブに戻してリサイクルを行う手順も含むことを特徴とする。 The above method is characterized in that it also includes the step of returning the aluminum-bearing lye B to the autoclave for recycling.

上記の方法は前記のクロム酸バリウムの沈殿物Aとクロム酸バリウムの沈殿物Cとの物質の量の和と塩酸中HClの物質の量との比が1:(2~5)にあり、塩酸の体積がクロム酸バリウムの沈殿物Aとクロム酸バリウムの沈殿物Cの質量との和の4~8倍にあたり(その中、体積は単位がmL、質量は単位がgである)、前記の還元剤が小分子アルコール系有機物であり、還元剤のモル質量がクロム酸バリウムとの理論上の反応のモル質量の1~5倍に当たることを特徴とする。 In the above method, the ratio of the sum of the amounts of the barium chromate precipitate A and the barium chromate precipitate C to the amount of HCl in hydrochloric acid is 1: (2 to 5), The volume of hydrochloric acid is 4 to 8 times the sum of the mass of the barium chromate precipitate A and the barium chromate precipitate C (wherein the volume is in mL and the mass is in g), is a small-molecular alcohol-based organic substance, and the molar mass of the reducing agent is 1 to 5 times the molar mass of the theoretical reaction with barium chromate.

上記の方法は還元反応の攪拌回転数が200~400rpm、反応温度が50~80℃、反応時間が1~2hにあることを特徴とする。 The above method is characterized in that the reduction reaction has a stirring speed of 200-400 rpm, a reaction temperature of 50-80° C., and a reaction time of 1-2 hours.

上記の方法は還元反応の次で水酸化バリウムで前記の混合溶液のpHを8~9に調節することを特徴とする。 The above method is characterized by adjusting the pH of the mixed solution to 8-9 with barium hydroxide after the reduction reaction.

上記の方法はバリウムが完全に沈殿するまでクロムが水酸化クロムで完全に沈殿してから固液分離で取得した液相に硫酸を入れて硫酸バリウム製品を取得する手順も含むことを特徴とする。 The above method is also characterized by including the step of completely precipitating chromium with chromium hydroxide until barium is completely precipitated, and then adding sulfuric acid to the liquid phase obtained by solid-liquid separation to obtain a barium sulfate product. .

従来の技術と比べてみると、本発明は下記の長所がある。 Compared with the prior art, the present invention has the following advantages.

1.本発明による攪拌システムは構成が簡単であり、設計が合理である。撹拌機の攪拌により、攪拌タンクにある反応流体は回転して流れて混合し、安定に稼働する場合に攪拌軸を中心とする回転体となるが、形成した回転体が流体における各成分の混合に不利である。本発明は静的攪拌ブレードの複数を設置したので、元に安定した流体回転体が妨碍され、元の安定した流れ場の対称性が壊されたので、流体が回転、分流し、流体界面の安定性がなくなるようにし、流れ場における流体の混合の過程に対する制御を達成し、そして流体混合の質量移動の目的を達成した。 1. The stirring system according to the present invention is simple in construction and rational in design. When the agitator stirs, the reaction fluid in the agitation tank rotates, flows, and mixes, and when it operates stably, it becomes a rotating body centered on the stirring shaft. The formed rotating body mixes each component in the fluid. is unfavorable to Since the present invention installs a plurality of static stirring blades, the originally stable fluid rotating body is disturbed, and the original stable flow field symmetry is broken, so that the fluid rotates, diverts, and the fluid interface. It eliminates the stability, achieves control over the process of fluid mixing in the flow field, and achieves the purpose of mass transfer of fluid mixing.

2.本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムで顕著にクロマイト液相酸化中のクロム転化率を向上させ、大いに反応時間を短縮させ、クロム塩の快速、高効率のクリーン生産方式を達成できる。 2. The dynamic and static combination agitation system of the present invention can significantly improve the conversion rate of chromium during the liquid phase oxidation of chromite, greatly shorten the reaction time, and provide a fast, efficient and clean production method for chromium salts. can be achieved.

3.本発明はクロマイト液相酸化法でクロム塩を調製する新規プロセスルートを指摘し、創造的にクロマイト浸出中の固液分離、高アルカリ性媒質におけるクロム塩の分離及び中間産物がクロム塩系に変換する重要なプロセス上の課題を解決し、産業における応用の見通しがとても広い。 3. The present invention points out a new process route to prepare chromium salt by chromite liquid phase oxidation method, creatively solid-liquid separation during chromite leaching, separation of chromium salt in highly alkaline medium and intermediate product conversion to chromium salt system. It solves important process challenges and has very broad industrial application prospects.

4.本発明はクロマイト液相酸化浸出のプロセスについて動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌ブレードを搭載したオートクレーブでオートクレーブ内の上部における空気相が元のシングルエリアから巻かれて入る混合方式マルチエリアに変わるようにし、マルチローカスで巻かれて入る多元の混合方式となるので、反応システムにおける気・液・固相の質量移動の過程が大いに強化され、浸出反応プロセスの効率が向上される。 4. This invention relates to the process of chromite liquid-phase oxidative leaching by combining dynamic and static autoclaves equipped with stirring blades. The air phase in the upper part of the autoclave is wound from the original single area, and the mixing method is multi-area. , the process of mass transfer of gas-liquid-solid phase in the reaction system is greatly enhanced, and the efficiency of the leaching reaction process is improved.

5.本発明は創造的に高アルカリ性媒質におけるクロマイトの酸化浸出システムの保温及び沈降に関する分離プロセスを指摘し、固液分離の課題を解決し、従来の希釈ろ過や遠心などの方法と比べてみると、固液分離時間及び機器上のコストが顕著に削減され、始終に上澄み液における低いアルミニウム含有量及び高いアルカリ含有量を保つことができ、洗浄スラグ液でアルミニウム含有量が高く、アルカリ含有量が低いので、後継ぎの循環及びアルミニウム除去のプロセスに極めて有利である同時に、元の灰汁濃度が最大の程度で保留され、媒質の直接リサイクルの効率が大いに向上されている。 5. The present invention creatively points out the separation process of heat preservation and sedimentation of chromite oxidative leaching system in highly alkaline medium, solves the problem of solid-liquid separation, and compares with the traditional dilution filtration, centrifugation and other methods, The solid-liquid separation time and equipment costs are significantly reduced, and the supernatant liquid can keep a low aluminum content and a high alkali content all the time, and the washing slag liquid has a high aluminum content and a low alkali content. Therefore, the original lye concentration is retained to the greatest extent, and the efficiency of the direct recycling of the medium is greatly improved, at the same time, which is highly beneficial to the succeeding circulation and the process of aluminum removal.

6.本発明は直接にバリウム塩法でクロマイト浸出液からクロム塩を分離させる新規プロセス及びクロム酸バリウムがクロム塩に転化する新規プロセスを指摘して創造的にクロムとアルカリとの分離を達成し、クロム酸バリウムの塩酸・有機物系の溶解・還元法を指摘し、クロム酸バリウムでクロム塩系を調製する目標を達成した同時に、塩酸媒質のリサイクルを達成し、純粋な硫酸バリウム製品を取得できる。このプロセスは反応条件が温和であり、環境にやさしく、効率が高い。 6. The present invention points out a new process of separating chromium salts from chromite leachate directly by the barium salt method and a new process of converting barium chromate into chromium salts, thus creatively achieving the separation of chromium and alkali, and chromic acid. Pointing out the method of dissolving and reducing barium in hydrochloric acid and organic matter system, achieving the goal of preparing chromium salt system with barium chromate, and at the same time achieving the recycling of hydrochloric acid medium to obtain pure barium sulfate products. This process has mild reaction conditions, is environmentally friendly, and is highly efficient.

7.本発明は創造的にクロマイト浸出液に対してクロム-アルカリ分離が行われた灰汁でアルミニウムを除去する新規プロセスを指摘した。即ち、ケイ酸ナトリウムを沈殿剤にして灰汁に入れて直接にアルミン酸ナトリウムをアルミノケイ酸ナトリウムに沈殿、転化させ、更になる処理で経済価値の高いアルミノケイ酸ナトリウムモレキュラーシーブ副産物を取得でき、灰汁が直接に浸出反応のプロセスに循環でき、経済性の向上及びエネルギー消費の削減につながる。 7. The present invention pointed out a novel process for aluminum removal with lye that was creatively subjected to chromium-alkali separation on chromite leachate. That is, sodium silicate is used as a precipitant in the lye to directly precipitate and convert sodium aluminate into sodium aluminosilicate, and further processing can obtain sodium aluminosilicate molecular sieve by-product with high economic value, and the lye can be directly It can be recycled to the leaching reaction process, leading to improved economic efficiency and reduced energy consumption.

次に、図及び実例と結び合わせて本発明の技術策について更に詳細な説明を行う。 Next, the technical solution of the present invention will be described in more detail in conjunction with figures and examples.

本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムの構成図Schematic diagram of a stirring system by combining dynamic and static systems according to the present invention. 稼働中のシングル動的撹拌ブレードの流れ場のイメージ(Y=0正面図)Image of the flow field of a single dynamic stirring blade in operation (Y=0 front view) 稼働中のシングル動的撹拌ブレードの流れ場のイメージ(Z=0俯瞰図)Image of the flow field of a single dynamic stirring blade in operation (Z=0 overhead view) 本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムの稼働中の場のイメージ(Y=0正面図)Image of the field during operation of the stirring system by combining dynamic and static according to the present invention (Y = 0 front view) 本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システム稼働中の場のイメージ(Z=0俯瞰図)Image of the place in operation of the stirring system by combining the dynamic and static ones according to the present invention (Z = 0 bird's-eye view) 各々シングル動的撹拌ブレード和本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システム及びクロマイトの液相酸化法でクロム塩を調製する場合、クロムの浸出率と浸出時間との関係図Fig. 1 shows the relationship between the rate of leaching of chromium and the leaching time when chromium salts are prepared by the combination of dynamic and static stirring systems according to the present invention and the liquid-phase oxidation of chromite. 本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブの構成図Schematic diagram of an autoclave equipped with a stirring system that combines dynamic and static systems according to the present invention. 本発明のプロセスチャートProcess chart of the present invention

図1に示したとおりに、本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムは撹拌機1及び前記の撹拌機1の攪拌軸2と平行して設置された静的攪拌ブレード12の複数を含み、前記の静的攪拌ブレード12の複数が攪拌軸2を中心にして設置されていて、前記の攪拌軸2の底に攪拌ブレード4が取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the combined dynamic and static agitation system of the present invention comprises an agitator 1 and a static agitator blade 12 installed parallel to the agitator shaft 2 of said agitator 1. , a plurality of the static stirring blades 12 are installed around the stirring shaft 2 , and a stirring blade 4 is attached to the bottom of the stirring shaft 2 .

この実例において、前記の静的攪拌ブレード12の複数と攪拌軸2との距離が等しくない。前記の静的攪拌ブレード12は数量が2つ、3つ、4つ、5つまたは6つなどのいずれかである。 In this example, the distances between the plurality of said static stirrer blades 12 and the stirrer shaft 2 are not equal. Said static stirrer blades 12 may be in quantity of 2, 3, 4, 5 or 6 and so on.

