PL153447B1

PL153447B1 - Sposób wytwarzania chromianu sodowego

Info

Publication number: PL153447B1
Application number: PL26476487A
Authority: PL
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1991-04-30
Also published as: PL264764A1

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 153 447 POLSKA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 87 03 19 (P. 264764)

Pierwszeństwo--Int. Cl.⁵ C01G 37/14

Zgłoszenie ogłoszono: 88 11 24

Opis patentowy opublikowano: 1991 09 30

Twórcy wynalazku: Zygmunt Kowalski, Stanisław Kania, Władysław Gajos, Stanisław Noworyta, Janusz Cholewa, Józef Rychlik

Uprawniony z patentu: Zakłady Chemiczne „Alwernia,

Alwernia (Polska)

Sposób wytwarzania chromianu sodowego

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania chromianu sodowego z wykorzystaniem odpadowych uwodnionych tlenków chromowych powstających podczas oczyszczania ścieków chromianowych metodą chemiczną, oraz przy produkcji dwuchromianu sodowego metodą konwersji chromianu sodowego za pomocą kwaśnego siarczanu sodowego, odpadu powstającego przy produkcji bezwodnika kwasu chromowego. Odpad ten zawiera 6-32% związków chromu w przeliczeniu na CrOa; 0,3-4% Fe2Oa; 0,9-5% AhOa; 0,8-15% CaO; 0,1-4% MgO; 40-60% H2O.

Zagadnienie wykorzystania uwodnionych tlenków chromowych jest bardzo ważne, gdyż duża zawartość związków chromu powoduje, że są to odpady bardzo toksyczne. Wywożone na składowisko odpadów stanowią bardzo duże zagrożenie dla środowiska ze względu na zachodzące w czasie zjawisko wypłukania związków toksycznych ze składowiska i możliwości zanieczyszczenia wód gruntowych. Równocześnie uwodnione tlenki chromowe stanowią potencjalne, cenne źródło surowców chromowych.

Znany przemysłowy sposób wytwarzania chromianu sodowego polega na prażeniu chromitu z węglanem sodu i dolomitem lub wapnem i obojętnym środkiem rozcieńczającym w temperaturze 1370-1520 K. Mechanizm reakcji utlenienia chromitu jest skomplikowany, a cały proces przebiega przez wiele etapów pośrednich. Jako dodatki do wsadu stosowane są różne związki np: metakrzemian sodu, dwutlenek krzemu i tlenek glinu, opiłki drewniane.

Celowe jest wprowadzenie do mieszanki substancji, które zawierają związki poprawiające jej właściwości fizyczne, zwłaszcza sprzyjające tworzeniu struktury porowatej wsadu, dzięki której możliwa jest dyfuzja tlenku do wnętrza spieku, pozwalająca uzyskać wysoki stopień przereagowania.

Właściwy dobór składników mieszanki decyduje o wskaźnikach i wydajności procesu utlenienia, który wyraża się stopniem przejścia chromu trójwartościowego do sześciowartościowego.

Sposób wytwarzania mieszanki, jej skład, rodzaj modyfikatorów muszą być tak dobrane, aby nie powstawały w procesie utlenienia i ługowania połączenia, które obniżają wydajność procesu.

153 447 ₃ do 95 g wsadu chromianowego zawierającego 31 g rudy chromowej o następującym składzie: 49,6% Cr2C3, Fe2O3-12%, AI2O3-10%, SiO2-8%, CaO-2%, MgO-24%, 24 g sody amoniakalnej, 12 g wapna, 29 g błota pochromowego zawierającego CrrO- -10%, SiOr - 5%, FerO- - 7%, AlrO- - 8%, CaO - 23%, MgO - 22%. Mieszaninę tę granulowano, a następnie prażono 2h w temperaturze 1310 K. Otrzymano spiek zawierający 26,4% CrO- rozpuszczalnego w wodzie i 27,9% CrOcałkowitego. Stopień przereagowania chromu trójwartościowego do sześciowartościwego określający wadajność procesu wynosi 94,6%.

Claims

Zastrzeżenie patento we

Sposób wytwarzania chromianu sodowego z wykorzystaniem uwodnionych tlenków chromowych polegający na utleniającym prażeniu granulowanego wsadu składającego się z rudy chromowej, sody amoniakalnej i obojętnych środków rozcieńczających, znamienny tym, że odpadowe uwodnione tlenki chromowe w postaci zawiesiny wodnej stosuje się do granulacji wsadów chromowych, przy czym ilość tlenków chromowych uwodnionych w przeliczeniu na suchą masę wynosi 3-2C% suchej masy wsadu chromianowego, natomiast ilość wody do sporządzania zawiesiny uwodnionych tlenków chromowych wynosi 9C-25C części wagowych na 100 części wagowych suchej masy tlenków.
2 153 447

Wsad do alkalicznego utleniania może być sporządzony poprzez bardzo dobre wymieszanie składników lub w postaci granulowanej.

