JPH05506637A - クロム鉱物からアルカリクロム酸塩を調製するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はクロム鉱物の酸化的分解、すなわち、三価クロム化合物の酸化、特に 、三価クロムを含む鉱物の酸化による六価クロム化合物の調製に関する。

三価クロムを含む天然鉱物（以下に一般的用語「クロマイト」と称される鉱物） からの三価クロムの抽出は、鉱物の中に存在する三価クロムを酸化させて六価ク ロムにし、次いて、六価クロム可溶性塩の形で続いて浸出によってその三価クロ ムを抽出することを含む。

クロマイトを酸化的分解するための従来の方法は、鉱物を細かく粉砕し、次いで それは６００℃と１５００℃の間の温度で炭酸ナトリウムおよび／または水酸化 ナトリウムが存在するとき、または、他のアルカリ金属が存在するとさらに、希 釈材料およびときには酸化剤が混合物に添加される。一般的に酸化鉄（ｎ）およ び浸出残渣が希釈剤として使用される。

酸化反応に必要な高温度が、混合物を直接加熱することによって、すなわち、分 解されるべき塊を火炎に直接接触させ、かつ酸化に必要な大気内で通常希釈され たバーナーの燃焼生成物と直接接触させることによって得られる。

混合物の様々な処理方法または組成が、プロセス収率を向上させる目的で提案さ れている。

たとえば、特許第ＤＥ−２５５７４０３号および第ＤＥ２６０７１３１号は、ク ロムの含量は少ないがシリカを特に多く含有しているクロマイト鉱物の分解に関 し、特許第ＤＥ２５４２０５４号は、クロマイトのＣＲ２０，から水溶性クロム 酸塩への変換の収率を７０％と８５９６との間の値にまで上昇させる目的で、優 先的な形で、まったく３つの熱酸化サイクル（ぽい焼）を予測する。多相プロセ スを提案している。

ヨーロッパ特許第ＥＰ−Ａ−０２７８６８号は、湿潤浸出残渣を使用することに よって実際に得られた、水溶液内でペレット化された鉱物の混合物を炉に供給す ることを記載している。

上記のこれらすべての公知のプロセスが有する主な欠点は、鉱物に存在する三価 クロムの完全な酸化に十分な酸化ガス中の０２の濃度を得ることが困難であると いうことで。

あり、これは、空気を多く含んだ燃焼煙内に存在する酸素が通常総量のわずか約 ８％ないし１０％であるからである。

さらに、燃焼ガスおよび希釈ガスの両方ともが混合物と直接接触するようにされ るという事実により、炉からの粒子の飛沫同伴を生じる。これらの粒子は、結果 として生じる無関係でない生態上の損害とともに、分離されなければならず、こ れは、これらの粒子が六価クロムもまた含んでいるからである。

炉の中の雰囲気の特性を改良するために、酸化ガスの酸素含量を増加させる試み がなされた。たとえば、日本特許！１ｉ１７５９０５号（日本に、　Ｋ、　）　 ハ、直接的ニ加熱すレタ回転管状炉の火炎の下で酸素含量の多いガスの注入につ いて述べている。しかし、このような溶液は、いかなる価値ある収率の向上もな く、飛沫同伴された粒子および付着した汚れ環の形成の増加をもたらす。

今世紀の始め以来公知の代替の方法では（たとえば、ドイツ特許第ＤＥ−１６３ ８１４号および第ＤＥ−１７１０８９号を引用する）、その中の多量のアルカリ 水酸化物の存在のために一般的に得られた低フラックス混合物を使用することに よって、比較的低い温度（４００℃ないし７００℃）で、クロム鉱物の酸化反応 が行なわれる。酸化は、融解槽の中に酸素を含有したガスを注入することによっ て、または、酸素ドナー（たとえば窒素酸アルコール塩、酸化マンガン（■）、 酸化鉛など）を混合物に添加することによって通常援助される。

