PL18283B1 - Sposób otrzymywania dwuchromianów. - Google Patents

Description

Dwuchromiany, a zwlaszcza dwuchro¬ mian sodowy otrzymuje sie przez traktowa¬ nie kwasem siarkowym lub dwusiarczanem chromianów potasowców, otrzymywanych przez utleniajace rozkladanie rudy chromo¬ wej w obecnosci wodorotlenków lub wegla¬ nów potasowców, przycizem obojetny chro¬ mian traci równowaznik potasowca, wydzie¬ lany pod postacia siarczanu. Przy otrzy¬ mywaniu dwuchromianu sodowego powodu¬ je to duze straty, gdyz siarczanu sodowego nie mozna ponownie stosowac w obiegu.Nadto, poniewaz siarczan ten zawiera za¬ wsze pewne ilosci chromianu, który nadaje mu niewlasciwy wyglad, odrzuca sie go zu¬ pelnie jako bezwartosciowy produkt u- boczny.Proponowano równiez zamieniac obo¬ jetny chromian na dwuchromian zapomoca kwasu weglowego, celem oddzielenia polo¬ wy potasowca pod postacia dwuweglanu sodowego, lecz sposób ten nie posiada prak¬ tycznego znaczenia ze wzgledu na trudno¬ sci powstajace przy dokonywaniu tej prze¬ miany, której wydajnosc jest przytern nie¬ wielka. Cisnienie kwasu weglowego musi byc bardzo duze, by równowaga reakcji przesunela sie w kierunku tworzenia dwu¬ weglanu, skutkiem czego sposób ten jest bardzo kosztowny.Inny stosowany juz sposób jest zwiaza¬ ny z otrzymywaniem chromianu wapnio¬ wego przez utleniajace rozkladanie rudy chromowej wapnem w bardzo wysokiej tem¬ peraturze. W tym przypadku nalezy zobo¬ jetnie nadmiar wapna, a chromian wapnio-wy ttnktom.4 dwusiarczautem sadowym, przyczem zuzywa sie wielkie ilosci dwu¬ chromianu/ Jednak od czasu otrzymywania kwasu azotowego z aimonjaku dwusiarczan stal sie produktem rzadkim, przez co spo¬ sób, w którym stosuje sie chromian wapnio¬ wy, stal sie niepraktyczny.Jesli zamiast dwusiarczanu stosuje sie kwas siarkowy, wówczas sposób ten stajs sie kosztownym z powodu wysokiej ceny te¬ go kwasu.Wedlug niniejszego wynalazku niedo¬ godnosci te usuwa sie przez traktowanie chromianu potasowca pod cisnieniem do¬ wolnym gazem zawierajacym tlen, w sro¬ dowisku wodnem, w temperaturze wyzszej od 100°, przyczem stosuje sie równowazna ilosc tlenku chromowego, wodorotlenku chromowego lub chromu metalicznego, jego stopów lub mieszanin zawierajacych chrom.Chrom moze nie byc w stanie czystym, wystarcza bowiem (co stanowi duza zalete tego sposobu) wyprazona ruda chromowa, przez co unika sie kosztów zwiazanych z lugowaniem.Przed poddaniem prazonki zawierajacej chrom dodatkowemu traktowaniu, celem o- trzymania dwuchromianu, nalezy okreslic zawartosc chromianu, a w danym przypad¬ ku równiez zawartosc wolnych potasowców* a nastepnie obliczyc ilosc utlenionego trój¬ wartosciowego chromu, jaka nalezy dodac.Zamiast utlenionego trójwartosciowego ehromu mozna dodawac chrom metaliczny lub jego stopy, takie jak zelazochrom.Nastepnie mieszanine w srodowisku wodnem ogrzewa sie pod cisnieniem z ga¬ zem zawierajacym tlen az do temperatury ponad 100°C, a najkorzystniej do 250 — 300°C, w ten sposób, ze calkowita ilosc wprowadzonego chromu przemienia sie w dwuchromian. Potasowce zostaja równiez calkowicie zuzyte, przyczem unika sie jed¬ noczesnie kosztów, zwiazanych ze stosowa¬ niem kwasu siarkowego lub dwusiarczanu.* Trójwartosciowy chrom mozna stoso¬ wac pod postacia wodorotlenku lub tlenku chromu, które otrzymuje sie wedlug ztia- nych sposobów, przyczem i w tym przy¬ padku nie nalezy go wydzielac w stanie czystym przed zastosowaniem do traktowa¬ nia* Jesli otrzymuje sie go, np., zapomoca redukcji wyprazonego chromianu, wówczas wylugowuje sie woda po redukcji zawarte w nim potasowce^ a pozostalosc poddaje u- tlenianiu. Jakkolwiek mozna równiez bez¬ posrednio przemieniac zredukowana pra- zonke w dwuchromian w obecnosci równo¬ waznej ilosci potasowca, a to przez utlenia¬ nie pod cisnieniem^ to jednak o wiele bar¬ dziej oplaca sie