JPS61158825A - フレ−ク状の無水重クロム酸ナトリウム並びに工業規模におけるその製造方法および製造装置 - 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】 〔発明の要約〕 フレーク状の新規な無水重クロム酸ナトリウム（Ｎａ２
　Ｃｒｚ　０７）　、融点３５６℃（分解４００℃）に
ついて記載し、面積約１−１厚さ０．５鶴かつ２５℃に
おける見掛は比重１．１０（絶対比重２．７４８　）で
あり、さらに潮解も粉状化もしない諸特性を特徴とする
。重クロム酸ナトリウム二水塩からまたはその水溶液か
ら２段階、即ちａ）三水塩または濃厚水溶液の３８０℃
付近もしくはそれ以下の厳密調節された温度における蒸
発−熔融の段階と、ｂ）それによって得られた熔融物を
１５０〜１６０℃に急冷する際のフレーク化の段階との
新規な方法により製造される。この方法を行なうための
装置についても開示する。この装置は、本質的に脱水−
溶融炉と、１０〜２０ｒｐｍで回転するフレーク化装置
と、熱回収装置とから構成されている。

熱手段は、２つの段階でそれぞれ正および負であり、１
３９℃で溶融する溶融塩の特定共融混合物によって供給
される。上記混合物は、ＫＮＯ３５２，２％とＮ　ａ　
Ｎ　０３　７．０％と、Ｎ　ａ　Ｎ　Ｏｚ　　３９．４
％と、Ｋｚ　Ｃｒ）−０７１，４％とより成る。

〔発明の属する技術分野〕

本発明は、無水重クロム酸ナトリウム、その　　・製造
方法およびそれを行なうための装置に関する。

この問題は、産業分野で痛感されていることであり、現
在市販されている製品に関する欠点を除去することが要
求されている。

〔従来技術とその問題点〕

周知のように、重クロム酸ナトリウムは一般に微粉末を
も含んだ三水塩結晶として市販されている。この形態の
ものは、濃厚水溶液から結晶化、遠心分離および乾燥に
よって得られる。

それにも拘わらず、この製品は、吸湿性、潮解性があっ
て、保存されているサイロ内で排出、移動および使用が
極めて困難な小塊あるいは「架橋」を形成する。

さらに、作業場の空気中に懸濁した細塵の存在は、特に
周知のように呼吸系に対し極めて有害である。

このような欠点を除くため、無水製品（融点３５６．７
℃１分解４００℃、２５℃における絶対比＠２．７４８
　）に置き換えるという傾向がある。

この無水製品は、同様の用途に適すると共に三水塩に比
較して特にたとえば貯蔵が簡単であり、運搬と貯蔵のコ
ストが節減されかつ乾燥混合物での使用が可能であるな
ど顕著な利点を有する。

しかしながら、無水重クロム酸塩の製造につき今日まで
提案されている方法では満足な結果が得られない。三水
塩結晶もしくは水溶液を水分が蒸発するよう加熱するた
めの小規模な不連続法がある。実際上、これらの方法は
大して実用的でないため、特別の使用目的で小量の製品
を処理することにしか通していない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、潮解性がなくかつより経済的な無水重
クロム酸塩を工業規模で得るべ（、公知方法の欠点を克
服することである。

従って、本発明の主題は、潮解性がなく、かつ市場で入
手しうる欠点のない特殊なフレーク状の新規な溶融無水
重クロム酸ナトリウムである。

さらに、本発明の主題は、上記製品を得るための新規な
方法である。非潮解性の溶融無水重クロム酸ナトリウム
を、重クロム酸ナトリウム二水塩の結晶もしくはその濃
厚溶液から出発して経済的かつ産業的な製造を可能にす
る２段階の連続方法である。

本発明の主題は、さらに上記の製品を得るために用いる
装置である。

実際、研究の過程で、本質的に２つの要求に基づき、新
規な方法によって公知製品における欠点のない重クロム
酸ナトリウムを得ることが可能であると判明し、その２
つの要求とは、製品の部分的分解を避ける目的で全工程
を通じ、連続的な操作と正確な温度調節とを行なうこと
である。