公知の技術から生じる新たな問題は、反応の際に形成するモノクロム酸塩が鉱物 のばい焼温度で融解するという事実によるものである。

融解されたモノクロム酸塩は始めに反応器内に存在する鉱物内で分散され、かつ それによって「吸収される」ことが判明した。反応器内に入れられた鉱物の総重 量のモノクロム酸塩（Ｎａ２Ｃｒ０４　）のある重量パーセントを越えると、ク ロマイトの脈石は、反応器と接触する融解されたモノクロム酸塩をもはや「吸収 」かつ保持することができず、すべての欠点を伴って（管状炉の場合）付着した 汚れ環を形成する。

通常クロマイト鉱物は、乾性相で公知のプロセスで、通常４０％より高くない、 「吸収可能な」最高パーセントよりも大きいモノクロム酸塩の重量を与えるよう な量の三価クロムを含んでいる。

この事実により、クロムおよびアルカリ化合物の経済的に受容可能な転換収率で 処理することができるように、異なったタイプの溶液を見出す様々な試みがなさ れた。

もっとも広く適用された第１の溶液は、酸化的分解されるべき混合物に、まった くクロムを含有しないかまたは非常に低いクロム含量を有し、したがって、融解 されたモノクロム酸塩を維持または「吸収」できるような１つ以上の「希釈」材 料を添加することによって構成される。

この目的のために、先の酸化的分解から結果として生じる上類がしばしば使用さ れる。

この溶液は、鉱物およびアルカリからのみ構成される、理想的なものよりもより 多量の材料をいつも処理しなければならないという欠点を存する。

第２の溶液が米国特許第ＵＳ−３９６３８２４号に述べられている。この技術で は、撹拌かつ酸素の注入によって、粉砕されたクロマイト鉱物が低フラックスア ルカリ塩の浴に分散されかつ非直接的に反応器内で加熱される。この技術の主な 欠点は、５：１と２０＝１との間で変化する鉱物に対する比で存在しなければな らないアルカリ塩の過剰な消費であり、これによって、この技術が有する高いコ ストゆえに、工業的プロセスの適用には実質的に不適当である。

米工特許第ＵＳ−３２９５９５４号で述べられているさらに他の技術によれば、 「二成分」混合物、すなわち、クロマイト鉱物とアルカリのみからなる混合物は 、静止状態にある間酸化的分解の処理が施される。この目的のために、この混合 物はケーク状に調製され、特別な容器に入れられて、非直接的に加熱された炉か ら引出され、その加熱炉の中では大気の空気流が流れている。このような方法で 、希釈材料がない場合でさえも、融解されたモノクロム酸塩が鉱物から流出する のを避けることができ、こうして、約９０％の鉱物に存在するクロムの変換収率 を得ることになる。

この技術の欠点は、酸化の間鉱物が完全に静止状態でなければならないという事 実にある。回転炉のような連続反応器はこの技術からは明らかに除外されており 、これは、上記の付Ｗｉｇ物および環の形成という現象をもたらすであろうから である。したがって、この技術の困難な実現性だけでなく、その非経済的な性質 を見出すことが容易である。

この発明は、制御された条件の下で、高い収率で、かつ付着汚物および環を形成 することなく、三価クロム化合物を含む材料の酸化的分解を可能とする方法を目 的とする。

この発明の第２の目的は、三価クロムを含む前記鉱物内に含まれたクロム化合物 が短時間で転換されることができる方法によって、このような酸化的分解を行な うことである。

この発明の第３の目的は、クロム残渣から煙を精製するための装置を必要とする ことなく、燃焼ガスを外気に直接的に分散させることを可能とすることである。

この発明の他の目的は、発明された方法を実行するための装置を実現することで ある。

これらのすべての目的は、アルカリが存在した状態で、三価クロム化合物を含ん だ鉱物および／または物質の酸化的分解によってアルカリクロム酸塩の生成のた めの方法であって、制御された環境で、かつ前記反応器内の材料の所望の耐久時 間に従って、予め定められた酸素パーセントが調節可能である状態で、前記材料 を加熱することによって乾式相で前記酸化的分解が行なわれることを特徴とする 方法を教示している本発明によって達成された。