この実例において、前記の静的攪拌ブレード12はスラット形、円筒形または角柱形の攪拌ブレードである。 In this example, the static stirrer blade 12 is a slatted, cylindrical or prismatic stirrer blade.

この実例において、撹拌機1の攪拌軸2を円心にし、前記の静的攪拌ブレード12の設置半径と攪拌用容器の半径との比が1:7.5~1:16にある。 In this example, the stirring shaft 2 of the stirrer 1 is circular, and the ratio of the installation radius of the static stirring blade 12 to the radius of the stirring vessel is 1:7.5 to 1:16.

本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムは具体的な動作原理が次のとおりである。即ち、反応システム(固・液、気・液、液・液、気・液・固など)は撹拌機の攪拌により、反応流体が回転して流れて混合し、安定に稼働する場合に攪拌軸を中心とする回転体となり(図2~3)、形成した回転体が流体における各成分の混合に不利であるが、流れ場にある静的攪拌ブレードの存在により、元に安定した流体回転体が妨碍され、元の安定した流れ場の対称性が壊されたので、流体が回転、分流するようにし(図4~5)、流体界面が安定ではなくなり、流れ場における流体の混合の過程に対する制御を達成し、そして流体混合の質量移動の目的を達成した。 The specific operation principle of the agitation system by combining the dynamic and static systems according to the present invention is as follows. In other words, the reaction system (solid/liquid, gas/liquid, liquid/liquid, gas/liquid/solid, etc.) is stirred by a stirrer, and the reaction fluid rotates, flows, and mixes. (Figs. 2-3), and although the formed rotor is disadvantageous for mixing each component in the fluid, the presence of static stirring blades in the flow field makes the fluid rotor stable. is disturbed and the symmetry of the original stable flow field is broken, causing the fluid to rotate and divert (Figs. 4-5), the fluid interface becomes unstable, and the mixing process of the fluid in the flow field becomes Achieving control and achieving the purpose of mass transfer of fluid mixing.

本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを気・液・固相混合の質量移動反応システムに応用し、動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムにより、攪拌タンクの上部にあるガスが攪拌による巻き込みにより容器内の固・液両相システムに入って反応に参加し、気相が元の単一の動的撹拌機の周りの流れ場に巻かれて入る混合方式から動的撹拌機の周りの流れ場及び静的攪拌ブレードの複数の近くにある小さい流れ場エリアの多元混合方式に変わり、反応システムの気・液・固相の質量移動の面積が大いに広くなるので、各相間の質量移動が強化されている。加速する気・液・固相質量移動はシステムの反応時間の短縮に役に立つ。クロマイト液相酸化の過程に対して、更に反応アルカリ濃度及び他のプロセス条件の降下に役に立ち、クロム転化率を向上させる同時に、エネルギー消費も降下させている。よって、この動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムは攪拌タンクにおける流体の混合の強化、気・液・固相の反応における気相に対する巻き込みの強化及び反応システムにおける各相間の質量移動の速度の向上に役に立ち、攪拌タンクに基づく様々な流体混合システムに用いられることができ、特に構成が安定であり、分解し難い固体が参加する多相反応システムに適する。なお、このシステムは構成が簡単であり、エネルギー消費が低く、効率が高く、コストが低く、修理や保守が易い。 The agitation system by the combination of dynamic and static according to the present invention is applied to the mass transfer reaction system of gas/liquid/solid phase mixture, and the agitation tank by the agitation system by the combination of dynamic and static is applied. The gas at the top of the mixture enters the solid-liquid phase system in the vessel by entrainment due to agitation and participates in the reaction, while the gas phase entrains into the flow field around the original single dynamic stirrer. Changed from the method to the multi-mixing method of the flow field around the dynamic stirrer and the small flow field area near the static stirring blades, the mass transfer area of the gas, liquid and solid phases in the reaction system is greatly expanded. Therefore, the mass transfer between each phase is enhanced. Accelerated gas-liquid-solid phase mass transfer helps reduce system reaction times. For the process of chromite liquid phase oxidation, it also helps to lower the reaction alkali concentration and other process conditions, improving the chromium conversion rate and lowering the energy consumption at the same time. Therefore, this dynamic/static combination agitation system enhances the mixing of fluids in the agitated tank, enhances the entrainment of the gas phase in the gas-liquid-solid phase reaction, and increases the mass transfer between the phases in the reaction system. It can be used in a variety of fluid mixing systems based on stirred tanks, and is particularly suitable for multi-phase reaction systems involving solids that are structurally stable and difficult to decompose. In addition, the system is simple in construction, low in energy consumption, high in efficiency, low in cost, and easy to repair and maintain.

図7に示したとおりに、本発明用動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブはトップが開けられているオートクレーブ8及びオートクレーブ8開口部に設置されているシーリングキャップ3を含み、前記のシーリングキャップ3に撹拌機1が取り付けられていて、撹拌機1の攪拌軸2がオートクレーブ8にあり、攪拌軸2の底に攪拌ブレード4が取り付けられている。前記のシーリングキャップ3に静的攪拌ブレード12の複数があり、前記の静的攪拌ブレード12の複数が攪拌軸2を中心にして設置されていて、前記の静的攪拌ブレード12の複数のシーリングキャップ3を離れる一端が深くオートクレーブ8に入っている。 As shown in Figure 7, the autoclave equipped with the combined dynamic and static agitation system of the present invention includes an autoclave 8 with an open top and a sealing cap 3 installed at the opening of the autoclave 8. , the agitator 1 is attached to the sealing cap 3 , the agitator shaft 2 of the agitator 1 is in the autoclave 8 , and the agitator blade 4 is attached to the bottom of the agitator shaft 2 . The sealing cap 3 has a plurality of static stirring blades 12, the plurality of static stirring blades 12 are installed around the stirring shaft 2, and the static stirring blades 12 have a plurality of sealing caps. One end leaving 3 is deep into the autoclave 8.

この実例において、前記の静的攪拌ブレード12の複数と攪拌軸2との距離が等しくない。前記の静的攪拌ブレード12は数量が2つ、3つ、4つ、5つまたは6つなどのいずれかである。 In this example, the distances between the plurality of said static stirrer blades 12 and the stirrer shaft 2 are not equal. Said static stirrer blades 12 may be in quantity of 2, 3, 4, 5 or 6 and so on.

この実例において、前記の静的攪拌ブレード12がスラット形、円筒形または角柱形の攪拌ブレードである。 In this example, the static stirrer blade 12 is a slatted, cylindrical or prismatic stirrer blade.

この実例において、前記のシーリングキャップ3に熱電対7が取り付けられている。 In this example, a thermocouple 7 is attached to said sealing cap 3 .

この実例において、前記の静的攪拌ブレード12は下端が攪拌ブレード4の上部にある。 In this example, said static stirrer blade 12 has its lower end above the stirrer blade 4 .

この実例において、前記の攪拌ブレード4はブレードが楕円形である。 In this example, said stirring blade 4 is elliptical in blade shape.

この実例において、前記のシーリングキャップ3に入気口及び排気口があり、前記の入気口に入気パイプ9が取り付けられていて、入気パイプ9が深くオートクレーブ8に入っていて、入気パイプ9の底部がオートクレーブ8の底部に近く、入気パイプのトップに入気弁5、前記の排気口に排気パイプ、前記の排気パイプのトップに排気弁11が取り付けられている。 In this example, said sealing cap 3 has an inlet and an outlet, said inlet is fitted with an inlet pipe 9, the inlet pipe 9 is deep into the autoclave 8, and the inlet The bottom of the pipe 9 is close to the bottom of the autoclave 8, the inlet valve 5 is attached to the top of the inlet pipe, the exhaust pipe is attached to the exhaust port, and the exhaust valve 11 is attached to the top of the exhaust pipe.

この実例において、前記のシーリングキャップ3にオートクレーブ8内部の圧力を測定するための圧力計10が取り付けられている。 In this example, said sealing cap 3 is fitted with a pressure gauge 10 for measuring the pressure inside the autoclave 8 .

この実例において、前記のオートクレーブ8の外側に暖房ジャケット6、暖房ジャケット6の中部にオートクレーブ8を設置するための溝がある。 In this example, there is a heating jacket 6 on the outside of said autoclave 8 and a groove for installing the autoclave 8 in the middle of the heating jacket 6 .

この実例において、前記の暖房ジャケット6的底部にベース13がある。 In this example there is a base 13 at the bottom of said heating jacket 6 .

シングル動的撹拌ブレードが取り付けられているオートクレーブ及び本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムが取り付けられているオートクレーブで各々クロマイトの液相酸化法でクロム塩を調製して、南アフリカ産クロマイト粉を取って300メッシュ(48μm)までに研磨し、X線蛍光分光計(XRF)で約42.92%のCr2O3成分含有量を測定する。各々クロマイト粉(300メッシュ)の125g、水酸化ナトリウムの500g及び脱イオン水の333mLを取って混合してオートクレーブに入れ、温度250℃、酸素分圧2.4MPa(総圧約3.2MPa)、反応時間60min、120min、180min、240min、300minの条件でシングル動的撹拌ブレードが取り付けられているオートクレーブ及び本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムが取り付けられているオートクレーブで各々実験を行い、液相酸化反応後の浸出液にあるクロムの含有量を測定する。2種のオートクレーブはクロムの浸出率が反応時間に応じるものであり、図7に示したとおりに、シングル動的撹拌ブレードだけを使うオートクレーブで反応が完了してから、浸出液におけるクロムの浸出率が最も高く、90%に過ぎなく、300minほどの長い期間が必要であるが、動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムのオートクレーブでは、反応が完了してから240minだけでクロムの浸出率が99%に達していて、60~120minの短い期間に動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムにおけるクロムの浸出率が前者の約2倍となる。本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムは短い期間にクロマイト液相酸化法による効率が高い浸出を達成した同時に、大いにクロムの浸出率を向上させ、二次回収及び資源の浪費を避けていて、動的ものと静的ものとの組み合わせによる強化方式が有効にシステムにおける質量移動及び反応プロセスの効率を向上させていて、様々な多相反応システムに適し、新規、効率が高い、多相の質量移動を強化させる装置である。 Preparing a chromium salt by liquid phase oxidation of chromite in an autoclave fitted with a single dynamic stirring blade and in an autoclave fitted with a combined dynamic and static stirring system according to the invention, respectively, Chromite powder from South Africa is taken and polished to 300 mesh (48 μm), and the Cr 2 O ternary content of about 42.92% is measured by X-ray fluorescence spectroscopy (XRF). 125 g of chromite powder (300 mesh), 500 g of sodium hydroxide and 333 mL of deionized water are mixed and put into an autoclave at a temperature of 250°C, an oxygen partial pressure of 2.4 MPa (total pressure of about 3.2 MPa), and a reaction time of 60 minutes. , 120 min, 180 min, 240 min, and 300 min in an autoclave equipped with a single dynamic stirring blade and an autoclave equipped with a combined dynamic and static stirring system according to the present invention. , to measure the content of chromium in the leachate after the liquid phase oxidation reaction. The leaching rate of chromium in the two autoclaves depends on the reaction time, and as shown in Figure 7, the leaching rate of chromium in the leachate after the reaction is complete in the autoclave using only a single dynamic stirrer blade. The highest, only 90%, requires a long period of about 300min, but in the autoclave with a stirring system of a combination of dynamic and static, the leaching rate of chromium is only 240min after the reaction is completed. has reached 99%, and the leaching rate of chromium in the agitation system with a combination of dynamic and static systems is about twice that of the former in a short period of 60-120 min. The dynamic and static combination agitation system of the present invention achieves high-efficiency leaching by chromite liquid-phase oxidation in a short period of time, and at the same time greatly improves the leaching rate of chromium, secondary recovery and resource saving. Avoiding waste, the dynamic and static combination enhancement method effectively improves the efficiency of mass transfer and reaction process in the system, suitable for various multi-phase reaction systems, new and efficient It is a device that enhances high, multi-phase mass transfer.