utleniac w obecnosci chro¬ mianu lub wyprazonego chromianu, gdyz w ten sposób unika sie kosztów zwiazanych z redukcja. Mozna równiez, jak juz wspo¬ mniano, zamiast trójwartosciowego chromu zwiazanego z tlenem poddawac utlenianiu pod cisnieniem w srodowisku wodnem chrom metaliczny, jego stopy lub mieszani¬ ny, takie jak zelazo-chrom, w obecnosci chromianu lub wyprazonego produktu za¬ wierajacego chromian, Sposób wedlug wynalazku jest bardzo prosty i oszczedny, utlenianie rud chromo¬ wych mozna przeprowadzac bez zadnych trudnosci, stosujac nadmiar potasowców, które laczy sie ponownie zapomoca zelazo¬ chromu przy utlenianiu pod cisnieniem.Nalezy równiez zaznaczyc, ze praktycz¬ ne wykonanie niniejszego sposobu jest zwia¬ zane ze stosowaniem wapna, dlatego tez mozna bezposrednio stosowac produkt pra¬ zenia, otrzymywany sposobem, w którym stosuje sie wapno lub sode. Obecnosc wap¬ na nie szkodzi zupelnie redukcji, ani póz¬ niejszemu stosowaniu produktu reakcji.W tym przypadku korzystnem jest za¬ mienic w odpowiedni sposób wapno w we¬ glan wapnia i zapobiec jego alkalicznemu dzialaniu na dwuchromian.Proces wedlug wynalazku mozna rów¬ niez wykonac w nastepujacy sposób. Utle¬ nianie rudy przeprowadza sie polowicznie. — 2 -Nastepnie luguje sie chromian z wyprazo¬ nego produktu, a pozostalosc poddaje sie ponownemu utlenianiu az do calkowitego wyczerpania. Ostateczny produkt redukuje sie w znany sposób, usuwa sie z niego po- tasowce i poddaje wraz z wylugowanym chromianem utlenianiu pod cisnieniem, W ten sposób przeprowadza sie utlenianie az do wyczerpania bez strat stosowanego nad¬ miaru potasowców, które sie nastepnie re¬ generuje, Z powyzszego wynika, ze niniejszy spo¬ sób jest nadzwyczaj wielostronny i pozwa¬ la stosowac korzystnie rozmaite srodki w zaleznosci od warunków.Unika sie równiez strat potasowców i drogich kwasów, przez co koszt otrzymy¬ wania jest oczywiscie bardzo zmniejszony.Sposób otrzymywania chromianu nie wplywa zupelnie na bieg niniejszego sposo¬ bu, przyczem mozna stosowac nadmiar po¬ tasowców zracych lub weglanów albo tez weglany potasowców w obecnosci wapniow- ców. Równiez obojetny jest sposób reduk¬ cji drugiej czesci chromianu. Wazna jest natomiast zawartosc chromianu,-trój warto¬ sciowego chromu lub wolnych potasow¬ ców, przyczem zawartosc trójwartosciowego chromu nalezy ustalic zupelnie dokladnie.Trójwartosciowy chrom mozna dowolnie zastapic chromem metalicznym, jego sto¬ pami lub zawierajacemi go mieszaninami.Wedlug wynalazku obojetny chromian przemienia sie w chromian kwasny w ten sposób, ze nie usuwa sie rówowaznika po¬ tasowców pod postacia bezwartosciowego produktu, lecz laczy sie go korzystnie z in¬ nym równowaznikiem chromu.Przyklad 1. a) 300 czesci rudy chro¬ mowej, zawierajacej 50% Cr203, 320 cze¬ sci stopionej sody zracej, 100 — 200 czesci tlenku zelaza lub pozostalosci prazenia miesza sie dokladnie i poddaje utleniajace¬ mu prazeniu w ciagu 6 — 8 godzin w tempe¬ raturze 450 — 500°C, przyczem wydajnosc tego utleniania wynosi 90 — 95%. b) 3 czesci wagowe otrzymanego pro- duktu prazenia ogrzewa sie w autoklawie z okolo 8 — 10 czesciami wody w ciagu 12 godzin w temperaturze okolo 300°C. Cisnie¬ nie okolo 100 kg utrzymuje sie zapomoca wodoru.Po dokonaniu tej operacji filtruje sie i luguje produkt celem oddzielenia produk¬ tu zawierajacego wodorotlenek chromu od sody zracej, która po odpowiedniesn steze¬ niu nawraca sie do procesu. c) Nastepnie produkt procesu ogrzewa sie w autoklawie w ciagu 4 — 8 godzin w temperaturze 250 — 300°C z jedna czescia prazonki chromianowej, otrzymanej wedlug a), i okolo 15 czesciami wody, przyczem ci¬ snienie, wynoszace okolo 100 kg, reguluje sie zapomoca tloczeniu tlenu i powietrza przez aparat. Po ukonczeniu utleniania od¬ dziela sie dwuchromian sodowy od pozo¬ stalosci przez filtrowanie i traktuje w zna¬ ny sposób. Otrzymywany dwuchromian jest czysty i nie zawiera tlenku glinowego.Przyklad 2. 