この発明はさらに、上記の方法に従って三価クロムを含有する材料の酸化的分解 のための装置に関し、酸化的反応雰囲気と接触することによって前記酸化的分解 および加熱を行なうための反応器を含み、前記反応器は、混合物の流れと酸化ガ スの流れとが移動する回転型であることを特徴とする、装置に関する。

この方法およびそれに関連した装置によって、変換収率の大きな増加が得られ、 かつ反応の速度の驚くべき増加を示し、その結果焼成時間が減少されかつ炉の生 産性に関して大きな利益がもたらされる。

純粋に説明的でありかつ非限定的な方法で考慮されるべき添付の図面を参照して 、非常に詳細にこの発明が以下に述べられる。図面において、 図１はこの発明に従った装置の好ましい実施例の縦方向断面図を示す。

図２はこの発明に従った方法の相を示している図を示す。

図３は、この発明に従った方法を用いて、酸素の異なった濃度に対する時間と関 連してソーダおよびクロマイトの両方の変換収率が記されたグラフを示す。

この発明に従った方法は酸化的分解を含み、すなわち、三値クロム化合物を含ん だ材料は始めに予め定められた粒度分析に従って粉砕され、次いで、アルカリで 、もし必要であれば、所望の粒度分析に従ってまた粉砕された希釈材料で（好ま しくは乾式相で）混合される。

こうして得られた混合物は公知の技術（たとえば、装置からの熱いガスを使用す ることによって）に従って予熱されることができ、次いで、反応器内に供給され て、そこで、アルカリクロム酸塩の形成をもたらす鉱物の酸化が行なわれる。

この発明の原理に従うと、加熱手段は、酸化ガスを供給するのに使用される手段 と区別され、かつこの反応に必要とされた酸素は、異なった、予め定められた、 調節可能な濃度の酸素を含んだガスを、制御された方法で、混合物に供給するこ とによって供給される。すなわち、公知の方法とは異なって、従来の方法では、 反応に必要な熱および酸素の両方をシステムに供給するバーナーの燃焼生成物が ない状態で、制御された環境で酸化相が生じる。

一般的に５００℃と１５００℃との間にある反応温度に混合物の温度を設定する のに必要な熱が、その直接的または非直接的加熱によって混合物に与えられる。

この発明の好ましい実施例では、混合物の直接加熱が、反応器の中に置かれたバ ーナーによって行なわれる。この場合、熱は反応器の壁面を通り、それゆえ壁面 は修理される必要がない。

混合物を直接的に加熱することもまた可能である。しかしながら、この場合、電 気的抵抗または同等の加熱手段が使用され、これにより、高い酸素パーセントお よび減少されたガス容量で、制御された環境内で動作することができる。

酸化反応の終りに、この発明の目的である、アルカリクロム酸塩を水溶液として 抽出するために、得られた「フリット」が公知の態様で浸出される。

上記のように混合物を加熱することによって、混合物の組成と、反応温度と、酸 素濃度が８％ないし１００％の範囲にあるガスを導入することが所望される速度 論との関係で０２の濃度を調節することによって、混合物に供給された酸化ガス の組成を調べることができる。

酸素濃度の調節に加えて、混合物に酸化化合物を添加することによって反応が制 御され得る。

さらに、この発明に従った方法は、以下に引用される実施例から明らかに理解さ れるように、空気中に含まれた酸素の量（約２１％）よりも多い多量の酸素を含 んだガスが反応器に供給される場合特に有利であり、かつ実質的に純粋な加熱さ れた酸素が反応器に供給されるとき、特に有利であると証明される。

制御された環境で混合物を加熱すると、バーナーからの燃焼生成物が酸化ガスか ら分離し続けることになり、またしたがって、反応器の腐食から生じるガス内の 粒子が飛沫同伴することが避けられる。その結果、従来の方法に不可欠であった 高値な分離精製装置はもはや必要でない。

