SU994415A1 - Способ получени хромово-аммонийных квасцов - Google Patents

Description

.;. Изобретение относитс  к технологии получени  хромово-аммонийных квасцов (ХАК) и электролитического хрома. Известен способ получени  из бедной хромовой руды (/ 30% ) путем растворени  ее в 4О% серной кислоте с добавкой /V 3% хрсмовЬго ангнд{жда в виде анолвта. Растворение ведут в авто клаве при 13O-16Q C. Раствор аоспе введени  иг|бытка-;сульфага аммони  ста билюируют в течение 4-5 ч прв с последующей одночасовой выдержкой при . Затем охлажда{рт в вакуумкриств лизаторе до в течение часа и вЫ павшие кристаллы желеэоаммонвйных квасцов (ЖАК) отфильтрр;вывают, а ма точный раствор став т на старение, при котором происходит выпадение кри( таллов ХАК.. Старение. - процесс про должитепьный в среди ускор кшшх торов указано и введение двухвалентного хрсма. Первичные крисгешлы ХАК neg /кристаллвзовывают . Тем не ме1юе хром, полученный КЗ этих квасцов, (годеркит . около 0,5% железа, что указывавт н9 сои держание в ХАК железа в отношении к хрому 1:2ОО. ХАК содержит щ месв и некоторых металле®, {шход шихс  в руьдеГ11 Известен также способ получени  ХАК путем растворени  феррохрома в смеси оборотных растворов, содержащих серную кислоту. После растворени  в pacTBOjp добавл ют маточный раствор от рекриотаплЕзатга сырых ЖАК, содержащей 8Ог/л NH в виде сульфата, и рхлаж- « денный ниже-8О С,фильтруют. Фильтрат . стабилизируют в течение нескольких часов щал температуре выше 8Ос, а за- тем в течение 9О мнн охлаждают до в вакуум-«рвсталлизаторе. Выпав шие кристаллы сырых ХАК отфильтровывают , а маточный раствор направл ют в бак старени , куда добавл ют часть отработанного католита, содержащего около 12 г/л двухвалентного хрома. Crapeние провод т в течение Ю сут при температуре ЗО С и около 8О% хрсма нзвле

кают в виде ХЛК с отношением железа к хрому 1:2ОО-1:4ОО 2.

Вышеописанные способы характеризуютс  сложностью, длительностью отдель ных стадий и не обеспечивают высокой частоты продукта.

Наиболее близким по технической супьности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  хромово-аммонийных квасцов, заключающийс  в том, что хромо вую ру у в количестве 1 кг (содержание xpioMa - 34%) выщелачивают в 80% серпой кислоте с добавкой бихрс лата. аммони , В раствор ввод т ЗОО г/л сульфата аммони , охлаждают и фильтруют от примесей. Фильтрат, содержащий (): 62 fe ЗОО (Нд) бОд И около 700 используют в качестве электролита , в котором при 20-22 С, плЬт ности тока 1 А/дм и напр жении 2,5В провод т электролиз в течение 3 суток, В результате получают 420 г кристаллов ХАК, Извлечение хрома в виде ХАК соо тавл ет около 25%ГзЗ,

Недостатком способа  вл етс  невысока  степень извлечени  хрома в продукт (25%) и сложность процесса, обусловленна  необходимостью использовани  концентрированных кислых окислительных раотворов , а также сложность процесса фил1 трашш иэ-ва в зкости растворов, полу- че.Н1гых при вышелхчивании руды.

Целью изобретени   вл етс  повышение степени извлечени  хрома в продукт и упрощение процесса,

Поставленна  цель достигаетс  описываемым способом получени  хромовоаммонийных квасцов, включающим выщелачивание хромсодержащего сырь  - фер рохрома, серной кислотой в присутствии сульфата аммотш, вз того с избытком, охлаждение раствора с выделением пр месей , кристаллизацию хромово-аммони ных квасцов из раствора при одновреме ном электролизе этого раствора и рекрио галлизаиию хромово-аммонийных квасцов.

Целесообразно электролиз вести при , объемной плотности тока 0,О50 ,1 А/л и катодной плотности тока - 2-3 А-дм. Сульфат аммини  целесообразно использовать с избытком, равным 1О-15 г/л раствора.

Замена руды на феррохром заметно упрощает процесс. Феррохром легко и почти без остатка раствор ете с чением смеси сульфатов трехвалентного хрома и двухвалентного железа, содержащий 1изкую концентрацию свободной серной кислоты 5-5О г/л. После отделени  ЖАК мйточкый раствор содержит высокую концентрацию трехвалентного хрома. Электролиз этого раствора обеспечивает высокий выход по току двухвалентного хрома , т,е, высокий эффект действи  катализатора . Росту скорости кристаллизации и степени извлечени  хрома в продукт способствует также оптимальный режим электролиза. При катодной плотности тока менее 2 А/дм скорость образовани  . двухвалентного хрома не .обеспечивает поддержани  в растворе ощутимой концентрации двухвалентного , а при более 3 А/дм заметно возрастает скорость параллельной реакции выделени  водорода и по вл етс  возможность разр да двухвалентного хрома до металла, Не менее важную роль играет и температура кристаллизации. Скорость кристаллизации зависит от скорости перехода зеленой модификации сульфата хрома в фиолетовую, который характеризуетс  высокой энергией активации и заметно зависит от температуры. Однако повышение температуры выше 35 С не выгодно, так как заметно возрастает растворимость ХАК и степень извлечени  хрома снижаетс . Оптимальным температурным пределом  вл етс  25-35°С, которые обеспечивают извлечение хрома в виде ХАК в пределах 8О-85%. Все это приводит к сокращению продолжительности процесса кристаллизации до 20-24 ч.

По сравнению с известным способом скорость кристаллизации возрастает примерно в ip раз.

Содержание железа в первичных ХАК зависит от глубины охлаждени  раствора при дробной кристаллизации ХАК, а также от степени отжати  и отмьшки кристаллов ХАК и находитс  в пределах 0,02О ,О8% при содержании хрома 1О%, Это не обеспечивает получение ю них чистого металлического хрс ла.

Согласно изобретению, первичные ХАК раствор ютс  в дистиллированной воде при талпературе 70-75 С, При этом основна  часть сульфата хрома остаетс  в виде фиолетовой модификации, что при рекристаллизации обеспечивает еще более высокую скорость кристаллизации ХАК, В данном случае кристаллизаци  в отм ченных выше услови х заканчиваетс  с 8О% извлечением хрома за 12-15 ч, Содер )кание железа во вторичных ХАК соотавл ет О,001-О,002%, Однако дл  того/ чтобы достичь 8О% извлечени  хрома.

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Способ получения хромово-аммонийных квасцов, включающий выщелачивание хромсодержащего сырья серной кислотой в присутствии сульфата аммония, взятого с избытком, охлаждение раствора с выделением примесей и кристаллизацию хромово-аммонийных квасцов из раствора при одновременном электролизе этого раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения хрома в продукт и упрощения процесса, в качестве хромсодержащего сырья используют феррохром и после стадии кристаллизации осуществляют рекристаллизацию хромово-аммонийных квасцов.
2. 2. Способ по π. 1, отличающий с я тем, что электролиз ведут при 25-3 5° С, объемной плотности тока 0,05-0,1 А/л и катодной плотности тока 2-3 А/дм^г.
3. 3. Способ по π. 1. о т л й ч а ю щ и й с я тем, что сульфат аммония используют с избытком, равным 1015 г/л раствора.