〔発明の要点〕

従って、非潮解性の熔融重クロム酸ナトリウムを得るだ
めの新規な方法は、第一に連続的であり、かつ特に２つ
の連続的段階で行なわれる。

第１段階においては、約３８０℃で重クロム酸すｌ−Ｉ
Ｊウム二水塩を脱水−溶融させ、第２段階においては熔
融した塩をフレーク化工程に移して、ここで塩を正確に
調節された厳密な温度およびドクターブレードの切断速
度の条件下で直ちに冷却すると同時にフレーク化して、
最終重クロム酸ナトリウムに所望の特性（特に非潮解性
および非粉末化特性）を付与するような正確な寸法およ
び形状のフレークを形成する。

第１段階における必須の要件は、製品温度の正確な制御
であって、第一に約３８０℃に注意深く調節され、４０
０℃から始まる製品の分解を避けるため、その温度を越
えないように取扱うことによって最終市販製品の品質劣
化をも防止する。

さらに、親水後、製品は溶融した状態にはできるだけ短
時間保つことが必要不可欠である。

これは、特に前述のように特定の条件下で急冷しフレー
ク化するというフレーク化の第２段階に熔融生成物を直
ちに移すという連続操作によって与えられる。

第１段階に連続する第２段階においても、正確な温度関
節が不可欠である。まず第一に、溶融状態に達した生成
物を即座に急冷する。さらに、上記の冷却は、製品が所
望フレークの特殊形状を示すのに必要とされる正確な程
度まで行なわねばならない。

この方法では、連続操作と正確な温度制御とにより、不
可欠な条件が形成されて特定の正確なフレーク（要する
に非潮解の重クロム酸ナトリウム）を生成する。

両段階でできるだけ正確な温度調節（上記範囲を越えな
い）を行なうという本発明の特徴である要件は、第１段
階の溶解炉で重クロム酸ナトリウムを溶融させると共に
第２段階のフレーり化装置におけるドラム上で溶融物を
冷却するために、正と負の熱的手段として透熱性流体を
使用することが推奨される。

正確な温度制御と共に、この系は、この製造装置に大き
な安全性を保証し、単純化によってコストを低減させる
。

他方、やや高い温度（４１０℃）で透熱性流体を用いて
操作する必要は、そのような温度では透熱性油（同様の
目的に使用されることが知られている）の大部分が分解
しはじめるので、安全の理由で透熱性油の排除につなが
る。さらに、第１段階では、これらはそのような温度で
重クロム酸ナトリウムと偶然接触した場合重クロム酸ナ
トリウムとの危険な化合物を形成する。

従って、熔融塩の混合物を利用するのが好適と考えられ
る。この系では、製造装置における大きな安全性が保証
され、かつ装置が単純化されると同時に正確な温度制御
が確保される。

この目的で、（溶融）塩の共融混合物が１３９℃で特有
の組成にて完成された。

この混合物は、以下のものを含む： ＫＮＯ３５２，２％ Ｎ　ａ　Ｎ　ＯＪ　　　　　　　７．０％ＮａＮＯ２３
９，４％ に２Ｃｒ、０７　　　　１．４％ （融点１３９℃） 適当に冷却された同じ混合物も、第２段階でフレーク化
装置のドラムを冷却するために別の回路（上記混合物を
１５０〜１６０℃に保つ）で用いうろことも偶然みいだ
された。

本発明による方法は、本質的に第１段階の連続的な回転
式管状エバポレーターメルタと第２段階のフレーク化装
置とからなる特殊な装置内で行なわれる。

この炉には、重クロム酸ナトリウム二水塩を供給するホ
ッパを設け、かつ２つのセクグヨンで構成する。第１の
セクションにおいては、重クロム酸ナトリウム二水塩を
塩溶融ボイラから回収された気体によって予熱する。第
２のセクションでは、蒸発と現実の溶融とが生ずる。第
２セクシヨンは、はぼ一定の最高温度３８０℃にて、説
水されかつ熔融された生成物最小滞留時間保持しうるよ
うな正確な寸法を有する。このセクションは、４１０℃
で噴霧されかつ４００℃で塩溶融ボイラに連続循環され
る溶融塩により加熱される。

フレーク化装置は、熔融した無水重クロム酸塩の収集タ
ンクと、水を含むｗ４製コイルが浸漬されて蒸発により
余分な熱を除去する溶融塩の前記混合物を含む円筒形ド
ラム（フレーク装置）とより成る。

このようにして、熔融物が第１段階から送りこまれるド
ラムの外殻の温度は、１５０〜１６０℃の一定に保たれ
る。同時にドラムの速度は、１０〜２０　ｒｐｍに調節
され、またドラムには固化する無水重クロム酸塩を除去
する撞き取り刃を設ける。

フレーク化操作は、特に精巧さが要求される。

なぜなら、フレークが備えねばならずかつ本発明により
上記フレークに所望の特性を与えるような正確な寸法は
、大部分その操作に依存するからである。

上記操作は、温度とドラムの回転速度との調節の特殊な
条件により得られる。そのような調節によって固化した
重クロム酸塩をドクターブレードに接触させることがで
き、上記の固形物はフレーク中から簡単にとり除かれ、
一方生成物が極めて粘着性となって剥離しにくくならな
いような温度を有する。

ドラムの速度が２　Ｏｒｐｍを越えると、たとえば固化
するのに充分な時間のない重クロム酸塩の溶融物が、ド
クターブレードに溶融し過ぎた状態、或いはペースト状
になり過ぎた状態で到達することが確認された。

さらに、ドラムの回転数の減少は、温度の過度の上昇（
ペースト状になり過ぎる）を避けるために、装置の能力
低下をもたらす。

他方、１３０℃以下の温度でドラムを操作すると、ペー
スト状物質が、順次減少する程度でドラム内に粘着し、
ドクターブレードに到達する前にチップとしてシリンダ
ーから剥離する大きなフレークを形成して、溶融物中に
落下することも実験によって確認された。

他方、もし温度が１９０℃を越えると、溶融物は、回転
シリンダーに堅固に粘着する傾向があり、これを取り除
くことは極めて困難であり、極端な場合は機械の停止さ
えひきおこす。

フレーク化装置を操作する際、できるだけ厳密に至適温
度を示すように１５０〜１６０℃の一定内部温度が保た
れねばならず、またフレーク化用ドラムの１０〜２０　
ｒｐｍの速度も同様に臨界的であることは上記のことか
ら明らかである。従って、ドラム上での物質の冷却は、
ドクターブレードが特性的な寸法と形状とをもつフレー
クを除去しうるような正確な程度のペースト性を達成し
、その特徴は上記性質を有する新規な製品の特定の性質
を最終製品に付与する。

上記したように、この方法を効率的に実施する際の決定
因子である正確かつ単純な温度制御は、本発明に規定し
た共融混合物の使用によって可能になった。さらに、こ
の混合物は特に製品の望ましくない過熱を回避すること
ができ、それによって市販製品でおこりうる部分的な分
解が防止される。

最後に、バーナーの燃境ガスからの熱回収もこの方法で
得られることに注目すべきである。

このことは、また生産コストを減少させることに寄与す
る。

上記の操作によって、本明細書に記載された新規な製品
、すなわち溶融した無水重クロム酸ナトリウム（Ｎａｚ
Ｃｒ２０７、分子量２６２．０１）が得られ、これは潮
解性も粉状化もなく、フレークという特徴をもち、特定
の寸法と形状とをもつ。正確に規定すれば、約１０Ｉ１
１の面積で、厚さは０．５　ｍであり、見掛は比重は１
．１０であり、２５℃における絶対比重は２．７４８　
、融点は３５６．７’Ｃ（４００℃で分解が始まる）で
ある。

本発明に従って製造されたフレーク状の新規な無水溶融
重クロム酸ナトリウムは、潮解性がなくかつ粉状にもな
らず、簡単かつ経済的な工程で得られたためにより経済
的であり、また現在市販されている重クロム酸塩より安
全性が高いという市場の要求をすべて満足させるもので
ある。さらに、取扱い、移動、貯蔵がより簡単であり、
乾燥混合物としても用いうる。この新規な無水重クロム
酸塩は二水塩を使用するすべての用途、特に製茶工業、
媒染染料のような顔料の製造、繊維工業、木材貯蔵、電
気めっき、化学工業および酸化剤のような一般的な用途
並びに説葉剤のような農業への用途に適している。