したがって、粒子、特にクロムから遊離した燃焼生成物は熱の回収のための交換 手段に、次いで大気に直接送られることができる。

混合物内に存在するアルカリが炭酸塩および／または炭酸水素塩を含む場合、酸 化反応から生じるガスは、前記炭酸塩／炭酸水素塩の分解から発生された二酸化 炭素を含む。

酸化ガスの流量および組成を適切に調整することによって反応器から出るガス内 に、９０％よりも高いＣＯ２の濃度が得られる。

この結果は、反応器内のガスの希釈を妨げる適切な手段を用いることによって達 成された。

こうして得られた二酸化炭素は、適切に洗浄かつ冷却された後で、酸化された混 合物を浸出させることによって得られたアルカリクロム酸塩の水溶液の炭酸化を もたらすように酸性化法に有利にも向けられ得る。

この点で、それゆえこの発明によって、反応器出口ガスが十分に高い濃度の二酸 化炭素を有して得られることができ、そのガスは、最初に二酸化炭素を濃縮する 必要なく、クロム酸塩溶液の炭酸化手段に直接供給されることができることに注 目すべきである。

さらに、得られた二酸化炭素の容量は、炭酸化のためにクロム酸塩をアルカリニ クロム酸塩に変換する方法が必要とされるのにまったく十分な容量である。反応 器は高濃度の二酸化炭素を発生し、かつしたがって、特別な二酸化炭素生成装置 を必要としない。

この発明に従った方法の他の特に有利な局面は、反応器出口からのガスが分析さ れ、したがって、反応の条件を調整しかつ生成サイクルを最高にすることが可能 となるという事実である。

さらに、酸化ガスを適切に調節することによって、この発明はアルカリからアル カリモノクロム酸塩への多少とも完全な転換を可能としく図３を参照）、これは クロマイトの処理から生じる化合物の性質によって反映される。

実際に、カルシウム化合物が存在しない場合（または混合物内のこのような化合 物の量が制限されている場合）酸化的分解の公知のプロセスの際に起こることと 対向して、浸出の後で得られた土類は驚いたことに磁気特性を有しない。

これは、この発明が炭酸塩からクロム酸塩への完全な変換を可能とする限り、焼 成および酸化相の化学が公知のものと実質的に異なっていることを意味している 。

この特定の結果により、さらに、結果として生じる土類の磁気特性があるかない かに関連して、混合物を焼成する方法においてアルカリの使用の程度を制御する ことが可能となる。

この主題について、磁気特性を有する土類を結果として得ることは、おそらく装 置の能力に特権を与え、上記の変換が完了されなかったことを示していることが 強調されなければならない。

実験用マツフル炉で行なわれた一連の予備試験について以下に述べる。その結果 は、方法の、またしたがってこの発明に従った装置の新規かつ重要な特徴を見出 すための重要な基礎を形成する。

以下の実施例で述べられるクロム鉱物は、４６．２％のＣｒ２Ｏ，と、２７．１ ９６のＦｅＯと、１５．９％のＡｌ２Ｏ、と、９．７％のＭｇＯと、１．０％の ５ｉ０２の組成を有するクロマイトである。

１００部のクロム鉱物と、６６部の炭酸ナトリウムと、先の分解により得られた １２０部の乾燥した浸出残渣からなる混合物が、実験用マツフル炉内で３０分間 １０５０℃でばい焼される。

炉の中に存在するガス状の混合物の酸素含量を変化させて、様々なテストがなさ れる。

反応混合物から浸出され得る、鉱物内に存在するクロムからクロム酸ナトリウム への変換に関する収率は次のように変化する。

０２体積％　収率 ４　５２％ １０　７８％ ２１　８３％ １００　９５％ 実施例２ １００部のクロム鉱物と、６６部の炭酸ナトリウムと、３１．５部の石灰と、先 の分解から得られた８８．５部の乾燥した浸出残渣からなる混合物が、実験用マ ツフル炉内で３０分間１０５０℃でばい焼される。

炉の中に存在するガス状の混合物の酸素含量を変化させてテストが行なわれる。

鉱物に存在するクロムの、反応混合物から浸出され得るクロム酸ナトリウムへの 変換に関する収率は次のように変化する。

０２体積％　収率 ７　８２　％ １０、．５　８７％ ２１　９０％ 実施例３ １００部のクロム鉱物と、４８部の炭酸ナトリウムからなる混合物が、実験用マ ツフル炉内で３時間７８０℃でばい焼される。