300 czesci rudy chromo¬ wej zawierajacej 50% Cr203, 220 czesci weglanu sodowego, 120 czesci wodorotlen¬ ku wapniowego, 150 czesci tlenku zelazo¬ wego miesza sie dokladnie w postaci sub¬ telnie sproszkowanej i poddaje utleniaja¬ cemu prazeniu w temperaturze 900 — 950°C. Wydajnosc utleniania wynosi po¬ wyzej 95%.Otrzymana pTazonke ogrzewa sie w autoklawie w ciagu 6 — 8 godzin w 280 — 300°C z 175 czesciami stopu zelazo-chro- mowego, zawierajacego 60% Cr i 10,5% C, i 1000 czesciami wody, przyczem cisnienie okolo 100 kg reguluje sie zapomoca tlenu, Po utlenieniu filtruje sie celem oddzie¬ lenia roztworu dwuchromianu od osadu '. traktuje nastepnie w znany sposób.W tym przypadku kwas weglowy, wy- twonzony przez utlenienie zawartego w su¬ rowcu wegla, zostaje zwiazany wapnem.Utlenianie pod cisnieniem zachodzi rów¬ niez korzystnie zapomoca przetlaczanego - 3 —przez aparat powietrza. W tyiil przypadku kwas weglowy usuwa sie stale wraz z po¬ wietrzem, które uchodzi z aparatury bo¬ gatsze w azot. Z tego powodu wapno nalezy przemienic w weglan pod koniec zabiegu, przepuszczajac przez aparat kwas weglo¬ wy, i nastepnie rozlozyc utworzony weglan wapnia.Przyklad 3. 300 czesci rudy chromo¬ wej zawierajacej 50% Cr203, 220 czesci weglanu sodowego, 200 — 300 czesci wodo¬ rotlenku wapniowego poddaje sie rozkla¬ dowi utleniajacemu w temperaturze 900 — 950°C, Polowe wyprazonego produktu lu¬ guje sie woda az do wyczerpania i reguluje sie tak lugowanie, aby otrzymane lugi chro- mianowe posiadaly okolo 10 — 15% Cr.Nastepnie druga polowe traktuje sie w piecu w temperaturze 400 — 600°C w at¬ mosferze redukujacej, przez co chromian potasowców przemienia sie w chromin.Jesli gaz redukujacy zawiera równiez kwas weglowy, to wówczas wszystkie alkalja, jak równiez wapno, przemieniaja sie w weglany. Po oziebieniu produkt re¬ dukcji wylugowuje sie woda, filtruje, o- grzewa w autoklawie w ciagu 6 — 8 godzin w temperaturze 280 — 300°C w obecnosci lugów chromowych, otrzymanych jak po¬ wyzej, a cisnienie okolo 100 kg reguluje sie zapoinoca tlenu lub powietrza.Po ukonczonem utlenianiu filtruje sie, by oddzielic dwuchromian sodowy od po¬ zostalosci, i traktuje w znany sposób. Alka¬ lja otrzymywane przy lugowaniu produktu nawraca sie do procesu redukcji.Jesli redukcje uskutecznia sie jedynie zapomoca wodoru, wówczas otrzymuje sie wolna sode kaustyczna.W tym przypadku nalezy materjal po¬ traktowac kwasem weglowym przed lub po utlenianiu, by wolny lug przemienic w weglan. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania dwuchromia¬ nów, znamienny tern, ze jednochromiany, wzglednie calkowicie lub czesciowo rozlo¬ zone produkty reakcji, otrzymywane przez alkalicznie utleniajaca obróbke rudy chro¬ mowej lub materjalów zawierajacych chrom, traktuje sie, najodpowiedniej w fa¬ zie wodnej i przy ogrzewaniu, gazami za- wierajacemi tlen lub srodkami utleniajace- mi, ewentualnie pod cisnieniem, w obecno¬ sci produktów reakcji otrzymanych przez redukujaca obróbke rozlozonego materja- lu, wzglednie równiez w obecnosci meta¬ licznego chromu lub chrom zawierajacych materjalów, z tym warunkiem, ze potrzeb¬ ny do utworzenia dwuchromianów stechio- metryczny stosunek osiaga sie przez znana wstepna obróbke otrzymanych przez re¬ dukcje produktów.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze przy uzyciu materjalów rozkla¬ dajacych, zawierajacych wapniowce, neu¬ tralizuje sie, wzglednie wydziela z nich wapniowce przed utleniajacem traktowa¬ niem ich na drodze chemicznej lub fizycz¬ nej, podczas niego lub po niem. B o z e 1 - M a 1 e t r a So ciete Industrielle de Produits C h i m i q u e s. Zastepca: Inz. St. Pawlikowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL