DD151924A5 - Verfahren zur gewinnung von chromoxidhydrat (chrom(iii)-oxidhydrat)aus chromerz - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von chromoxidhydrat (chrom(iii)-oxidhydrat)aus chromerz Download PDFInfo
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Abstract
Ziel der Erfindung ist die Herstellung von Chromoxidhydrat bzw. Cr&ind2!O&ind3! in guter Ausbeute und hoher Reinheit. Erfindungsgemaesz wird das Chromerz mit Na&ind2!CO&ind3! und CaO geroestet. Anschlieszend wird die geroestete Masse mit Wasser ausgelaugt. Aluminiumverunreinigungen werden aus der Lauge als Al(OH)&ind3! ausgefaellt. Die Lauge wird sodann mit Schwefel und Natronlauge behandelt, um die Chrombestandteile in der Lauge von der Wertigkeit 6 auf die Wertigkeit 3 zu reduzieren. Auf diese Weise kommt es zur Bildung eines Chromoxidhydrat-Niederschlages. Dieser Chromoxidhydrat-Niederschlag wird in einer Saeure wiederaufgeschwemmt, um zu einem Chromoxidhydrat zu gelangen, aus dem die Natriumverunreinigungen beseitigt worden sind. Das Chromoxidhydrat wird getrocknet, um die sich ergebenden Feststoffe werden ggf. kalziniert, wobei dann ein Cr&ind2!O&ind3! hoher Reinheit erhalten wird.
Description
Berlin, den 11.8.1980
AP C 01 G/217 955 2 1 79 5 5 "Λ~ 56 756/18
Verfahren zur Gewinnung von Chromoxidhydrat (Chrom(III)-oxidhydrat) aus Chromerz
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verarbeitung von Chromerz« Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung die Verarbeitung von Chromerzen zur Gewinnung von Chromoxidhydrat (Chrom(III)-oxidhydrat) oder von Cr2O-hoher Reinheit«
Chromverbindungen sind für die Öl- und Gasindustrie zur Bekämpfung der Korrosion und zur Gewinnung von Katalysatoren, für die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie in Kühlsolen und als Reinigungsverbindungen, für die Transportindustrie in Diesel-Lokomotiven und Kraftfahrzeugen, für die Eisen- und Stahlindustrie in rostfreiem Stahl und bei Verchromungen, für die Luftfahrtindustrie zur anodischen Behandlung von Aluminium und zum Beizen von Magnesium, für die Kupferindustrie zum Entfernen von Kesselstein bei Messing und zum Entmetallisieren von Kupfer, für die Elektroindustrie in Quecksilberdampfgleichrichtern und Trockenzellen, für die pyrotechnische Industrie in Zündhölzern und Feuerwerkskörpern sowie für die Fotoindustrie bei der Lithografie und beim Gravieren von wesentlicher Bedeutung.
Chromoxidhydrat (Chrom(III)-oxidhydrat), d. h., Cr(OH)3.XH2O1 wobei X im allgemeinen die Zahlen von etwa 1 bis 4 beinhaltet, wird beispielsweise als Beschickungsmaterial für elektrolytische Chromzellen sowie als Ausgangsmaterial für Chromchemikalien verwendet, von denen in der Gerbindustrie Gebrauch gemacht wird«
11.8.1980 AP C 01 G/217 2173 5 5 .2- 56 756/18
Ein Hauptprodukt ist das Chrom(III)-oxid oder Cr2 1^3* welches sowohl in der Metallurgie als auch als Pigment eingesetzt wird.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Bei der Herstellung von metallischem Chrom aus Chrom(III)-oxid wird eio relativ reines Cr^O, verlangt. Wenn das Chrom(III)-oxid signifikante Hengenanteile an Natrium als Verunreinigung enthält, verdampft das Natrium während des Verfahrens zur Herstellung von reinem Chrom mit Hilfe der Kohlenstoffreduktion unter Vakuumbedingungen. Dieses Natrium führt dann zu gefährlichen Bränden, wenn es sich auf den Wänden der technischen Anlagen ablagert und später der Einwirkung der Atmosphäre ausgesetzt wird. Schwefel kann ebenfalls eine lästige Verunreinigung darstellen, zum Beispiel wenn Chrom als Legierungsbestandteil eingesetzt wird.