２つのテストが行なわれ、第１のテストは空気中で、第２のテストは純酸素内で 行なわれる。

炭酸ナトリウムのクロム酸塩への変換に関する収率は、７１．９％ないし９９％ 以上である。

実施例４ １００部のクロム鉱物と、５４部の炭酸ナトリウムと、先の分解から得られた４ ６部の乾燥した浸出残渣とからなる混合物が、実験用マツフル炉内で１０分間９ ６０℃でばい焼される。

２つのテストが行なわれ、第１のテストは空気中で、第２のテストは純酸素内で 行なわれる。

炭酸ナトリウムのクロム酸塩への変換に関する収率は、８８．２％ないし９９％ 以上である。

実施例５ １００部のクロム鉱物と３３部の炭酸ナトリウムからなる混合物が、実験用マツ フル炉内で１０分間９００℃でばい焼される。

２つのテストが行なわれ、第１のテストは空気中で、第２のテストは純酸素内で 行なわれる。

炭酸ナトリウムのクロム酸塩への変換に関する収率は、８８．７％ないし９９％ 以上の収率である。

実施例６ １００部のクロム鉱物と４３部の炭酸ナトリウムからなる混合物が、実験用マツ フル炉内で１０分間９５０℃で純酸素内でばい焼される。

このような条件の下で、炭酸ナトリウムのクロム酸塩への変換に関する収率は９ ８％よりも多い収率である。

フリットが浸出され、かつ１００部の乾燥した残渣が３０部の炭酸ナトリウムと 混合されて再び酸素内で、今回は１時間１０５０℃でばい焼される。

この条件の下で、鉱物内に存在するＣｒ２Ｏ，の炭酸ナトリウムへの変換に関す る収率は、９５％よりも多い収率まで上昇する。

最終残渣はたった３、７％のＣｒ２Ｏ５を含む。

上記の実施例から得られたデータは、クロム自身の変換の増加が、クロムの変換 反応が起こる環境での酸素の濃度の増加にどのように対応しているかを示す。こ れらの収率は、反応室内に純酸素が存在する場合はとんど１００％になる。

この発明の実施例としてかつ非限定的な態様で純粋に考慮されるべき以下の実施 例によって、この発明がさらに説明される。

実施例７ １００部のクロム鉱物と、５２．５部の炭酸ナトリウムと、先の分解から得られ た１５部の乾燥した浸出残渣とからなる混合物が、パイロットぽい焼装置に連続 的に送られる。前記装置は、直径２５０ｍｍ、加熱長さが３０００ｍｍという注 目に値する寸法を有する、特殊合金でできた、外部から加熱された、炉床を修理 していない回転管状反応器から構成される。混合物は１時間に７．５ｋｇの速度 で供給され、かつ反応器の内部温度は９８０℃に保たれる。

空気の向流により、炭酸ナトリウムからクロム酸ナトリウムへの転換に関する収 率は、ちょうど９６％よりも多い収率である。

実施例８ １００部のクロム鉱物と、５２．５部の炭酸ナトリウムと、先の分解から得られ た１５部の乾燥した浸出残渣からなる混合物が、上記実施例で述べられた装置に 連続的に送られる。反応器の内部温度を９８０℃に維持するが、純粋酸素の向流 で１時間に２８ｋｇの供給速度で送ると、炭酸ナトリウムからクロム酸ナトリウ ムへの転換に関する収率は９８％よりも多い収率になる。反応生成物を浸出させ た後で得られた残渣は、いかなる磁気特性をも有しない。反応器出口でのガスは 、８８％のＣＯ２と、１１％の０２と、１％のＮ２の表示的な乾式組成を有する 。

実施例９ １００部のクロム鉱物と、２６．５部の炭酸ナトリウムと、４１部の炭酸水素ナ トリウムと、先の分解から得られた１５部の乾燥した浸出残渣からなる混合物が 、実施例７で述べられた装置に連続的に送られ、反応器の内部を９８０℃の温度 に維持し、純酸素の向流を１時間に２９．　５ｋｇの速度で送ることによって、 ９８％よりも多い炭酸ナトリウムからクロム酸ナトリウムへの変換収率が得られ る。