〔実施例〕

本発明をより良（理解するため、添付図面を参照して、
本方法を以下説明する。

図面において参照符号１は回転式管状エバポレーターメ
ルタを示し、ここには予熱部２と、実働熔融−蒸発部３
という２つのセクションが区別されている。予熱室４内
において管状装置はバーナー６をもつ塩溶融ボイラー５
から到来する熱燃焼ガスによって外側で洗浄される。次
いでガスは煙突７に送られる。加熱室８内では管状装置
は（投入）温度４１０℃で溶融塩が噴霧器から噴霧され
る。次いで（排出）温度４００℃で前記の塩は加熱と循
環とのためにポンプ１０によりボイラに戻される。

三水塩結晶としてホッパＩＩ内に含まれている重クロム
酸ナトリウムは、連続的かつ一様にエバポレータに供給
され、かつ参照符号１２から蒸気が漏れながら無水重ク
ロム酸ナトリウムが３８０℃の（排出）温度で溶融状態
にて溶融炉から流出し、連続的に円筒状フレーク化装置
１４の収集タンク１３に供給される。後者は、溶融塩に
よって内部冷却され、水が送られる浸漬コイル１５によ
って１６０℃の温度に保たれる。

ドクターブレードによって剥離された無水重クロム酸ナ
トリウムの薄片は、収集ホッパ中に落下する。

さらに、例示の目的で本発明によるフレーク状の熔融無
水重クロム酸ナトリウムの製造例を以下に示す。

〔フレーク状無水重クロム酸ナトリウムの製造例〕

重クロム酸ナトリウム二水塩（１００ｋｇ／ｈ）を、明
細書に特定した共融混合物により約３９０℃に加熱され
た連続的な管状鉄反応器中に投入した。流出する溶融物
（８７ｋｇ／ｈ）を３８０℃の温度でフレーク化装置に
移送した。

フレーク化装置は長さ２９０龍かつ直径２９０龍の回転
シリンダーより成り、ドクターブレードが装着されてい
る。

上記共融混合物をシリンダー内に入れた。ドラムを１０
〜２０　ｒｐｍの速度で回転させた。それより速い速度
では、製品は時間内で固化せず、殆んど溶融（もしくは
ペースト）状態のままドクターブレードと接触すること
が認められた。

シリンダーの内側では、温度を前記のように１５０〜１
６０℃に保持した。これらの条件を使用することによっ
てのみ、ｌ　ｃａｌの面積と０．５類の厚さと、１．１
見掛は比重との所要の特性を有するフレークが得られる
ことが確認された。

実際、シリンダー内の温度を１５０″Ｃ以下で操作する
と、生成物はドクターブレードに到達する前にシリンダ
ーから剥離されて供給溶融物中に落下するような大きな
フレークを形成する度合いが少な（なるよう固着した。

この現象は、ドラムの温度が低くなる程顕著になった。

他方、もし温度が１６０℃より高ければ、生成物は回転
シリンダー内に堅固に固着する傾向が生じ、ドクターブ
レードから上記生成物を剥離するのが困難になり、さら
に機械が停止するという危険を伴う。