Ebenfalls ist es bei vielen Anwendungen von Bedeutung, daß ein Erzeugnis als Chrom(III)-oxid oder Chrom(III)-oxidhydrat im wesentlichen keine Aluminiumverunreinigungen aufweist.
Ziel der Erfindung
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Gewinnung von Chromoxidhydrat (Chrom(III)-oxidhydrat) sowie für die Gewinnung von Cr^O3 hoher Reinheit aus Chrosierzen bereitzustellen.
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Darlegung des Wesens der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Verfahren zur Gewinnung von Chromoxidhydrat (Chrom(III)-oxidhydrat) bzw« Cr2O, entsprechende Reinigungsschritte vorzusehen.
Erfindungsgemäß wird das Verfahren wie folgt ausgeführt:
a) Rösten eines Gemisches aus Chromerz rait Na2CO3 und CaO in einer gasförmigen oxydierenden Umgebung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 600 C bis 1100 C etwa 0,5 bis 6 Stunden lang, wobei der Mengenanteil an Na2CO3 etwa das 1,4- bis 4,2fache, bezogen auf das Cr2O3 in dem Erz, und der Mengenanteil an CaO etwa das 0,6 bis einfache, bezogen auf das Cr2O3 in dem Erz, entspricht;
b) Auslaugen der gerösteten Materialien, die während des Röstens im Rahmen der Bearbeitungsstufe a) erhalten wurden, mit Hilfe von Wasser bei einer Temperatur von etwa 5 C bis zum Siedepunkt des Wassers in einem Zeitraum von etwa 5 Minuten bis 5 Stunden;
c) Zugeben einer anorganischen Säure, beispielsweise von HCl, HNO-, H2SO^, zu der Laugenlösung, die im Rahmen der Bearbeitungsstufe b) erhalten wurde und wasserlösliche Chromsalze enthält, um den pH-Wert der Flüssigkeit auf etwa 3 bis 9,5 einzustellen, damit es zu einer Ausfällung der Aluminiumverunreinigungen kommt;
d) Vermischen der im Rahmen der Bearbeitungsstufe c) erhaltenen Flüssigkeit mit einer wäßrigen Aufschlämmung von NaOH und elementarem Schwefel etwa beim Siedepunkt
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17955 AP C 01 G/217 955
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und unter Zugabe von elementarem Schwefel mit der NaOH und wobei die Aufschlämmung aus dem elementaren Schwefel und der zugegebene elementare Schwefel in einer Menge vorhanden sind, die ausreicht, um die Reduktion der Chromanteile in der miteinander vermischten Flüssigkeit im Bereich der Wertigkeit von 6 auf 3 unter Bildung eines Chromoxidhydrat-Niederschlages mit der vermischten Flüssigkeit zu bewirken, wobei diese während der Reduktion etwa auf der Siedetemperatur gehalten wird;
e) Gewinnen des Chromoxidhydrat-Niederschlages der Bearbeitungsstufe d) durch Filtration;
f) Waschen des gewonnenen Chromoxidhydrates gemäß der Bearbeitungsstufe e) mit Wasser zur Entfernung von mitgerissenen löslichen Verunreinigungen;
g) VViederaufschwemmen des Chromoxidhydrates gemäß der Bearbeitungsstufe f) in einer H2SO.-Lösung bei Umgebungstemperatur und einem pH-Wert gleich etwa 2 bis 5, gefolgt von einer Filtration zur Gewinnung des Chromoxidhydrates und Waschen des gewonnenen Chromoxidhydrates mit Wasser, so daß die Natrium- und Kationenverunreinigungen entfernt werden;
h) Trocknen des Chromoxidhydrates gemäß der Bearbeitungsstufe g), um zu einem festen chromhaltigen Material zu gelangen und
i) Kalzinieren des festen chromhaltigen Materials der Bearbeitungsstufe h) bei einer Temperatur von etwa 750 0C bis 2200 0C, um die Schwefelverunreinigungen zu entfernen
zu dem Cr2O.. zu gelangen.