W opisie zgłoszeniowym RFN nr 2426915 przedstawiono rozwiązanie dotyczące granulacji wsadów chromianowych wodnymi roztworami alkaliów. Do granulacji wsadu stosuje się roztwory wodne różnych alkaliów, a także wodę oraz roztwory chromianu sodowego. Generalnie roztwór stosowany do granulacji wsadu posiada odczyn alkaliczny.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania chromianu sodowego z wykorzystaniem uwolnionych tlenków chromowych przez zastosowanie ich do sporządzania wsadów chromianowych oraz taki dobór proporcji pomiędzy składnikami wsadu chromianowego i odpadowymi tlenkami chromowymi, aby osiągnąć wysoką wydajność całego procesu produkcji chromianu sodowego oraz móc wykorzystać odpady posiadające odczyn kwaśny.

Rozwiązanie według wynalazku, poparte doświadczeniami polega na tym, że w procesie wytwarzania chromianu sodowego odpadowe uwodnione tlenki chromowe w postaci zawiesiny wodnej stosuje się do granulacji wsadów chromianowych. Ilość tlenków chromowych uwodnionych w przeliczeniu na suchą masę wynosi 3-20% suchej masy wsadu chromianowego, natomiast ilość wody stosowana do sporządzania zawiesiny uwodnionych tlenków chromowych wynosi 90-250 części wagowych na 100 części wagowych suchej masy tlenków. Przy tak dobranym ilościowo składzie mieszaniny wsadowej otrzymuje się wysoki stopień utlenienia chromu trójwartościowego do sześciowartościowego. Zanieczyszczenia uwodnionych tlenków chromowych w postaci Fe2O3, AI2O3, jak również wchodzące w skład rudy chromowej połączenia glinu i krzemu, tworzą połączenia nierozpuszczalne, co w dużym stopniu ułatwia proces filtracji roztworów. Jeden z najważniejszych problemów, które zostały rozwiązane dzięki zastosowaniu sposobu według wynalazku jest wykrzystanie toksycznego odpadu, jak również zmniejszenie zużycia rudy chromowej w procesie wytwarzania chromianu sodowego poprzez wykorzystanie uwodnionych odpadowych tlenków chromowych. Sposób jest przedstawiony bliżej w przykładach.

Przykład I.8 g. w przeliczeniu na suchą masę odpadowych uwolnionych tlenków chromowych zawierających w stanie naturalnym 21,8% CrO3 całkowitego, 1,6% AI2O3, 0,5% Fe2O3, 0,14% CaO, 0,18% MgO, dokładnie wymieszano z 20g wody i dodano do 94g wsadu chromianowego zawierającego 24 g rudy chromowej o następującym składzie: C22O3 - 49,6%, Fe2O3 - 11,0%, AI2O3 - 9,5%, S1O2 - 7,0%, CaO - 1,5%, MgO - 21,0%, 24g sody amoniakalnej, 13 g wapna i 33 g błota pochromowego zawierającego Cr2O3 ogółem - 11%, S1O2 - 4,7%, Fe2O3 - 8,0%, AI2O3 - 8,5%, CaO - 24%,MgO - 22%. Mieszaninę tę granulowano, a następnie prażono 2h w temperaturze 1320 K. Otrzymano spiek zawierający 26,2% CrO3 rozpuszczalnego w wodzie i 27,8% CrO3 całkowitego. Stopień przereagowania chromu trójwartościowego do sześciowartościowego określający wydajność procesu wynosi 94,2%.

Przykład II. 10g w przeliczeniu na suchą masę uwodnionych tlenków chromowych z odpadów pogalwanicznych zawierających 16,3% związków chromu w przeliczeniu na CrO3 dokładnie wymieszano z 15 g wody i zawiesinę tę dodano do 90 g wsadu chromianowego zawierającego 31 g rudy chromowej o następującym składzie: Cr2O3-50%, Fe2O3 311,5%, AI2O3- 10%,SiO2 - 8%, CaO - 3%. MgO - 16%, 24g sody amoniakalnej, 35g dolomitu. Otrzymaną mieszaninę granulowano, a następnie prażono 2h w temperaturze 1300K. Otrzymany spiek zawierał 24,6% CrO3 rozpuszczalnego w wodzie i 27,6% CrO3 całkowitego. Stopień przereagowania chromu trójwartościowego do sześciowartościowego 89,1%.

Przykład III. 18g w przeliczeniu na suchą masę, uwodnionych tlenków chromowych z odpadów pogalwanicznych zawierających w stanie naturalnym 4,7% Cr2O3, 3,6% Fe2O3, 4,6% AI2O3, 1,4% CaO, 4,3% MgO, 61,8% H2O wymieszano z 16,2 g wody i zawiesinę tę dodawano do 90 g wsadu chromianowego zawierającego 25,6 g rudy chromowej o następującym składzie: Cr2O3 -49%, Fe2<^3 310%, AI2O3312,1%, CaO - 3,6%, MgO -11,2%, 24 g sody amoniakalnej, 11 g wapna oraz 30 g błota pochromowego zawierającego C^O3 ogółem - 11%, S1O2 - 4%, CaO - 25%, MgO -24%, AI2O3- 8%, Fe2O3- 7%. Tak sporządzony wsad granulowano i prażono 2 h w temperaturze 1350 K, otrzymując spiek zawierający 25,6% CrO3 rozpuszczalnego w wodzie i 28% CrOe całkowitego. Stopień przereagowania chromu trójwartościowego do sześciowartościowego 91,4%.

Przykład IV. 2,85g w przeliczeniu na suchą masę odpadowych uwodnionych tlenków chromowych o składzie jak w przykładzie I dokładnie wymieszano z 7 g wody i zawiesinę tę dodano