前記の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブでクロマイトの液相酸化を行ってクロム塩を調製するプロセスは下記の手順を含む。 The process of liquid-phase oxidation of chromite to prepare chromium salt in an autoclave equipped with the above-described combination of dynamic and static agitation system includes the following steps.

クロマイト(300メッシュ)の125g、水酸化ナトリウムの250g及び水の583gを動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブに入れ、攪拌しながらオートクレーブに酸素を入れて液相酸化反応をさせ(反応温度:180℃、酸素分圧:1.2MPa(総圧約2.4MPa)、攪拌回転数:500rpm、反応時間:1h)、反応が完了してから圧力を解放し、冷却させてからオートクレーブにあるものを恒温ボックスに移して保温し、沈降させ(温度:70℃、時間:120min)、保温され、沈降したものに対する固液分離を行って上澄み液及び反応スラグを取得する。 125 g of chromite (300 mesh), 250 g of sodium hydroxide and 583 g of water are placed in an autoclave equipped with a stirring system combining dynamic and static, and oxygen is introduced into the autoclave while stirring for liquid phase oxidation. React (reaction temperature: 180°C, oxygen partial pressure: 1.2 MPa (total pressure: about 2.4 MPa), stirring speed: 500 rpm, reaction time: 1 hour), release the pressure after the reaction is complete, and allow it to cool. The contents in the autoclave are transferred to a constant temperature box, kept warm, and sedimented (temperature: 70°C, time: 120 min), and the sedimented contents are subjected to solid-liquid separation to obtain supernatant liquid and reaction slag.

前記の反応スラグを水で逆流洗浄を行ってから分離させ、洗浄スラグ液及び鉄スラグを取得する。 The reaction slag is subjected to back washing with water and then separated to obtain a washing slag liquid and iron slag.

産業用クロム酸ナトリウム(HG/T 4312-2012)で各々前記の上澄み液及び洗浄スラグ液にあるクロム酸ナトリウムの含有量を測定すると、上澄み液にクロム酸ナトリウムの11.43g、メタアルミン酸ナトリウムの1.45g、洗浄スラグ液にクロム酸ナトリウムの22.87g、メタアルミン酸ナトリウムの8.68gがある。 The content of sodium chromate in the above supernatant liquid and washing slag liquid was measured with industrial sodium chromate (HG/T 4312-2012), and the supernatant liquid contained 11.43 g of sodium chromate and 1.45 g of sodium metaaluminate. g. There are 22.87 g of sodium chromate and 8.68 g of sodium metaaluminate in the washing slag liquid.

水酸化バリウム及び上澄み液でクロム酸ナトリウムのモル比が1:1となるようにして前記の上澄み液に水酸化バリウムの12.1gを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:1h、反応温度:60℃)、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物A及びアルミニウムを含む灰汁Bを取得する。アルミニウムを含む灰汁Bをオートクレーブに戻してリサイクルを行う。 12.1 g of barium hydroxide is added to the supernatant so that the molar ratio of sodium chromate is 1:1 between barium hydroxide and the supernatant, and a precipitation reaction is carried out (reaction time: 1 h, reaction temperature: 60 ℃), separated after the reaction is completed to obtain a precipitate A of barium chromate and a lye B containing aluminum. Lye B containing aluminum is returned to the autoclave for recycling.

水酸化バリウム及び洗浄スラグ液でクロム酸ナトリウムのモル比が1:1となるようにして前記の洗浄スラグ液に水酸化バリウムの24.2gを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:1h、反応温度:60℃)、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物C及びアルミニウムを含む灰汁Dを取得する。 24.2 g of barium hydroxide was added to the washing slag liquid so that the molar ratio of sodium chromate was 1:1 between the barium hydroxide and the washing slag liquid, and a precipitation reaction was carried out (reaction time: 1 h, reaction temperature: : 60°C), separated after the reaction is completed to obtain a precipitate C of barium chromate and a lye D containing aluminum.

「GB/T 5750.6-2006 生活飲料水標準検査方法 金属指標クロマズロールS 分光光度法」に従ってアルミニウムを含む灰汁Dの中のアルミニウムの含有量を測定し、ケイ酸ナトリウム及びアルミニウムを含む灰汁Dでアルミン酸ナトリウムモル比が1:1となるようにし、前記のアルミニウムを含む灰汁Dに質量濃度60%のケイ酸ナトリウムのパルプの21.54gを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:1h、反応温度70℃)、反応が完了してから分離で低アルミニウム灰汁及びアルミノケイ酸ナトリウム沈殿物を取得し、アルミニウム除去率が90%に達し、リサイクル標準を満たし、分離による低アルミニウム灰汁にアルカリを追加してからオートクレーブに戻してリサイクルを行う。 The content of aluminum in lye D containing aluminum was measured according to "GB/T 5750.6-2006 Standard test method for domestic drinking water metal indicator Chromazurol S spectrophotometric method", and sodium silicate and lye D containing aluminum 21.54 g of sodium silicate pulp with a mass concentration of 60% was added to the lye D containing aluminum so that the sodium molar ratio was 1:1, and a precipitation reaction was carried out (reaction time: 1 hour, reaction temperature: 70 ° C. ), after the reaction is completed, low aluminum lye and sodium aluminosilicate sediment are obtained by separation, the aluminum removal rate reaches 90%, meeting the recycling standard, adding alkali to the low aluminum lye by separation, then autoclaving. to recycle.

クロム酸バリウムの沈殿物A及びクロム酸バリウムの沈殿物Cを併合して測定すると、クロム転化率90%であり、塩酸溶液で併合されたクロム酸バリウムを溶解し、液固比が8:1(mL:g)であり、併合されたクロム酸バリウムと塩酸溶液にあるHClとのモル比が1:2であり、溶解してから測定してクロム溶解率が92%であると、還元剤を入れて還元反応させる(攪拌回転数:200rpm、反応温度:50℃、反応時間:1h)。前記の還元剤が小分子アルコール系有機物のエタノールであり、還元剤のモル質量がクロム酸バリウムとの理論上の反応のモル質量の1倍にあたり、塩化クロムと塩化バリウムとの混合溶液を取得し、クロム還元率が72%である。水酸化バリウムで前記の塩化クロムと塩化バリウムとの混合溶液のpHを8までに調節し、クロムが水酸化クロムで完全に沈殿するようにし、固液分離で水酸化クロム製品を取得し、バリウムが完全に沈殿するまで遠心分離された液相に希硫酸を入れ、純粋な硫酸バリウム製品を取得する。 The barium chromate precipitate A and the barium chromate precipitate C were combined and measured, and the chromium conversion rate was 90%. (mL:g), the molar ratio of the combined barium chromate to HCl in the hydrochloric acid solution is 1:2, and the chromium dissolution rate is 92% as measured after dissolution, the reducing agent is added and subjected to a reduction reaction (stirring speed: 200 rpm, reaction temperature: 50°C, reaction time: 1 hour). The reducing agent is ethanol, a small-molecular-weight alcohol-based organic substance, and the molar mass of the reducing agent is one times the molar mass of the theoretical reaction with barium chromate to obtain a mixed solution of chromium chloride and barium chloride. , the chromium reduction rate is 72%. Adjust the pH of the mixed solution of chromium chloride and barium chloride to 8 with barium hydroxide so that chromium is completely precipitated with chromium hydroxide, obtain chromium hydroxide products by solid-liquid separation, barium Add dilute sulfuric acid to the centrifuged liquid phase until complete precipitation of barium sulphate to obtain a pure barium sulphate product.

図1に示したとおりに、本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムは撹拌機1及び前記の撹拌機1の攪拌軸2と平行して設置された静的攪拌ブレード12の複数を含み、前記の静的攪拌ブレード12の複数が攪拌軸2を中心にして設置されていて、前記の攪拌軸2の底に攪拌ブレード4が取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the combined dynamic and static agitation system of the present invention comprises an agitator 1 and a static agitator blade 12 installed parallel to the agitator shaft 2 of said agitator 1. , a plurality of the static stirring blades 12 are installed around the stirring shaft 2 , and a stirring blade 4 is attached to the bottom of the stirring shaft 2 .

この実例において、前記の静的攪拌ブレード12の複数と攪拌軸2との距離が等しくない。前記の静的攪拌ブレード12は数量が2つ、3つ、4つ、5つまたは6つなどのいずれかである。
この実例において、前記の静的攪拌ブレード12はスラット形、円筒形または角柱形の攪拌ブレードである。
In this example, the distances between the plurality of said static stirrer blades 12 and the stirrer shaft 2 are not equal. Said static stirrer blades 12 may be in quantity of 2, 3, 4, 5 or 6 and so on.
In this example, the static stirrer blade 12 is a slatted, cylindrical or prismatic stirrer blade.

この実例において、撹拌機1の攪拌軸2を円心にし、前記の静的攪拌ブレード12の設置半径と攪拌用容器の半径との比が1:7.5~1:16にある。 In this example, the stirring shaft 2 of the stirrer 1 is circular, and the ratio of the installation radius of the static stirring blade 12 to the radius of the stirring vessel is 1:7.5 to 1:16.

本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムは具体的な動作原理が次のとおりである。即ち、反応システム(固・液、気・液、液・液、気・液・固など)は撹拌機の攪拌により、反応流体が回転して流れて混合し、安定に稼働する場合に攪拌軸を中心とする回転体となり(図2~3)、形成した回転体が流体における各成分の混合に不利であるが、流れ場にある静的攪拌ブレードの存在により、元に安定した流体回転体が妨碍され、元の安定した流れ場の対称性が壊されたので、流体が回転、分流するようにし(図4~5)、流体界面が安定ではなくなり、流れ場における流体の混合の過程に対する制御を達成し、そして流体混合の質量移動の目的を達成した。 The specific operation principle of the agitation system by combining the dynamic and static systems according to the present invention is as follows. In other words, the reaction system (solid/liquid, gas/liquid, liquid/liquid, gas/liquid/solid, etc.) is stirred by a stirrer, and the reaction fluid rotates, flows, and mixes. (Figs. 2-3), and although the formed rotor is disadvantageous for mixing each component in the fluid, the presence of static stirring blades in the flow field makes the fluid rotor stable. is disturbed and the symmetry of the original stable flow field is broken, causing the fluid to rotate and divert (Figs. 4-5), the fluid interface becomes unstable, and the mixing process of the fluid in the flow field becomes Achieving control and achieving the purpose of mass transfer of fluid mixing.