浸出の後で害られた反応生成物の残渣は、いかなる磁気特性をも有しない。反応 器出口でのガスは、９０％のＣＯ２と、９％の０２と、１％のＮ２という表示的 乾式組成を１００部のクロム鉱物と、５７．３部の炭酸ナトリウムとからなる二 成分混合物が、実施例７で述べられた装置に連続的に送られる。混合物は１時間 に２８ｋｇの速度で供給される。反応器内の温度は９９０℃に維持され、かつ純 酸素の向流により、炭酸ナトリウムからクロム酸ナトリウム・＼の変換に関して 、収率は９７％よりも多くなる。

実施例１１ １００部のクロム鉱物と、５７．３部の炭酸ナトリウムとからなる二成分混合物 が、反応器内の温度が９９０℃に維持される、実施例７て述べられた装置に連続 的に送られる。８００℃に予熱された、純酸素の向流により、炭酸ナトリウムか らクロム酸ナトリウムへの転換に関する収率は９７％よりも多くなり、混合物の 滞留時間は１０分間よりも短くてぽい焼される。このような条件の下で、鉱物に 元来存在するＣｒ２Ｏ，のモノクロム酸ナトリウムへの変換は８５％よりも多い 。

したがって、同じ処理条件の下で、制御された酸素含有大気内での酸化は、融解 部分が「不活性」部分から分離することができない十分に短い滞留時間で所望の 変換収率を与える（図３を参照）。

すなわち、酸化ガスの０２含量および他のヌ応パラメータの制御により、非常に 高速の反応速度で処理し、短時間で鉱物の脈石に融解されたモノクロム酸塩を多 （含有するようにし、かつ環および付着汚物が反応器内に形成され得る前に、転 換が所望のパーセントに達するや否やすべてを放出することができる。

実施例７ないし１１で述べられたように、好ましい反応器は、管状反応器内で混 合物が流れている間混合物を連続的に移動させるための手段が設けられた、非直 接的加熱回転炉で構成される。好ましくは酸化ガスは、向流で反応器を介して混 合物の流れに供給される。

この発明に従った方法の特別な性質は、こうして得られた生成物にもまた明らか に見られる。

事実、この発明に従った酸化プロセスが施されるモノクロム酸塩を含む鉱物は、 はとんど球状で、かつほとんどの部分は多孔性の粒子の形で管状反応器から出て 来ることが観察された。

ばい焼された鉱物のこの物理的局面は、依然として熱く、過剰の粉末がなく、先 に破砕する必要なく粒子がクエンチ剤に供給され得て、その結果材料自身の浸出 を容易にする限りにおいて、特に有利である。

通常使用された装置に関して、より均一でかつ激しくない態様でクエンチがまた 起こる。

この発明に従った方法の好ましい実施例で予測されるように、二成分混合物を使 用することによって、モノクロム酸塩含量と鉱物の脈石または不活性部分との重 量比は、１：１の率よりも高く、その後の処理に明らかに有利である。

図３に示されたグラフから、この発明に従った方法がどのようにソーダおよびク ロム鉱物の収率の顕著な増加をもたらし、同時に、焼成時間の減少をもたらすの かが非常に明らかであろう。

示されたデータは、二成分混合物で１０００℃の温度で行なわれた酸化反応に関 する。

図１を参照して、この発明に従った方法の実現のために好ましい装置について図 で説明される。既に述べたように、このような装置は、混合物を供給するための 手段２が上流に設けられて、かつ反応器からの出口ガスを熱交換器におよび／ま たは二酸化炭素を回収するための、および／またはガスを分析するための手段（ 図示されていない）に供給するための手段９が設けられた、回転管状反応器１を 有する。そのもっとも下流に、酸化された混合物を浸出手段（図示されていない ）に運搬するための手段３と、向流の酸化ガスを混合物の流れに供給するための 手段４とが設けられ、装置はまた、反応器内のガスの希釈を妨げるように密封手 段１７を含む。