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2 17955 " 5 " 56 755/18
In Abhängigkeit von dem gewünschten Endprodukt können bestimmte ,der weiter oben beschriebenen Bearbeitungsstufen im Rahmen des Verfahrens für die Verarbeitung von Chromerzen weggelassen werden. Ein Chromoxidhydrat-Erzeugnis, bei dem die Aluminiumverunreinigungen und die mitgeführten löslichen Stoffe entfernt wurden, kann aus Chromerzen durch die praktische Verwirklichung der Bearbeitungsstufen a) bis f) des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Ein Chromoxidhydrat-Produkt, das im wesentlichen außer dem Schwefel keine Verunreinigungen enthält, kann durch die praktische Verwirklichung der Bearbeitungsstufen a) bis g) des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
Derartige Chromoxidhydrat-Erzeugnisse würden beispielsweise als Einsatzmaterial für elektrolytische Chromzellen Anwendung finden.
Im Rahmen der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung und unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird ein natürlich vorkommendes Chromerz, zum Beispiel Transvaalerz (30 bis 50 % Cr2O3, 15 bis 25 % Fe, 2 bis 10 % SiO3, 10 bis 15 % Al, weniger als 1 % Na, 6 bis 15 % MgO, 0,2 bis 0,6 % Ca) oder Nyeerz (ungefähr 36,4 % Cr2O3, 17,6 % Fe, 13,8 % Al2O3, Ausgleich kleinere Mengen an Verunreinigungen) auf eine geeignete Größe zerkleinert, beispielsweise auf eine Teilchengröße von 200 Maschen und feiner gemäß aer Tyler-Siebreihe, wie bei 10 angegeben. Dieses natürlich vorkommende Chromerz wird im zerkleinerten Zustand mit Na2CO, und CaO (das CaO kann anfänglich als OaCO3 vorhanden sein) gemischt. Das Stoffgemisch wird dann geröstet, wie bei 20 angegeben. Die Mengenanteile an Na2CO- und CaO können während
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der Röstung zwischen den Grenzen des 1,4- bis 4,2fachen an Na2CO- und des 0,6- bis l,0fachen an CaO, bezogen auf das Cr2O- in dem Erz, variiert werden. Die bevorzugten Mengenanteile an Na0CO- und CaO sind das 1,9- bzw. 0,6fache Die Rösttemperatur kann von 600 C bis 1100 C variiert werden und die Röstzeit von 0,5 bis 6,0 Stunden. Die bevorzugte Temperatur entspricht 950 0C, und die bevorzugte Röstzeit liegt bei 2 Stunden. Das Rösten wird in einer gasförmigen oxidierenden Umgebung bei Vorhandensein eines SauerstoffÜberschusses durchgeführt, indem beispielsweise Luft, Sauerstoff oder ein Verbrennungsgas mit einem ausreichenden Sauerstoffüberschuß über das Röstbett geleitet wird.
Die folgende Gleichung ist für die Röstreaktion unter Verwendung von Na2CO- zum Löslichmachen des Chroms repräsentativ:
4 (Cr2O3.FeO) + 8 Na2CO3 + 7 °2~* 2 Fe2°3 + 8 Na 2 Cr04+8 C0
Die nach erfolgter Röstung erhaltenen Kalizinationsprodukte werden in bekannter Weise mit Wasser ausgelaugt, wie bei 30 zu ersehen, um im wesentlichen die wasserlöslichen Chrotnsalze aus dem abgerösteten Material löslich zu machen und zu entfernen. Das Auslaugen kann bei Temperaturen von 5 °C bis zum Siedepunkt ausgeführt werden und eine ZMt von 5 Minuten bis 5 Stunden in Anspruch nehmen in Abhängigkeit von der Chromkonzentration in der Lauge und von der Tempera tur. Ein Hindurchperlen von Luft durch die Lauge erhöht den Mengenanteil an Chrom, der aus den Kalzinationsprodukten extrahiert wird.