本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを気・液・固相混合の質量移動反応システムに応用し、動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムにより、攪拌タンクの上部にあるガスが攪拌による巻き込みにより容器内の固・液両相システムに入って反応に参加し、気相が元の単一の動的撹拌機の周りの流れ場に巻かれて入る混合方式から動的撹拌機の周りの流れ場及び静的攪拌ブレードの複数の近くにある小さい流れ場エリアの多元混合方式に変わり、反応システムの気・液・固相の質量移動の面積が大いに広くなるので、各相間の質量移動が強化されている。加速する気・液・固相質量移動はシステムの反応時間の短縮に役に立つ。クロマイト液相酸化の過程に対して、更に反応アルカリ濃度及び他のプロセス条件の降下に役に立ち、クロム転化率を向上させる同時に、エネルギー消費も降下させている。よって、この動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムは攪拌タンクにおける流体の混合の強化、気・液・固相の反応における気相に対する巻き込みの強化及び反応システムにおける各相間の質量移動の速度の向上に役に立ち、攪拌タンクに基づく様々な流体混合システムに用いられることができ、特に構成が安定であり、分解し難い固体が参加する多相反応システムに適する。なお、このシステムは構成が簡単であり、エネルギー消費が低く、効率が高く、コストが低く、修理や保守が易い。 The agitation system by the combination of dynamic and static according to the present invention is applied to the mass transfer reaction system of gas/liquid/solid phase mixture, and the agitation tank by the agitation system by the combination of dynamic and static is applied. The gas at the top of the mixture enters the solid-liquid phase system in the vessel by entrainment due to agitation and participates in the reaction, while the gas phase entrains into the flow field around the original single dynamic stirrer. Changed from the method to the multi-mixing method of the flow field around the dynamic stirrer and the small flow field area near the static stirring blades, the mass transfer area of the gas, liquid and solid phases in the reaction system is greatly expanded. Therefore, the mass transfer between each phase is enhanced. Accelerated gas-liquid-solid phase mass transfer helps reduce system reaction times. For the process of chromite liquid phase oxidation, it also helps to lower the reaction alkali concentration and other process conditions, improving the chromium conversion rate and lowering the energy consumption at the same time. Therefore, this dynamic/static combination agitation system enhances the mixing of fluids in the agitated tank, enhances the entrainment of the gas phase in the gas-liquid-solid phase reaction, and increases the mass transfer between the phases in the reaction system. It can be used in a variety of fluid mixing systems based on stirred tanks, and is particularly suitable for multi-phase reaction systems involving solids that are structurally stable and difficult to decompose. In addition, the system is simple in construction, low in energy consumption, high in efficiency, low in cost, and easy to repair and maintain.

図7に示したとおりに、本発明用動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブはトップが開けられているオートクレーブ8及びオートクレーブ8開口部に設置されているシーリングキャップ3を含み、前記のシーリングキャップ3に撹拌機1が取り付けられていて、撹拌機1の攪拌軸2がオートクレーブ8にあり、攪拌軸2の底に攪拌ブレード4が取り付けられている。前記のシーリングキャップ3に静的攪拌ブレード12の複数があり、前記の静的攪拌ブレード12の複数が攪拌軸2を中心にして設置されていて、前記の静的攪拌ブレード12の複数のシーリングキャップ3を離れる一端が深くオートクレーブ8に入っている。 As shown in Figure 7, the autoclave equipped with the combined dynamic and static agitation system of the present invention includes an autoclave 8 with an open top and a sealing cap 3 installed at the opening of the autoclave 8. , the agitator 1 is attached to the sealing cap 3 , the agitator shaft 2 of the agitator 1 is in the autoclave 8 , and the agitator blade 4 is attached to the bottom of the agitator shaft 2 . The sealing cap 3 has a plurality of static stirring blades 12, the plurality of static stirring blades 12 are installed around the stirring shaft 2, and the static stirring blades 12 have a plurality of sealing caps. One end leaving 3 is deep into the autoclave 8.

この実例において、前記の静的攪拌ブレード12の複数と攪拌軸2との距離が等しくない。前記の静的攪拌ブレード12は数量が2つ、3つ、4つ、5つまたは6つなどのいずれかである。 In this example, the distances between the plurality of said static stirrer blades 12 and the stirrer shaft 2 are not equal. Said static stirrer blades 12 may be in quantity of 2, 3, 4, 5 or 6 and so on.

この実例において、前記の静的攪拌ブレード12がスラット形、円筒形または角柱形の攪拌ブレードである。 In this example, the static stirrer blade 12 is a slatted, cylindrical or prismatic stirrer blade.

この実例において、前記のシーリングキャップ3に熱電対7が取り付けられている。 In this example, a thermocouple 7 is attached to said sealing cap 3 .

この実例において、前記の静的攪拌ブレード12は下端が攪拌ブレード4の上部にある。 In this example, said static stirrer blade 12 has its lower end above the stirrer blade 4 .

この実例において、前記の攪拌ブレード4はブレードが楕円形である。 In this example, said stirring blade 4 is elliptical in blade shape.

この実例において、前記のシーリングキャップ3に入気口及び排気口があり、前記の入気口に入気パイプ9が取り付けられていて、入気パイプ9が深くオートクレーブ8に入っていて、入気パイプ9の底部がオートクレーブ8の底部に近く、入気パイプのトップに入気弁5、前記の排気口に排気パイプ、前記の排気パイプのトップに排気弁11が取り付けられている。 In this example, said sealing cap 3 has an inlet and an outlet, said inlet is fitted with an inlet pipe 9, the inlet pipe 9 is deep into the autoclave 8, and the inlet The bottom of the pipe 9 is close to the bottom of the autoclave 8, the inlet valve 5 is attached to the top of the inlet pipe, the exhaust pipe is attached to the exhaust port, and the exhaust valve 11 is attached to the top of the exhaust pipe.

この実例において、前記のシーリングキャップ3にオートクレーブ8内部の圧力を測定するための圧力計10が取り付けられている。 In this example, said sealing cap 3 is fitted with a pressure gauge 10 for measuring the pressure inside the autoclave 8 .

この実例において、前記のオートクレーブ8の外側に暖房ジャケット6、暖房ジャケット6の中部にオートクレーブ8を設置するための凹溝がある。 In this example, there is a heating jacket 6 on the outside of said autoclave 8 and a groove for installing the autoclave 8 in the middle of the heating jacket 6 .

この実例において、前記の暖房ジャケット6的底部にベース13がある。 In this example there is a base 13 at the bottom of said heating jacket 6 .

シングル動的撹拌ブレードが取り付けられているオートクレーブ及び本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムが取り付けられているオートクレーブで各々クロマイトの液相酸化法でクロム塩を調製して、南アフリカ産クロマイト粉を取って300メッシュ(48μm)までに研磨し、X線蛍光分光計(XRF)で約42.92%のCr2O3成分含有量を測定する。各々クロマイト粉(300メッシュ)の125g、水酸化ナトリウムの500g及び脱イオン水の333mLを取って混合してオートクレーブに入れ、温度250℃、酸素分圧2.4MPa(総圧約3.2MPa)、反応時間60min、120min、180min、240min、300minの条件でシングル動的撹拌ブレードが取り付けられているオートクレーブ及び本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムが取り付けられているオートクレーブで各々実験を行い、液相酸化反応後の浸出液にあるクロムの含有量を測定する。2種のオートクレーブはクロムの浸出率が反応時間に応じるものであり、図7に示したとおりに、シングル動的撹拌ブレードだけを使うオートクレーブで反応が完了してから、浸出液におけるクロムの浸出率が最も高く、90%に過ぎなく、300minほどの長い期間が必要であるが、動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムのオートクレーブでは、反応が完了してから240minだけでクロムの浸出率が99%に達していて、60~120minの短い期間に動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムにおけるクロムの浸出率が前者の約3倍となる。本発明による動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムは短い期間にクロマイト液相酸化法による効率が高い浸出を達成した同時に、大いにクロムの浸出率を向上させ、二次回収及び資源の浪費を避けていて、動的ものと静的ものとの組み合わせによる強化方式が有効にシステムにおける質量移動及び反応プロセスの効率を向上させていて、様々な多相反応システムに適し、新規、効率が高い、多相の質量移動を強化させる装置である。 Preparing a chromium salt by liquid phase oxidation of chromite in an autoclave fitted with a single dynamic stirring blade and in an autoclave fitted with a combined dynamic and static stirring system according to the invention, respectively, Chromite powder from South Africa is taken and polished to 300 mesh (48 μm), and the Cr 2 O ternary content of about 42.92% is measured by X-ray fluorescence spectroscopy (XRF). 125 g of chromite powder (300 mesh), 500 g of sodium hydroxide and 333 mL of deionized water are mixed and put into an autoclave at a temperature of 250°C, an oxygen partial pressure of 2.4 MPa (total pressure of about 3.2 MPa), and a reaction time of 60 minutes. , 120 min, 180 min, 240 min, and 300 min in an autoclave equipped with a single dynamic stirring blade and an autoclave equipped with a combined dynamic and static stirring system according to the present invention. , to measure the content of chromium in the leachate after the liquid phase oxidation reaction. The leaching rate of chromium in the two autoclaves depends on the reaction time, and as shown in Figure 7, the leaching rate of chromium in the leachate after the reaction is complete in the autoclave using only a single dynamic stirrer blade. The highest, only 90%, requires a long period of about 300min, but in the autoclave with a stirring system of a combination of dynamic and static, the leaching rate of chromium is only 240min after the reaction is completed. has reached 99%, and the leaching rate of chromium in the agitation system with a combination of dynamic and static systems is about three times that of the former in a short period of 60-120 min. The dynamic and static combination agitation system of the present invention achieves high-efficiency leaching by chromite liquid-phase oxidation in a short period of time, and at the same time greatly improves the leaching rate of chromium, secondary recovery and resource saving. Avoiding waste, the dynamic and static combination enhancement method effectively improves the efficiency of mass transfer and reaction process in the system, suitable for various multi-phase reaction systems, new and efficient It is a device that enhances high, multi-phase mass transfer.

実例2に記載の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブでクロマイトの液相酸化を行ってクロム塩を調製するプロセスは下記の手順を含む。 The process of liquid phase oxidation of chromite to prepare chromium salt in an autoclave equipped with a combined dynamic and static agitation system as described in Example 2 includes the following steps.