反応器】は、炉の加熱室を形成する一般的に耐火材料の構造５の中に設置される 。加熱室５には、管状反応器１の加熱のための、参照番号６で概略的に示された 手段が設けられる。加熱手段６は、管状反応器の上および下にあるたとえばバー ナーのような公知の手段である。

加熱室５の上方部分に、加熱素子６の燃焼ガスを放出するための手段７が設けら れる。これらの技術上公知の手段は、炉５の通風を制御するための弁手段８を含 む。

この発明に従った装置により、加熱素子６からの燃焼ガスは完全にクロム粒子か ら遊離しているので、熱回収手段（図示されない）に供給されることができ、か つ、反応器の外に位置付けられている加熱室５の耐火材料は、クロム化合物を含 む混合物から絶縁されており、したがって、後者による炉のいかなる汚染をも避 けることができかつ補修作業を容易にすることが明らかである。

図２は、この発明に従った装置の好ましい実施例と、様々な処理相を示す概略図 である。

前記図面を参照して、もしあれば、クロマイト、アルカリおよび希釈材料が、粉 砕および／または混合のための手段１０に供給され、次いで、上記の方法に従っ て燃焼ガスにより同時に加熱される管状反応器１に供給される。こうして混合物 は、熱を伝達するための手段として作用し、かつ従来の炉とは異なって、その内 部壁に耐火材料の層を有しない管状反応器１の内部壁と直接接触するようにされ る。

酸化ガスは、混合物の流れとの向流方向に、ライン１２に沿って反応器１１内に 供給され、この方法で、（上記実施例で述べられたように）二酸化炭素を多く含 んだ反応器の出口でのガスは、酸化された混合物の浸出のための手段１５に入る アルカリモノクロム酸塩の溶液の酸性化のための手段１４にライン１３に沿って 直接送られることができる。

前記酸性化プロセスの間に形成されたアルカリ炭酸水素塩は、適切な処理の後、 混合手段１０に有利にもリサイクルされてもよい。

図は、反応器の加熱バーナーのガスから熱を回収するのに用いられ得る熱交換器 １６を示す。図示のように、交換器からのガスは、クロムから遊離しているので 、外部の大気に直接放出される。

すでに述べられたように、今述べられたばかりの装置の特定的な実施例は、この 発明に限定されると考えられてはならず、この発明の基本的概念はまったく異な った実施例においても具体的な形式を取ることが可能である。

たとえば、酸化的反応器の加熱がその中で、公知の型の電気的抵抗によって起こ る実施例について考えることも可能である。この場合もまた、酸化されるべき鉱 物と完全に相互作用することができる酸化ガスを有する制御された環境で、三価 クロムの酸化が起こる。

ＦＩＧ、３ 要約 この発明はクロム鉱物からアルカリクロム酸塩を生成することに関する。粉砕さ れた鉱物はアルカリと微細に混合される。次いで混合物は、加熱室（５）内に位 置付けられた回転反応器（１）に連続的に供給され、５００℃と１５００℃との 間の温度にまで加熱される。同時に、混合物は、制御された環境で三価クロム化 合物を酸化させるために、公知の予め定められた調整可能な組成を有する酸素を 含んだ１つまたはそれ以上の酸化ガスとともに（４）を介して供給される。酸化 された混合物は手段（３）を介して搬送され次いで浸出される。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成　４年１１月　６ Ｊ駿