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Die Lauge enthält zusätzlich zu den Chrombestandteilen Aluminium und Natrium als unerwünschte Verunreinigungen, zum Beispiel als NaAlO2* Die Aluminiumverunreinigungen werden entfernt, wie bei 40 zu entnehmen. Zu diesem Zweck wird eine Säure, zum Beispiel HpSO-, HCl oder HNO,, der Lauge zugegeben, bis der pH-Wert der Flüssigkeit auf den Bereich von 3 bis 9,5, vorzugsweise 8,0, reduziert ist. Der Mengenanteil an Chrom, das zusammen mit dem Al(OH)3 bei einem pH gleich 8 ausgefällt wird, liegt typischerweise bei etwa 0,6 % des Gesamtchromgehaltes in der Flüssigkeit. Wenn der pH-Wert weiterhin reduziert wird, nimmt jedoch die gleichzeitige Ausfällung des Chroms zu. Aus wirtschaftlichen Gründen würde die H2SO. eine bevorzugte Säure für die Ausfällung des Al(OH)- aus der Lauge darstellen.
Das in Lösung bleibende Aluminium nach erfolgtem Abfiltrieren des Al(OH)3 ist typischerweise kleiner als 0,7 % Al2O3 auf der Basis der Masse des äquivalenten Cr2O3 in Lösung.
Nach dem Entfernen der Aluminiumverunreinigungen werden die Chrombestandteile der löslichen Chromsalze in der Lauge von der Wertigkeit 6 auf die Wertigkeit 3 reduziert, indem eine NaOH- und Schwefel-Reduktion vorgenommen wird, wie bei 50 und 70 zu ersehen. Auf Grund dieser Bearbeitungsstufe kommt es zur Bildung eines Cr(OH)„-Niederschlages, Die folgende Gleichung ist für die Reduktionsstufe repräsentativ:
4 Na2CrO4 + 6 S + 7 H2O-=? 4 Cr(OH)3 + 2 NaOH + 3 Na2S3O3 Bei der praktischen Durchführung dor vorliegenden Erfindung
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wird die weiter oben beschriebene Lauge angesetzt, und die vorhandenen Aluminiumverunreinigungen werden entfernt, wodurch sich eine chromhaltige Flüssigkeit ergibt, die das Äquivalent von etwa 5 bis 400 g Cr2O3 pro Liter Flüssigkeit und vorzugsweise das Äquivalent von etwa 150 bis 200 g Cr2°3 Pro Liter Flüssigkeit enthält.
Eine wäßrige Aufschlämmung von Schwefel, NaOH und Wasser wird angesetzt. Diese wird etwa bis zum Siedepunkt erhitzt. Die Schwefelanteile machen etwa 34 bis 40 Masseteile und die NaOH-Anteile etwa 42 bis 50 Masseteile auf 100 Masseteile Wasser aus, wobei 38 Masseteile Schwefel und 47 Masseteile NaOH besonders geeignet sind. Während des Umrührens dieser Aufschlämmung werden die chromhaltige Flüssigkeit und weiterer Schwefel zugesetzt, um zu einer Charge zu gelangen, die etwa auf der Siedetemperatur gehalten wird und in der das Verhältnis des mit der chromhaltigen Lauge zugegebenen zusätzlichen Schwefels den Bereich von etwa 0,6 bis 1 Masseteil Schwefel je Masseteil des Cr2O- in der Flüssigkeit ausmacht, vorzugsweise handelt es sich um 0,8 Masseteile Schwefel je Masseteil Cr2O3. Die Menge der anfänglichen Zugabe der chromhaltigen Lauge liegt in geeigneter Weise im Bereich des etwa 2,5- bis 3fachen Volumens der Aufschlämmung und vorzugsweise im Bereich des etwa 2,75fachen Volumens.
Die Charge wird kontinuierlich umgerührt und die Temperatur entsprechend der Siedetemperatur gehalten. Weitere Zugaben der chromhaltigen Flüssigkeit und von Schwefel erfolgen in periodischen Abständen in Mengen vorzugsweise gleich der Ausgangszugabe. Das Zeitintervall zwischen den Zugaben entspricht in geeigneter Weise'etwa 5 bis 60 Minuten, vorzugsweise etwa 15 Minuten.
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Bei der bevorzugten praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung werden drei dieser weiteren Zusätze an chromhaltiger Flüssigkeit und Schwefel zugegeben. Die Zugaben entsprechen dabei den ausgewählten Mengen, so daß der Behälter für die Charge nach der letzten Zugabe im wesentlichen gefüllt ist. Nach der letzten Zugabe der chromhaltigen Lauge und des Schwefels wird die Charge etwa i Stunde lang bei Siedetemperatur umgerührt.
Zu diesem Zeitpunkt werden im Rahmen der bevorzugten Durchführung der vorliegenden Erfindung 3/4 der Flüssigkeit aus der Charge entfernt und filtriert, wie bei 60 und zu ersehen. Der Filterrückstand, der Chromoxidhydrat-Niederschlag, der sich auf Grund der Reduktion der Chrombestandteile ergibt, wird mit Wasser gewaschen, um mitgeführte wasserlösliche Verunreinigungen aus dem Chromoxidhydrat-Niederschlag zu entfernen.
Zu dera restlichen /4 Volumen der Charge erfolgen unter kontinuierlichem Umrühren und bei Aufrechterhaltung der Temperatur der Charge entsprechend der Siedetemperatur Zugaben der chromhaltigen Flüssigkeit und an Schwefel in periodischen Abständen, zum Beispiel in Intervallen von 15 Minuten wie zuvor, bis das gesamte Volumen wiederhergestellt ist« Bei der bevorzugten Verkörperung der vorliegenden Erfindung wären vier gleiche Zugaben von chromhaltiger Flüssigkeit und an Schwefel vorzunehmen. Nach der erfolgten letzten Zugabe wird die Charge erneut auf der Siedetemperatur gehalten und etwa 1 Stunde lang umgerührt. Filtration und Waschen werden wiederholt.
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Diese Verfahren kann unbegrenzt wiederholt werden. Weitere NaOH-Zugaben können erforderlich sein, um die Lösung ausreichend alkalisch zu halten, damit eine maximale Reduktion und daher eine maximale Ausfällung der Chrombestandteile ermöglicht wird.
Nach der letzten Wiederholung des bevorzugten Verfahrens wird die gesamte Charge filtriert.
Für die auf diesem Gebiet de.r Technik tätigen Fachleute liegt es auf der Hand, daß dieses Verfahren für einen kontinuierlichen Betrieb eingerichtet werden kann.
Bei zwei Wiederholungen beläuft sich die Gesamtmenge an verwendetem Schwefel auf etwa 0,8 bis 1,2 Masseteile Schwefel je Masseteil des Cr2O3, ^as mit ^er chromhaltigen Flüssigkeit zugegeben wird, vorzugsweise handelt es sich um 0,8 Teile Schwefel, und die Gesamtmenge an verwendeter Natronlauge NaOH macht etwa 0,2 bis 0,4 Masseteile NaOH je Masseteil Cr2O3 aus, vorzugsweise etwa 0,25 Masseteile NaOH. Wenn die Zahl der Wiederholungen zunimmt, wird die Menge an zugegebenem Schwefel etwa 0,6 bis 1,0, vorzugsweise etwa 0,8, Masseteile Schwefel je Masseteil des Cr2O3 erreichen, das mit der chromhaltigen Flüssigkeit zugegeben wird.
Im Verlaufe dieses Reduktionsverfahrens stellt die Geschwindigkeit der Zugabe der chromhaltigen Flüssigkeit zu der Charge keine kritische Größe dar.
Bei dem vorhergehenden Reduktionsverfahren liegt die Ausbeute an Chrombestandteilen aus der Lauge bei etwa 99,9 %,
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Der Chromoxidhydrat-Niederschlag der vorhergehenden Reduktionsstufe kann mit Wasser ausgewaschen oder in Wasser wiederaufgeschwemmt und durch Filtration so oft wie nötig wiedergewonnen werden, um die mitgeführten wasserlöslichen Verunreinigungen bis zu einem gewünschten Konzentrationsniveau zu entfernen. Bei vielen Anwendungen wären ein Auswaschen des Chromoxidhydrat-Niederschlages mit Wasser und ein Wiederaufschwemmen des Chromoxidhydrat-Niederschlages in Wasser, gefolgt von einer Wiedergewinnung des Niederschlages durch Filtration, angemessen.