クロマイト(300メッシュ)の125g、水酸化ナトリウムの250g及び水の583gを動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブに入れ、攪拌しながらオートクレーブに酸素を入れて液相酸化反応をさせ(反応温度:180℃、酸素分圧:1.2MPa(総圧約2.4MPa)、攪拌回転数:500rpm、反応時間:1h)、反応が完了してから圧力を解放し、冷却させてからオートクレーブにあるものを恒温ボックスに移して保温し、沈降させ(温度:70℃、時間:120min)、保温され、沈降したものに対する固液分離を行って上澄み液及び反応スラグを取得する。 125 g of chromite (300 mesh), 250 g of sodium hydroxide and 583 g of water are placed in an autoclave equipped with a stirring system combining dynamic and static, and oxygen is introduced into the autoclave while stirring for liquid phase oxidation. React (reaction temperature: 180°C, oxygen partial pressure: 1.2 MPa (total pressure: about 2.4 MPa), stirring speed: 500 rpm, reaction time: 1 hour), release the pressure after the reaction is complete, and allow it to cool. The contents in the autoclave are transferred to a constant temperature box, kept warm, and sedimented (temperature: 70°C, time: 120 min), and the sedimented contents are subjected to solid-liquid separation to obtain supernatant liquid and reaction slag.

前記の反応スラグを水で逆流洗浄を行ってから分離させ、洗浄スラグ液及び鉄スラグを取得する。 The reaction slag is subjected to back washing with water and then separated to obtain a washing slag liquid and iron slag.

産業用クロム酸ナトリウム(HG/T 4312-2012)で各々前記の上澄み液及び洗浄スラグ液にあるクロム酸ナトリウムの含有量を測定すると、上澄み液にクロム酸ナトリウムの11.43g、メタアルミン酸ナトリウムの1.45g、洗浄スラグ液にクロム酸ナトリウムの22.87g、メタアルミン酸ナトリウムの8.68gがある。 The content of sodium chromate in the above supernatant liquid and washing slag liquid was measured with industrial sodium chromate (HG/T 4312-2012), and the supernatant liquid contained 11.43 g of sodium chromate and 1.45 g of sodium metaaluminate. g. There are 22.87 g of sodium chromate and 8.68 g of sodium metaaluminate in the washing slag liquid.

水酸化バリウム及び上澄み液でクロム酸ナトリウムのモル比が1:1となるようにして前記の上澄み液に水酸化バリウムの12.1gを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:1h、反応温度:60℃)、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物A及びアルミニウムを含む灰汁Bを取得する。アルミニウムを含む灰汁Bをオートクレーブに戻してリサイクルを行う。 12.1 g of barium hydroxide is added to the supernatant so that the molar ratio of sodium chromate is 1:1 between barium hydroxide and the supernatant, and a precipitation reaction is carried out (reaction time: 1 h, reaction temperature: 60 ℃), separated after the reaction is completed to obtain a precipitate A of barium chromate and a lye B containing aluminum. Lye B containing aluminum is returned to the autoclave for recycling.

水酸化バリウム及び洗浄スラグ液でクロム酸ナトリウムのモル比が1:1となるようにして前記の洗浄スラグ液に水酸化バリウムの24.2gを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:1h、反応温度:60℃)、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物C及びアルミニウムを含む灰汁Dを取得する。 24.2 g of barium hydroxide was added to the washing slag liquid so that the molar ratio of sodium chromate was 1:1 between the barium hydroxide and the washing slag liquid, and a precipitation reaction was carried out (reaction time: 1 h, reaction temperature: : 60°C), separated after the reaction is completed to obtain a precipitate C of barium chromate and a lye D containing aluminum.

「GB/T 5750.6-2006 生活飲料水標準検査方法 金属指標クロマズロールS 分光光度法」に従ってアルミニウムを含む灰汁Dの中のアルミニウムの含有量を測定し、ケイ酸ナトリウム及びアルミニウムを含む灰汁Dでアルミン酸ナトリウムモル比が1:1となるようにし、前記のアルミニウムを含む灰汁Dに質量濃度60%のケイ酸ナトリウムのパルプの21.54gを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:1h、反応温度70℃)、反応が完了してから分離で低アルミニウム灰汁及びアルミノケイ酸ナトリウム沈殿物を取得し、アルミニウム除去率が90%に達し、リサイクル標準を満たし、分離による低アルミニウム灰汁にアルカリを追加してからオートクレーブに戻してリサイクルを行う。 The content of aluminum in lye D containing aluminum was measured according to "GB/T 5750.6-2006 Standard test method for domestic drinking water metal indicator Chromazurol S spectrophotometric method", and sodium silicate and lye D containing aluminum 21.54 g of sodium silicate pulp with a mass concentration of 60% was added to the lye D containing aluminum so that the sodium molar ratio was 1:1, and a precipitation reaction was carried out (reaction time: 1 hour, reaction temperature: 70 ° C. ), after the reaction is completed, low aluminum lye and sodium aluminosilicate sediment are obtained by separation, the aluminum removal rate reaches 90%, meeting the recycling standard, adding alkali to the low aluminum lye by separation, then autoclaving. to recycle.

クロム酸バリウムの沈殿物A及びクロム酸バリウムの沈殿物Cを併合して測定すると、クロム転化率90%であり、塩酸溶液で併合されたクロム酸バリウムを溶解し、液固比が8:1(mL:g)であり、併合されたクロム酸バリウムと塩酸溶液にあるHClとのモル比が1:2であり、溶解してから測定してクロム溶解率が92%であると、還元剤を入れて還元反応させる(攪拌回転数:200rpm、反応温度:50℃、反応時間:1h)。前記の還元剤が小分子アルコール系有機物のエタノールであり、還元剤のモル質量がクロム酸バリウムとの理論上の反応のモル質量の1倍にあたり、塩化クロムと塩化バリウムとの混合溶液を取得し、クロム還元率が72%である。水酸化バリウムで前記の塩化クロムと塩化バリウムとの混合溶液のpHを8までに調節し、クロムが水酸化クロムで完全に沈殿するようにし、固液分離で水酸化クロム製品を取得し、バリウムが完全に沈殿するまで遠心分離された液相に希硫酸を入れ、純粋な硫酸バリウム製品を取得する。 The barium chromate precipitate A and the barium chromate precipitate C were combined and measured, and the chromium conversion rate was 90%. (mL:g), the molar ratio of the combined barium chromate to HCl in the hydrochloric acid solution is 1:2, and the chromium dissolution rate is 92% as measured after dissolution, the reducing agent is added and subjected to a reduction reaction (stirring speed: 200 rpm, reaction temperature: 50°C, reaction time: 1 hour). The reducing agent is ethanol, a small-molecular-weight alcohol-based organic substance, and the molar mass of the reducing agent is one times the molar mass of the theoretical reaction with barium chromate to obtain a mixed solution of chromium chloride and barium chloride. , the chromium reduction rate is 72%. Adjust the pH of the mixed solution of chromium chloride and barium chloride to 8 with barium hydroxide so that chromium is completely precipitated with chromium hydroxide, obtain chromium hydroxide products by solid-liquid separation, barium Add dilute sulfuric acid to the centrifuged liquid phase until complete precipitation of barium sulphate to obtain a pure barium sulphate product.

下記の手順を含む実例2に記載の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブでクロマイトの液相酸化を行ってクロム塩を調製するプロセス。 The process of liquid phase oxidation of chromite to prepare chromium salts in an autoclave equipped with a combined dynamic and static agitation system as described in Example 2 including the following steps.

クロマイト(300メッシュ)の125g、水酸化ナトリウムの500g及び水の500gを動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブに入れ、攪拌しながらオートクレーブに酸素を入れて液相酸化反応をさせ(反応温度:240℃、酸素分圧:2.4MPa(総圧約3.2MPa)、攪拌回転数:800rpm、反応時間:4h)、反応が完了してから圧力を解放し、冷却させてからオートクレーブにあるものを恒温ボックスに移して保温し、沈降させ(温度:90℃、時間:180min)、保温され、沈降したものに対する固液分離を行って上澄み液及び反応スラグを取得する。 125 g of chromite (300 mesh), 500 g of sodium hydroxide and 500 g of water are placed in an autoclave equipped with a stirring system combining dynamic and static, and oxygen is introduced into the autoclave while stirring for liquid phase oxidation. Let the reaction (reaction temperature: 240°C, oxygen partial pressure: 2.4 MPa (total pressure about 3.2 MPa), stirring speed: 800 rpm, reaction time: 4 hours), release the pressure after the reaction is completed, and allow it to cool. The contents in the autoclave are transferred to a constant temperature box, kept warm, and sedimented (temperature: 90°C, time: 180 min), and the sedimented contents are subjected to solid-liquid separation to obtain supernatant liquid and reaction slag.

前記の反応スラグを水で逆流洗浄を行ってから分離させ、洗浄スラグ液及び鉄スラグを取得する。 The reaction slag is subjected to back washing with water and then separated to obtain a washing slag liquid and iron slag.

産業用クロム酸ナトリウム(HG/T 4312-2012)で各々前記の上澄み液及び洗浄スラグ液にあるクロム酸ナトリウムの含有量を測定すると、上澄み液にクロム酸ナトリウムの21.95g、メタアルミン酸ナトリウムの2.02g、洗浄スラグ液にクロム酸ナトリウムの87.83g、メタアルミン酸ナトリウムの25.17gがある。 The content of sodium chromate in the above supernatant liquid and washing slag liquid was measured with industrial sodium chromate (HG/T 4312-2012), and the supernatant liquid contained 21.95 g of sodium chromate and 2.02 g of sodium metaaluminate. g. There are 87.83 g of sodium chromate and 25.17 g of sodium metaaluminate in the washing slag liquid.

水酸化バリウム及び上澄み液でクロム酸ナトリウムのモル比が1.1:1となるようにして前記の上澄み液に水酸化バリウムの23.2gを入れて沈殿反応を(反応時間:1.5h、反応温度:70℃)、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物A及びアルミニウムを含む灰汁Bを取得する。アルミニウムを含む灰汁Bをオートクレーブに戻してリサイクルを行う。 23.2 g of barium hydroxide was added to the supernatant so that the molar ratio of sodium chromate in the barium hydroxide and the supernatant was 1.1:1, and the precipitation reaction was carried out (reaction time: 1.5 h, reaction temperature: 70 ℃), separated after the reaction is completed to obtain a precipitate A of barium chromate and a lye B containing aluminum. Lye B containing aluminum is returned to the autoclave for recycling.

水酸化バリウム及び洗浄スラグ液でクロム酸ナトリウムのモル比が1.1:1となるようにして前記の洗浄スラグ液に水酸化バリウムの92.9gを入れて沈殿反応を(反応時間:1.5h、反応温度:70℃)、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物C及びアルミニウムを含む灰汁Dを取得する。 92.9 g of barium hydroxide was added to the washing slag liquid so that the molar ratio of sodium chromate in the barium hydroxide and the washing slag liquid was 1.1:1, and the precipitation reaction was carried out (reaction time: 1.5 h, reaction temperature: : 70°C), separated after the reaction is completed to obtain a precipitate C of barium chromate and a lye D containing aluminum.

「GB/T 5750.6-2006 生活飲料水標準検査方法 金属指標クロマズロールS 分光光度法」に従ってアルミニウムを含む灰汁Dの中のアルミニウムの含有量を測定し、ケイ酸ナトリウム及びアルミニウムを含む灰汁Dでアルミン酸ナトリウムモル比が1.1:1となるようにして前記のアルミニウムを含む灰汁Dに質量濃度80%のケイ酸ナトリウムのパルプの46.85gを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:2h、反応温度:80℃)、反応が完了してから分離で低アルミニウム灰汁及びアルミノケイ酸ナトリウム沈殿物を取得する。アルミニウム除去率は92%に達し、リサイクル標準を満たす。分離による低アルミニウム灰汁にアルカリを追加してからオートクレーブに戻してリサイクルを行う。 The content of aluminum in lye D containing aluminum was measured according to "GB/T 5750.6-2006 Standard test method for domestic drinking water metal indicator Chromazurol S spectrophotometric method", and sodium silicate and lye D containing aluminum 46.85 g of sodium silicate pulp with a mass concentration of 80% was added to the lye D containing aluminum so that the sodium molar ratio was 1.1:1, and a precipitation reaction was carried out (reaction time: 2 hours, reaction temperature: 80 °C), after the reaction is complete, a low aluminum lye and a sodium aluminosilicate precipitate are obtained by separation. The aluminum removal rate reaches 92%, meeting the recycling standard. Alkali is added to the low aluminum lye from separation and then returned to the autoclave for recycling.

クロム酸バリウムの沈殿物A及びクロム酸バリウムの沈殿物Cを併合して測定すると、クロム転化率が94%である。塩酸溶液で併合されたクロム酸バリウムを溶解し、液固比が6:1(mL:g)、併合されたクロム酸バリウムと塩酸溶液にあるHClとのモル比が1:4であり、溶解してから測定すると、クロム溶解率が96%である。還元剤を入れて還元反応させる(攪拌回転数:300rpm、反応温度:80℃、反応時間:1.5h)。前記の還元剤は小分子アルコール系有機物エタノールであり、モル質量がクロム酸バリウムとの理論上の反応のモル質量の2倍にあたる。塩化クロムと塩化バリウムとの混合溶液を取得し、クロム還元率が96%である。水酸化バリウムで前記の塩化クロムと塩化バリウムとの混合溶液のpHを8.5までに調節し、クロムが水酸化クロムで完全に沈殿するようにし、固液分離で水酸化クロム製品を取得し、バリウムが完全に沈殿するまで遠心分離された液相に希硫酸を入れ、純粋な硫酸バリウム製品を取得する。 The combined measurement of barium chromate precipitate A and barium chromate precipitate C gives a chromium conversion of 94%. Dissolve combined barium chromate in hydrochloric acid solution, liquid-solid ratio is 6:1 (mL:g), molar ratio of combined barium chromate and HCl in hydrochloric acid solution is 1:4, dissolve The chromium dissolution rate is 96%. A reducing agent is added and a reduction reaction is carried out (stirring speed: 300 rpm, reaction temperature: 80°C, reaction time: 1.5 hours). The reducing agent is a small-molecular alcohol-based organic ethanol whose molar mass is twice the molar mass of the theoretical reaction with barium chromate. A mixed solution of chromium chloride and barium chloride is obtained, and the chromium reduction rate is 96%. Adjust the pH of the mixed solution of chromium chloride and barium chloride to 8.5 with barium hydroxide, so that chromium is completely precipitated with chromium hydroxide, obtain chromium hydroxide product by solid-liquid separation, barium Add dilute sulfuric acid to the centrifuged liquid phase until complete precipitation of barium sulphate to obtain a pure barium sulphate product.

下記の手順を含む実例2に記載の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブでクロマイトの液相酸化を行ってクロム塩を調製するプロセス。 The process of liquid phase oxidation of chromite to prepare chromium salts in an autoclave equipped with a combined dynamic and static agitation system as described in Example 2 including the following steps.

クロマイト(300メッシュ)の125g、水酸化ナトリウムの625g及び水の416gを動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブに入れ、攪拌しながらオートクレーブに酸素を入れて液相酸化反応をさせ(反応温度:270℃、酸素分圧:2.6MPa(総圧約3.5MPa)、攪拌回転数:900rpm、反応時間:5h)、反応が完了してから圧力を解放し、冷却させてからオートクレーブにあるものを恒温ボックスに移して保温し、沈降させ(温度:150℃、時間:210min)、保温され、沈降したものに対する固液分離を行って上澄み液及び反応スラグを取得する。 125 g of chromite (300 mesh), 625 g of sodium hydroxide and 416 g of water are put into an autoclave equipped with a stirring system combining dynamic and static, and oxygen is introduced into the autoclave while stirring for liquid phase oxidation. Let the reaction (reaction temperature: 270°C, oxygen partial pressure: 2.6 MPa (total pressure about 3.5 MPa), stirring speed: 900 rpm, reaction time: 5 hours), release the pressure after the reaction is completed, and allow it to cool. The contents in the autoclave are transferred to a constant temperature box, kept warm, and sedimented (temperature: 150°C, time: 210 min), and the sedimented contents are subjected to solid-liquid separation to obtain supernatant liquid and reaction slag.

前記の反応スラグを水で逆流洗浄を行ってから分離させ、洗浄スラグ液及び鉄スラグを取得する。 The reaction slag is subjected to back washing with water and then separated to obtain a washing slag liquid and iron slag.

産業用クロム酸ナトリウム(HG/T 4312-2012)で各々前記の上澄み液及び洗浄スラグ液にあるクロム酸ナトリウムの含有量を測定すると、上澄み液にクロム酸ナトリウムの22.64g、メタアルミン酸ナトリウムの1.73g、洗浄スラグ液にクロム酸ナトリウムの90.57g、メタアルミン酸ナトリウムの26.04gがある。 The content of sodium chromate in the above supernatant liquid and washing slag liquid was measured with industrial sodium chromate (HG/T 4312-2012), and the supernatant liquid contained 22.64 g of sodium chromate and 1.73 g of sodium metaaluminate. g. There are 90.57 g of sodium chromate and 26.04 g of sodium metaaluminate in the washing slag liquid.

水酸化バリウム及び上澄み液でクロム酸ナトリウムのモル比が1.2:1となるようにして前記の上澄み液に水酸化バリウムの28.7gを入れ、沈殿反応をさせ(反応時間:2h、反応温度:80℃)、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物A及びアルミニウムを含む灰汁Bを取得する。アルミニウムを含む灰汁Bをオートクレーブに戻してリサイクルを行う。 28.7 g of barium hydroxide was added to the supernatant so that the molar ratio of sodium chromate in the barium hydroxide and the supernatant was 1.2:1, and a precipitation reaction was carried out (reaction time: 2 hours, reaction temperature: 80 ℃), separated after the reaction is completed to obtain a precipitate A of barium chromate and a lye B containing aluminum. Lye B containing aluminum is returned to the autoclave for recycling.

水酸化バリウム及び洗浄スラグ液でクロム酸ナトリウムのモル比が1.2:1となるようにして前記の洗浄スラグ液に水酸化バリウムの115.0gを入れ、沈殿反応をさせ(反応時間:2h、反応温度:80℃)、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物C及びアルミニウムを含む灰汁Dを取得する。 115.0 g of barium hydroxide was added to the washing slag liquid so that the molar ratio of sodium chromate in the barium hydroxide and the washing slag liquid was 1.2:1, and a precipitation reaction was carried out (reaction time: 2 hours, reaction temperature: : 80°C), separated after the reaction is completed to obtain a precipitate C of barium chromate and a lye D containing aluminum.

「GB/T 5750.6-2006 生活飲料水標準検査方法 金属指標クロマズロールS 分光光度法」に従ってアルミニウムを含む灰汁Dの中のアルミニウムの含有量を測定し、ケイ酸ナトリウム及びアルミニウムを含む灰汁Dでアルミン酸ナトリウムモル比が1.2:1となるようにして前記のアルミニウムを含む灰汁Dに質量濃度90%のケイ酸ナトリウムのパルプの43.08gを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:3h、反応温度:90℃)、反応が完了してから分離で低アルミニウム灰汁及びアルミノケイ酸ナトリウム沈殿物を取得する。アルミニウム除去率は95%であり、リサイクル標準を満たす。分離による低アルミニウム灰汁にアルカリを追加してからオートクレーブに戻してリサイクルを行う。 The content of aluminum in lye D containing aluminum was measured according to "GB/T 5750.6-2006 Standard test method for domestic drinking water metal indicator Chromazurol S spectrophotometric method", and sodium silicate and lye D containing aluminum 43.08 g of sodium silicate pulp with a mass concentration of 90% was added to the lye D containing aluminum so that the sodium molar ratio was 1.2: 1, and a precipitation reaction was carried out (reaction time: 3 hours, reaction temperature: 90 °C), after the reaction is complete, a low aluminum lye and a sodium aluminosilicate precipitate are obtained by separation. Aluminum removal rate is 95%, meeting recycling standards. Alkali is added to the low aluminum lye from separation and then returned to the autoclave for recycling.

クロム酸バリウムの沈殿物A及びクロム酸バリウムの沈殿物Cを併合して測定すると、クロム転化率が97%である。塩酸溶液で併合されたクロム酸バリウムを溶解し、液固比が4:1(mL:g)、併合されたクロム酸バリウムと塩酸溶液にあるHClとのモル比が1:5であり、溶解してから測定すると、クロム溶解率が99%であり、還元剤を入れて還元反応させ(攪拌回転数:400rpm、反応温度:80℃、反応時間:2h)、前記の還元剤が小分子アルコール系有機物のメタノールであり、還元剤のモル質量がクロム酸バリウムとの理論上の反応モル質量の5倍に当たり、塩化クロムと塩化バリウムとの混合溶液を取得し、クロム還元率が99%である。pHが9となるまで水酸化バリウムで前記の塩化クロムと塩化バリウムとの混合溶液を調節し、クロムが水酸化クロムで完全に沈殿するようにし、固液分離で水酸化クロム製品を取得する。バリウムが完全に沈殿するまで遠心分離された液相に希硫酸を入れ、純粋な硫酸バリウム製品を取得する。 The combined measurement of barium chromate precipitate A and barium chromate precipitate C gives a chromium conversion of 97%. Dissolve combined barium chromate in hydrochloric acid solution, liquid-solid ratio is 4:1 (mL:g), molar ratio of combined barium chromate and HCl in hydrochloric acid solution is 1:5, dissolve After that, the dissolution rate of chromium was 99%, and the reducing agent was added for reduction reaction (agitation speed: 400 rpm, reaction temperature: 80°C, reaction time: 2 hours), and the reducing agent was a small molecular alcohol. system organic matter methanol, the molar mass of the reducing agent is five times the theoretical reaction molar mass with barium chromate, to obtain a mixed solution of chromium chloride and barium chloride, the chromium reduction rate is 99% . The mixed solution of chromium chloride and barium chloride is adjusted with barium hydroxide until the pH reaches 9, so that the chromium is completely precipitated in the chromium hydroxide, and the chromium hydroxide product is obtained by solid-liquid separation. Add dilute sulfuric acid to the centrifuged liquid phase until the barium is completely precipitated to obtain a pure barium sulfate product.