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．アルカリが存在した状態で、三価クロム化合物を含む鉱物および／または物 質の酸化的分解によってアルカリクロム酸塩を生成するための方法であって、前 記酸化的分解は、前記材料を、制御された環境内で、かつ前記反応器内の鉱物の 所望の耐久時間に基づいて調節可能な予め定められた酸素パーセントで加熱する ことによって、乾式相で行なわれることを特徴とする、方法。
2. ２．前記混合物は５００℃と１５００℃との間の温度まで加熱されることを特徴 とする、請求項１に記載の方法。
3. ３．酸化ガスは、酸素の濃度が８％と１００％との間の範囲内に含まれて供給さ れることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. ４．純粋な空気が供給されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. ５．実質的に純粋でかつ熱い酸素が酸化ガスとして供給されることを特徴とする 、請求項３に記載の方法。
6. ６．予め定められた量の酸化化合物が前記混合物に添加されることを特徴とする 、請求項１に記載の方法。
7. ７．アルカリが炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化ナトリウムおよびそれらの化合物か ら選択されることを特徴とする、先行の請求項のいずれか１つに記載の方法。
8. ８．反応器から出るガスは、前記アルカリクロム酸塩の水溶液の酸性化に使用さ れることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. ９．酸化条件は反応器から出るガスの組成に従って調整されることを特徴とする 、先行の請求項のいずれか１つに記載の方法。
10. １０．混合物の酸化条件は、結果として生じる土類の磁気特性に従って調整され ることを特徴とする、先行の請求項のいずれか１つに記載の方法。
11. １１．前記混合物はバーナーまたは類似の燃焼手段によって非直接的に加熱され 、かつ、装置を出る燃焼ガスは熱回収のための交換手段に供給されることを特徴 とする、先行の請求項のいずれか１つに記載の方法。
12. １２．クロム化合物およびアルカリを含む前記混合物、および／または前記酸化 ガスは予熱されることを特徴とする、先行の請求項のいずれか１つに記載の方法 。
13. １３．前記混合物は電気抵抗または類似の加熱手段によって直接的に加熱される ことを特徴とする、先行の請求項のいずれか１つに記載の方法。
14. １４．クロマイトのような三価クロム化合物を含む材料を酸化的分解するための 方法であって、アルカリを有する前記材料の混合物を回転管状炉に供給する工程 と、前記混合物を前記反応器内に連続的に移動させる工程と、混合物内に存在す るクロム化合物を酸化させるために、予め定められた調整可能な組成を有する酸 素を含んだ１つまたはそれ以上の酸化ガスを前記混合物内に向流でかつ制御され た方法で導入する工程と、前記反応器内に含まれた混合物を加熱する工程と、水 溶液中のアルカリクロム酸塩を抽出するために、酸化された混合物を浸出する工 程とを含む方法。
15. １５．熱は反応器の非耐火性壁を介して混合物に伝えられることを特徴とする、 請求項１または１４に記載の方法。
16. １６．三価クロムを含む鉱物の酸化的分解のための装置であって、反応の酸化大 気と接触することによって前記酸化的分解および加熱を行なうための反応器を含 み、前記反応器は回転型であり、アルカリと混合された前記材料の流れおよび酸 化ガスの流れを移動させるための手段を有することを特徴とする、装置。
17. １７．前記回転反応器は修理されない材料で内部が形成されていることを特徴と する、請求項１６に記載の装置。
18. １８．前記回転反応器は加熱室内に含まれていることを特徴とする、請求項１７ に記載の装置。
19. １９．前記反応器はその中に位置付けられた電気抵抗または類似の加熱手段を含 むことを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
20. ２０．加熱ガスを大気中に直接運搬するための手段を含むことを特徴とする、請 求項１６に記載の装置。
21. ２１．酸化ガスの希釈を妨げるために、前記反応器から酸化された混合物を放出 するための手段を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
22. ２２．管状反応器から出る二酸化炭素を回収するための手段と、酸化された混合 物を浸出させることによって得られたアルカリクロム酸塩の水溶液に前記二酸化 炭素を送るための手段とを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
23. ２３．混合物を予熱するための手段を含むことを特徴とする、先行の請求項のい ずれか１つに記載の装置。
24. ２４．酸化ガスを予熱するための手段を含むことを特徴とする、先行の請求項の いずれか１つに記載の装置。
25. ２５．反応器を加熱するガスから熱を回収するための熱交換手段を含むことを特 徴とする、先行の請求項のいずれか１つに記載の装置。
26. ２６．請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の方法により得ることができる ような六価クロム化合物。
27. ２７．請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の方法により得ることができる ような六価クロム化合物を含む材料。