Der entsprechend dieser Bearbeitungsstufe des Verfahrens der vorliegenden Erfindung gewonnene Chromoxid-hydrat-Niederschlag kann für die Endverwendung des Produktes ausreichend rein sein, wie es von Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik für erwünscht angesehen wird. Es handelt sich dabei zum Bespiel um Endverwendungen, wo ein Chromoxidhydrat mit einem geringen Natrium- und Schwefelgehalt nicht verlangt wird. In einem solchen Falle wären die weiteren Bearbeitungsstufen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, die weiter unten beschrieben werden, nicht durchzuführen.
Als nächstes v/erden die Natrium- und Kationenverunreinigungen aus dem mit Wasser ausgewaschenen Chromoxidhydrat-Rückstand der Reduktionostufe durch eine Säurewiederaufschwemmungsstufe gemäß der Wiedergabe bei 90 entfernt. Der nasse Chromoxidhydrat-Rückstand wird in einer Schwefelsäurelösung bei einem pH-Wert von etwa 2 bis 5 und vorzugsweise von 3 bei Umgebungstemperatur wiederaufgeschwemrat (de h., die Temperatur entspricht in geeigneter Weise etwa 25 0C, wobei ein Teipperaturbereich von etwa 5 0C
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bis 90 C akzeptabel ist) und etwa 1 Stunde lang umgerührt Für diese Wiederaufschwemmungsstufe wurden Säuren, wie etwa HCl und HN0_, brauchbar sein, die Schwefelsäure ist aber aus wirtschaftlichen Gründen vorzuziehen.
Das Geraisch wird anschließend filtriert und der Filterruckstand, das Chromoxidhydrat, mit Wasser ausgewaschen.
Die vorhergehende Säurewiederaufschwemmungsstufe reduziert die Natriumverunreinigungen auf weniger als 0,03 % auf der Basis des Cr2O3* und während dieser Bearbeitungsstufe gehen weniger als 0,1 % an Chrombestandteilen verloren«
Das auf dieser Bearbeitungsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens gewonnene Chrotnoxidhydrat (Chrom(III)-oxidhydrat) ist im wesentlichen frei von allen Verunreinigungen, mit Ausnahme von Schwefel. Dieses Chromoxidhydrat würde für Anwendungen ausreichen, wie etwa für den Einsatz in einer elektrolytischen Chromzelle. Wenn ein derartiges Erzeugnis durch Fachleute auf diesem Gebiet der Technik für wünschenswert angesehen wird, wären die weiteren Bearbeitungsstufen des erfindungsgeraäßen Verfahrens gemäß der weiter unten sich anschließenden Beschreibung nicht mehr durchzuführen.
Der Chromoxidhydrat-Rückstand kann in einem Ofen getrocknet werden, wie bei 100 zu ersehen. Dieses Trocknen erfolgt dabei bei einer Temperatur von etwa 25 C bis 98 C und vorzugsweise bei etwa 98 C, um die mitgeführte Feuchtigkeit zu entfernen und zu einem säurelöslichen Chromoxidhydrat zu gelangen, in dem die Verunreinigungen außer dem Schwefel minimal sind.
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Eine Trocknung bei Temperaturen über 98 0C hinaus während einer kurzen Zeitspanne ist möglich, sollte aber vermieden werden, da das Chromoxidhydrat dehydratisieren kann und säureunlöslich wird. Falls ein Fachmann auf diesem Gebiet der Technik wünscht, ein Cr2O,-Produkt zu erhalten, bei welchem die Schwer"elverunreinigungen durch Kalzinieren des Chromoxidhydrates entfernt sind, wie weiter unten entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wird, stellt die Temperatur des Trocknens des Chromoxidhydrates jedoch keine kritische Größe dar, da sich das Dehydratisieren des Chromoxidhydrates auf die nachfolgend beschriebene Bearbeitungsstufe der Kalzination nicht auswirken würde«
Als nächstes werden die Schwefelverunreinigungen aus dem im Ofen getrockneten Chromoxidhydrat in der Weise entfernt, indem dieses bei einer Temperatur von etwa 750 0C bis 2200 0C kalziniert wird, wie bei 110 zu ersehen ist. Die Dauer des Kalzinierens würde dabei von der Temperatur und von dem gewünschten Schwefelgehalt nach erfolgter Kalzination abhängen. Zum Beispiel können Schwefelgehalte kleiner als 0,01 % auf der Basis des Cr2O3 durch eine Kalzination bei 1200 0C 60 Hinuten lang erreicht v/erden„ Auf diesem Wege kann ein im wesentlichen metallurgisch reines Cr2O3, wie bei 120 zu ersehen, bei der praktischen Durchführung des vorhergehenden Verfahrens erhalten werden.