実例5のプロセスに従って液相酸化反応及び保温をさせ、沈降させ、固液分離を行ってから測定すると、クロム転化率が99%である。水酸化バリウム及び上澄み液でクロム酸ナトリウムモル比が1.2:1となるようにして上澄み液に水酸化バリウムを入れて、80℃で攪拌して2hに反応させ、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物A及びアルミニウムを含む灰汁Bを取得する測定すると、クロム転化率が97%である。アルミニウムを含む灰汁Bをオートクレーブに戻してリサイクルを行い、少量の水酸化ナトリウム及び水を補充し、同一の条件で液相酸化反応をさせ、反応が完了してから圧力を解放し、冷却させてからオートクレーブにあるものを恒温ボックスに移して保温し、沈降させ(温度:150℃、時間:210min)、固液分離を行ってから測定すると、クロムの転化率が99%であるので、リサイクルアルミニウムを含む灰汁Bはクロムの浸出に影響がないことを示す。
(比較例1)
According to the process of Example 5, the chromium conversion rate is 99%, measured after liquid-phase oxidation reaction, incubation, settling and solid-liquid separation. The molar ratio of barium hydroxide and sodium chromate in the supernatant liquid is 1.2:1. Add barium hydroxide to the supernatant liquid, stir at 80 ° C for 2 hours, and separate after the reaction is complete. A barium chromate precipitate A and aluminum-bearing lye B were measured to give a chromium conversion of 97%. The lye B containing aluminum is returned to the autoclave for recycling, supplemented with a small amount of sodium hydroxide and water, subjected to liquid phase oxidation reaction under the same conditions, and after the reaction is completed, the pressure is released and cooled. The material in the autoclave was transferred from the autoclave to a constant temperature box, kept warm, settled (temperature: 150 ° C, time: 210 min), and measured after solid-liquid separation. Lye B containing
(Comparative example 1)

実例5のプロセスに従って液相酸化反応及び保温をさせ、沈降させ、固液分離を行ってから測定すると、クロム転化率が99%である。固液分離後の上澄み液を直接にオートクレーブに循環するようにし、水酸化ナトリウム及び水を補充し、同一の条件で液相酸化反応をさせ、反応が完了してから圧力を解放し、冷却させてからオートクレーブにあるものを恒温ボックスに移して保温し、沈降させ(温度:150℃、時間:210min)、固液分離を行ってから測定すると、クロムの転化率が82%であるので、上澄み液にあるクロム酸ナトリウムの含有量が高すぎると、クロマイトの中のクロムの浸出を抑制することがあることを示す。 According to the process of Example 5, the chromium conversion rate is 99%, measured after liquid-phase oxidation reaction, incubation, settling and solid-liquid separation. The supernatant liquid after solid-liquid separation is directly circulated into the autoclave, supplemented with sodium hydroxide and water, and subjected to liquid phase oxidation reaction under the same conditions. After the reaction is completed, the pressure is released and cooled. After that, the contents in the autoclave were transferred to a constant temperature box, kept warm, settled (temperature: 150 ° C, time: 210 min), solid-liquid separation was performed, and the chromium conversion rate was 82%. It shows that if the content of sodium chromate in the liquor is too high, it may inhibit the leaching of chromium in the chromite.

実例5のプロセスに従って液相酸化反応及び保温をさせ、沈降させ、固液分離を行ってから取得した上澄み液及び反応スラグを測定すると、クロム転化率が99%である。前記の反応スラグを水で逆流洗浄を行ってから分離させ、洗浄スラグ液及び鉄スラグを取得する。水酸化バリウム及び洗浄スラグ液でクロム酸ナトリウムのモル比が1.2:1となるようにして前記の洗浄スラグ液に水酸化バリウムを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:2h、反応温度:80℃)、反応が完了してから分離で取得したクロム酸バリウムの沈殿物C及びアルミニウムを含む灰汁D測定すると、クロム転化率が97%である。ケイ酸ナトリウム及びアルミニウムを含む灰汁Dでアルミン酸ナトリウムモル比が1.2:1となるようにして前記のアルミニウムを含む灰汁Dに質量濃度90%のケイ酸ナトリウムのパルプを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:3h、反応温度:90℃)、反応が完了してから分離で低アルミニウム灰汁及びアルミノケイ酸ナトリウム沈殿物を取得する。アルミニウム除去率は95%に達し、リサイクル標準を満たす。分離による低アルミニウム灰汁にアルカリを追加してからオートクレーブに戻してリサイクルを行う。同一の条件で液相酸化反応をさせ、反応が完了してから圧力を解放し、冷却させてからオートクレーブにあるものを恒温ボックスに移して保温し、沈降させ(温度:150℃、時間:210min)、固液分離を行ってから測定すると、クロムの転化率が99%であるので、アルミニウムを含む灰汁Dはケイ酸ナトリウムで処理されてから取得した低アルミニウム灰汁がクロムの浸出に影響がないことを示す。
(比較例2)
According to the process of Example 5, liquid-phase oxidation reaction, incubation, sedimentation, solid-liquid separation, and measurement of the supernatant liquid and reaction slag obtained show that the chromium conversion rate is 99%. The reaction slag is subjected to back washing with water and then separated to obtain a washing slag liquid and iron slag. Barium hydroxide is added to the washing slag liquid so that the molar ratio of sodium chromate is 1.2:1 between the barium hydroxide and the washing slag liquid, and the precipitation reaction is carried out (reaction time: 2 hours, reaction temperature: 80°C ), the sediment C of barium chromate and the lye D containing aluminum obtained by separation after the completion of the reaction were measured, and the conversion of chromium was 97%. The lye D containing sodium silicate and aluminum has a sodium aluminate molar ratio of 1.2:1, and a sodium silicate pulp having a mass concentration of 90% is added to the lye D containing aluminum to cause a precipitation reaction ( Reaction time: 3h, reaction temperature: 90°C), low aluminum lye and sodium aluminosilicate precipitate are obtained by separation after the reaction is completed. The aluminum removal rate reaches 95% and meets the recycling standard. Alkali is added to the low aluminum lye from separation and then returned to the autoclave for recycling. Let the liquid phase oxidation reaction under the same conditions, release the pressure after the reaction is completed, let it cool down, transfer the contents in the autoclave to a constant temperature box to keep warm and settle (temperature: 150 ° C, time: 210 min ), after solid-liquid separation, the chromium conversion rate is 99%, so the lye D containing aluminum is treated with sodium silicate, and the low-aluminum lye obtained has no effect on chromium leaching. indicates that
(Comparative example 2)

実例5のプロセス従って液相酸化反応及び保温をさせ、沈降させ、固液分離を行ってから取得した上澄み液及び反応スラグを測定すると、クロム転化率が99%である。前記の反応スラグを水で逆流洗浄を行ってから分離させ、洗浄スラグ液及び鉄スラグを取得する。水酸化バリウム及び洗浄スラグ液でクロム酸ナトリウムのモル比が1.2:1となるようにして前記の洗浄スラグ液に水酸化バリウムを入れて沈殿反応をさせ(反応時間:2h、反応温度:80℃)、反応が完了してから分離で取得したクロム酸バリウムの沈殿物C及びアルミニウムを含む灰汁D測定すると、クロム転化率が97%である。アルミニウムを含む灰汁Dにアルカリを追加してからオートクレーブに戻してリサイクルを行う。同一の条件で液相酸化反応をさせ、反応が完了してから圧力を解放し、冷却させてからオートクレーブにあるものを恒温ボックスに移して保温し、沈降させ(温度:150℃、時間:210min)、固液分離を行ってから測定すると、クロムの転化率が88%であるので、処理されていないアルミニウムを含む灰汁Dはクロムの浸出を抑制できることを示す。 According to the process of Example 5, the liquid-phase oxidation reaction, incubation, settling, solid-liquid separation, and then the supernatant liquid and the reaction slag obtained are measured, and the chromium conversion rate is 99%. The reaction slag is subjected to back washing with water and then separated to obtain a washing slag liquid and iron slag. Barium hydroxide is added to the washing slag liquid so that the molar ratio of sodium chromate is 1.2:1 between the barium hydroxide and the washing slag liquid, and the precipitation reaction is carried out (reaction time: 2 hours, reaction temperature: 80°C ), the sediment C of barium chromate and the lye D containing aluminum obtained by separation after the completion of the reaction were measured, and the conversion of chromium was 97%. Alkali is added to the lye D containing aluminum and then returned to the autoclave for recycling. Let the liquid phase oxidation reaction under the same conditions, release the pressure after the reaction is completed, let it cool down, transfer the contents in the autoclave to a constant temperature box to keep warm and settle (temperature: 150 ° C, time: 210 min ), the conversion rate of chromium is 88% when measured after solid-liquid separation, indicating that the lye D containing untreated aluminum can suppress the leaching of chromium.

上記は本発明の望ましい実例に過ぎなく、本発明にいかなる制限をするものではなく、本発明の技術実質に従って上記の実例に対して行う一切の簡単な改訂、変更及び同じ効果の構成調製が本発明の請求項に属する。 The above are only preferred examples of the present invention, and do not limit the present invention in any way. belong to the claims of the invention.

本発明はクロマイト液相酸化法でクロム塩を調製する新規プロセスルートを指摘し、創造的にクロマイト浸出中の固液分離、高アルカリ性媒質におけるクロム塩の分離及び中間産物がクロム塩系に変換する重要なプロセス上の課題を解決し、産業における応用の見通しがとても広い。本発明はクロマイト液相酸化浸出のプロセスについて動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌ブレードを搭載したオートクレーブでオートクレーブ内の上部における空気相が元のシングルエリアから巻かれて入る混合方式マルチエリアに変わるようにし、マルチローカスで巻かれて入る多元の混合方式となるので、反応システムにおける気・液・固相の質量移動の過程が大いに強化され、浸出反応プロセスの効率が向上される。本発明は高アルカリ性媒質におけるクロマイトの酸化浸出システムの保温及び沈降に関する分離プロセスを指摘し、固液分離の課題を解決し、従来の希釈ろ過や遠心などの方法と比べてみると、固液分離時間及び機器上のコストが顕著に削減され、始終に上澄み液における低いアルミニウム含有量及び高いアルカリ含有量を保つことができ、洗浄スラグ液でアルミニウム含有量が高く、アルカリ含有量が低いので、後継ぎの循環及びアルミニウム除去のプロセスに極めて有利である同時に、元の灰汁濃度が最大の程度で保留され、媒質の直接リサイクルの効率が大いに向上されている。 The present invention points out a new process route to prepare chromium salt by chromite liquid phase oxidation method, creatively solid-liquid separation during chromite leaching, separation of chromium salt in highly alkaline medium and intermediate product conversion to chromium salt system. It solves important process challenges and has very broad industrial application prospects. This invention relates to the process of chromite liquid-phase oxidative leaching by combining dynamic and static autoclaves equipped with stirring blades. The air phase in the upper part of the autoclave is wound from the original single area, and the mixing method is multi-area. , the process of mass transfer of gas-liquid-solid phase in the reaction system is greatly enhanced, and the efficiency of the leaching reaction process is improved. The present invention points out the separation process of heat preservation and sedimentation of chromite oxidative leaching system in highly alkaline medium, solves the problem of solid-liquid separation, and compares with the traditional dilution filtration, centrifugation and other methods, solid-liquid separation Time and equipment costs are significantly reduced, and a low aluminum content and high alkali content in the supernatant can be maintained all the time. circulation and the process of aluminum removal, while at the same time the original lye concentration is retained to the greatest extent, greatly enhancing the efficiency of direct recycling of the medium.