〔効果〕

本発明によれば、特定の優れた性質を有するフレーク状
の無水重クロム酸ナトリウムを工業規模で連続的に何ら
の危険を伴なわずに得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による連続２段階法を実施するための工
程のブロック図である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）面積１ｃｍ＾２、厚さ０．５ｍｍかつ２５℃にお
   ける見掛け比重１．１０（２５℃における絶対比重２．
   ７４８）の特性を有し、さらに潮解も粉末化もしない特
   性を有するフレーク状であることを特徴とする分子量２
   ６２．０１の無水重クロム酸ナトリウム（Ｎａ＿２Ｃｒ
   ＿２Ｏ＿７）。
2. （２）結晶としての重クロム酸ナトリウム二水塩からま
   たはその濃厚水溶液から無水重クロム酸ナトリウムを製
   造するに際し、溶融塩の共融混合物により正確に制御さ
   れる温度にて工程を連続的かつ２段階で行ない、第１段
   階にて重クロム酸ナトリウム二水塩を約３８０℃以下の
   急速脱水−溶融にかけると共に、第２段階にて連続供給
   される溶融物を直ちに１５０〜１６０℃まで冷却しかつ
   フレーク化させて、２５℃における見掛け比重１．１０
   （２５℃における絶対比重２．７４８）を有する面積１
   ｃｍ＾２かつ厚さ０．５ｍｍのフレーク状としを固体の
   無水重クロム酸ナトリウムを生成させることを特徴とす
   る無水重クロム酸ナトリウムの製造方法。
3. （３）第２段階の操作に対する熱的手段として使用する
   溶融塩の共融混合物が５２．２％のＫＮＯ＿３と７．０
   ％のＮａＮＯ＿３と３９．４％のＮａＮＯ＿２と１．４
   ％のＫ＿２Ｃｒ＿２Ｏ＿７とよりなる組成を有しかつ１
   ９０℃の融点を有する、特許請求の範囲第２項記載の重
   クロム酸ナトリウム二水塩からのフレーク状無水重クロ
   ム酸ナトリウムの製造方法。
4. （４）第２段階のフレーク化に際し冷却用に使用する溶
   融塩の共融混合物を予め冷却して１５０〜１６０℃に維
   持する、特許請求の範囲第２項または第３項記載の重ク
   ロム酸ナトリウム二水塩からの溶融したフレーク状の無
   水重クロム酸ナトリウムの製造方法。
5. （５）第１段階が３８０℃における脱水−溶融であり、
   第２段階が１５０〜１６０℃までの冷却およびフレーク
   化であって１３９℃の融点を有する熔融塩の共融混合物
   をこの段階に対する熱的手段として使用することにより
   無水重クロム酸ナトリウムを生成させる工程からなり、
   回転式鋼管エバポレーターメルタとフレーク化装置とを
   備えることを特徴とする、連続２段階工程により重クロ
   ム酸ナトリウム二水塩からフレーク状の無水重クロム酸
   ナトリウムを製造する装置。
6. （６）装填用ホッパから重クロム酸ナトリウム二水塩を
   供給するエバポレーターメルタをそれぞれ予備加熱用お
   よび溶融−蒸発用の２つのセクションに分割し、かつ溶
   融重クロム酸塩の最小滞留を可能にする寸法を有する、
   特許請求の範囲第５項記載の重クロム酸ナトリウム二水
   塩からフレーク状の無水重クロム酸ナトリウムを製造す
   る装置。
7. （７）重クロム酸ナトリウム二水塩を予備加熱するため
   の気体を回収する塩溶融ボイラを備え、溶融−蒸発を５
   ２．２％のＫＮＯ＿３と７．０％のＮａＮＯ＿３と３９
   ．４％のＮａＮＯ＿２と１．４％のＫ＿２Ｃｒ＿２Ｏ＿
   ７とよりなりかつ１３９℃の融点を有する共融混合物で
   の間接加熱によって行なう、特許請求の範囲第５項また
   は第６項記載の（溶融）重クロム酸ナトリウム二水塩か
   ら無水重クロム酸ナトリウムを製造する装置。
8. （８）フレーク化装置が溶融重クロム酸ナトリウム用の
   収集タンクと、ドクターブレードを装着しかつ溶融塩の
   共融混合物を含有してこれら塩類を１５０℃に冷却かつ
   維持するための水保持コイルを浸漬させた毎分１０〜２
   ０回転の回転ドラムと、生成されたフレークを収集する
   ホッパとからなり、面積約１ｃｍ＾２、厚さ０．５ｍｍ
   および２５℃における見掛け比重１．１０（絶対比重２
   ．７４８）の諸特性を有するフレークを得るための、特
   許請求の範囲第５項記載の重クロム酸ナトリウム二水塩
   から無水重クロム酸ナトリウムを製造する装置。