Claims (17)

撹拌機(1)及び前記の撹拌機(1)の攪拌軸(2)と平行して設置された静的攪拌ブレード(12)の複数を含み、前記の静的攪拌ブレード(12)の複数が攪拌軸(2)を中心にして設置され、前記の攪拌軸(2)の底に攪拌ブレード(4)が取り付けられていることを特徴とする動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システム。 a stirrer (1) and a plurality of static stirring blades (12) installed parallel to the stirring shaft (2) of said stirrer (1), wherein said plurality of static stirring blades (12) are A stirring system with a combination of dynamic and static systems, characterized in that it is installed around a stirring shaft (2) and a stirring blade (4) is attached to the bottom of the stirring shaft (2). . 前記の静的攪拌ブレード(12)の複数と攪拌軸(2)との距離が等しくないことを特徴とする請求項1に記載の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システム。 The combined dynamic and static stirring system according to claim 1, characterized in that the distances between the plurality of static stirring blades (12) and the stirring shaft (2) are unequal. 前記の静的攪拌ブレード(12)がスラット形、円筒形または角柱形の攪拌ブレードであることを特徴とする請求項1または2に記載の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システム。 The combined dynamic and static agitation system according to claim 1 or 2, characterized in that said static agitator blade (12) is a slat, cylindrical or prismatic agitator blade. 撹拌機(1)の攪拌軸(2)を円心にし、前記の静的攪拌ブレード(12)の設置半径と攪拌用容器の半径との比が1:7.5~1:16にあることを特徴とする請求項2に記載の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システム。 The stirring shaft (2) of the stirrer (1) is circular, and the ratio of the installation radius of the static stirring blade (12) to the radius of the stirring vessel is 1:7.5 to 1:16. The agitation system by combination of dynamic and static according to claim 2. 下記の手順を含むことを特徴とし、請求項1、2または4に記載の動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムでクロマイトの液相酸化を行ってクロム塩を調製するプロセス。
クロマイト、水酸化ナトリウム及び水を動的ものと静的ものとの組み合わせによる攪拌システムを搭載したオートクレーブに入れ、攪拌しながらオートクレーブに酸素を入れて液相酸化反応をさせ、反応が完了してから圧力を解放し、冷却させてからオートクレーブにあるものを恒温ボックスに移して保温し、沈降させ、保温され、沈降したものに対する固液分離を行って上澄み液及び反応スラグを取得する。
前記の反応スラグを逆流洗浄してから分離させて洗浄スラグ液及び鉄スラグを取得する。
前記の上澄み液に水酸化バリウムを入れて沈殿反応をさせ、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物A及びアルミニウムを含む灰汁Bを取得する。
前記の洗浄スラグ液に水酸化バリウムを入れて沈殿反応をさせ、反応が完了してから分離させてクロム酸バリウムの沈殿物C及びアルミニウムを含む灰汁Dを取得する。
塩酸で前記のクロム酸バリウムの沈殿物A及びクロム酸バリウムの沈殿物Cを溶解させてから還元剤を入れ、還元反応で塩化クロムと塩化バリウムとの混合溶液を取得し、前記の混合溶液のpHを調節してクロムが水酸化クロムで完全に沈殿するようにし、固液分離で水酸化クロム製品を取得する。
A process for liquid-phase oxidation of chromite to prepare chromium salts in a combined dynamic and static agitation system according to claim 1, 2 or 4, characterized in that it comprises the steps of:
Put chromite, sodium hydroxide and water into an autoclave equipped with a mixing system of dynamic and static stirring. After the pressure is released and cooled, the contents in the autoclave are transferred to a constant temperature box to be kept warm, settled, and kept warm, and the sediment is subjected to solid-liquid separation to obtain supernatant liquid and reaction slag.
The reaction slag is backwashed and then separated to obtain a washing slag liquid and iron slag.
Barium hydroxide is added to the supernatant to cause a precipitation reaction, and separated after the reaction is completed to obtain a sediment A of barium chromate and a lye B containing aluminum.
Barium hydroxide is added to the washing slag liquid to cause a precipitation reaction, and separated after the reaction is completed to obtain a precipitate C of barium chromate and a lye D containing aluminum.
After dissolving the barium chromate precipitate A and the barium chromate precipitate C with hydrochloric acid, a reducing agent is added, a mixed solution of chromium chloride and barium chloride is obtained by a reduction reaction, and the mixed solution is The pH is adjusted so that chromium is completely precipitated with chromium hydroxide, and the chromium hydroxide product is obtained by solid-liquid separation.
前記の液相酸化反応の温度が180~270℃、酸素分圧が1.2~2.6MPa、攪拌回転数が500~900rpm、反応時間が1~5hにあることを特徴とする請求項5に記載の方法。 6. The liquid phase oxidation reaction according to claim 5, wherein the temperature is 180-270° C., the oxygen partial pressure is 1.2-2.6 MPa, the stirring rotation speed is 500-900 rpm, and the reaction time is 1-5 hours. Method. 水酸化ナトリウムとクロマイトとの質量比が(2~5):1にあり、水酸化ナトリウムの質量が水酸化ナトリウムと水との総質量の30~60%に当たることを特徴とする請求項5に記載の方法。 According to claim 5, wherein the mass ratio of sodium hydroxide and chromite is (2-5):1, and the mass of sodium hydroxide is 30-60% of the total mass of sodium hydroxide and water. described method. 前記の保温及び沈降の場合に温度が70~150℃、時間が120~210minにあることを特徴とする請求項5に記載の方法。 The method according to claim 5, characterized in that the temperature is between 70 and 150°C and the time is between 120 and 210 min for said incubation and sedimentation. 前記の上澄み液に水酸化バリウムを入れて沈殿反応をさせる場合、水酸化バリウム及び上澄み液でクロム酸ナトリウムのモル比が(1~1.2):1、反応時間が1~2h、反応温度が60~80℃にあることを特徴とする請求項5に記載の方法。
前記の洗浄スラグ液に水酸化バリウムを入れて沈殿反応をさせる場合、水酸化バリウム及び洗浄スラグ液でクロム酸ナトリウムのモル比が(1~1.2):1、反応時間が1~2h、反応温度が60~80℃にある。
When barium hydroxide is added to the supernatant for precipitation reaction, the molar ratio of barium hydroxide and sodium chromate in the supernatant is (1-1.2):1, the reaction time is 1-2 hours, and the reaction temperature is 60. 6. The method of claim 5, wherein the temperature is ~80°C.
When barium hydroxide is added to the washing slag liquid to cause a precipitation reaction, the molar ratio of barium hydroxide and sodium chromate in the washing slag liquid is (1 to 1.2): 1, the reaction time is 1 to 2 hours, and the reaction temperature is is between 60 and 80°C.
前記のアルミニウムを含む灰汁Dにケイ酸ナトリウムパルプを入れて沈殿反応をさせ、反応が完了してから分離で低アルミニウム灰汁及びアルミノケイ酸ナトリウム沈殿物を取得する手順も含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。 A step of adding sodium silicate pulp to the lye D containing aluminum to cause a precipitation reaction, and separating after the reaction is completed to obtain a low-aluminum lye and a sodium aluminosilicate precipitate. The method described in 5. 前記のケイ酸ナトリウム及びアルミニウムを含む灰汁Dでアルミン酸ナトリウムのモル比が(1~1.2):1にあることを特徴とする請求項10に記載の方法。 11. Process according to claim 10, characterized in that the lye D containing sodium silicate and aluminum has a molar ratio of sodium aluminate of (1-1.2):1. 分離で取得した低アルミニウム灰汁にアルカリを追加してからオートクレーブに戻してリサイクルを行う手順も含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 11. Process according to claim 10, characterized in that it also includes the step of adding alkali to the low aluminum lye obtained from the separation and then returning it to the autoclave for recycling. アルミニウムを含む灰汁Bをオートクレーブに戻してリサイクルを行う手順も含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。 6. Process according to claim 5, characterized in that it also includes the step of returning the aluminum-bearing lye B to the autoclave for recycling. 前記のクロム酸バリウムの沈殿物Aとクロム酸バリウムの沈殿物Cとの物質の量の和と塩酸中HClの物質の量との比が1:(2~5)にあり、塩酸の体積がクロム酸バリウムの沈殿物Aとクロム酸バリウムの沈殿物Cの質量との和の4~8倍にあたり(その中、体積は単位がmL、質量は単位がgである)、前記の還元剤が小分子アルコール系有機物であり、還元剤のモル質量がクロム酸バリウムとの理論上の反応のモル質量の1~5倍に当たることを特徴とする請求項5に記載の方法。 The ratio of the sum of the amounts of the barium chromate precipitate A and the barium chromate precipitate C and the amount of the substance of HCl in hydrochloric acid is 1: (2 to 5), and the volume of hydrochloric acid is 4 to 8 times the sum of the mass of the barium chromate precipitate A and the barium chromate precipitate C (in which the volume is in mL and the mass is in g), and the reducing agent is 6. Process according to claim 5, characterized in that it is a small-molecular alcoholic organic and the molar mass of the reducing agent is 1-5 times the molar mass of the theoretical reaction with barium chromate. 還元反応の攪拌回転数が200~400rpm、反応温度が50~80℃、反応時間が1~2hにあることを特徴とする請求項5に記載の方法。 6. The method according to claim 5, wherein the reduction reaction has a stirring rotation speed of 200 to 400 rpm, a reaction temperature of 50 to 80° C., and a reaction time of 1 to 2 hours. 還元反応の次で水酸化バリウムで前記の混合溶液のpHを8~9に調節することを特徴とする請求項5に記載の方法。 6. The method according to claim 5, characterized in that following the reduction reaction, the pH of the mixed solution is adjusted to 8-9 with barium hydroxide. バリウムが完全に沈殿するまでクロムが水酸化クロムで完全に沈殿してから固液分離で取得した液相に硫酸を入れて硫酸バリウム製品を取得する手順も含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。 6. The method according to claim 5, further comprising the step of completely precipitating chromium with chromium hydroxide until barium is completely precipitated, and then adding sulfuric acid to the liquid phase obtained by solid-liquid separation to obtain a barium sulfate product. described method.
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