Im Rahmen der praktischen Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung können bestimmte Nebenprodukte gewonnen werden. Beispielsweise kann Na2SpO aus dem FiItrat der Reduktionsstufe wiedergewonnen werden.
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Diejenigen, die auf diesem Gebiet der Technik versiert sind, können die Reduktionsstufe unter Verwendung von NaOH und Schwefel und die nachfolgenden Bearbeitungsstufen der vorliegenden Erfindung unter Einsatz von wäßrigen Lösungen von Na2CrO4 und Na2Cr2O7 praktizieren. Dabei sind diese Lösungen durch Auflösen von Na2CrO. oder Na2Cr2O7 in handelsüblicher Qualität in Wasser anzusetzen.
AusfOhrungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Transvaal-Chromerz mit der weiter unten angegebenen Analyse wurde auf eine Feinheit von 100 % feiner als 200 Maschen (nach der Tyler-Siebreihe) gemahlen.
ArIaIySe- des Chrpmerzes (angegeben in Form von Oxiden):
Cr2O3 44,6 % Al2O3 26,9 %
Gesarat-Fe2O3 27,5 % Na£0 0,1 %
SiO2 .♦... 3,5 % MgO 10,1 %
CaO ..♦♦ 0,4 %
Eine große Charge der chromhaltigen Lauge wurde in der Weise hergestellt, indem 26 abgemessene Mengen des Transvaal-Chroraerzes unter Verwendung von 75,0 g Erz, 62,1 g Na2CO3 in handelsüblicher Qualität und 18,8 g CaO in analysenreiner Qualität in jeder abgemessenen Menge geröstet wurden. Das Rösten fand in einem Muffelofen bei 950 0C während einer 2stündigen Verweilzeit in einer Schale aus Inconel X bei
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Vorhandensein feuchter Luft, die über die Probe mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 4 l/Minute d hinströmte, statt. Die Kalzinationsprodukte wurden an der Luft gekühlt, zu Pulver vermählen und mit Wasser unter Zugrundelegung eines Gegenstromes ausgelaugt. Oer Lauge wurde eine 12 M Salzsäure zugegeben, um den pH-Wert auf 8,0 unter sich anschließender Ausfällung von Aluminium als Al(OH)- herabzusetzen« Nach erfolgtem Entfernen des Aluminiums durch Filtration enthielt die Lauge 181 g Cr2O3 pro Liter. In den Bearbeitungsstufen des Röstens und Auslaugens zur Entfernung von Aluminium wurden 90 % der Chrombestandteile des Transvaal-Chromerzes in der angesäuerten Lauge wiedergewonnen. Die Materialbilanz entsprach dabei 98 %. Auf diese Flüssigkeit wird als Lösung A Bezug genommen.
Eine reduzierende Aufschlämmung wurde in der Weise angesetzt, indem 47 g NaOH in analysenreiner Qualität und 38 g Schwefel in handelsüblicher Qualität mit 100 ml Wasser gemischt v/urden. Diese Aufschlämmung wurde dann zum Sieden gebracht und 1 Stunde lang umgerührt. Unter Aufrechterhaltung der Temperatur der Aufschlämmung entsprechend der Siedetemperatur (105 C) und bei fortgesetztem Umrühren wurden der Aufschlämmung 132 ml der Lösung A und 20 g Schwefel in handelsüblicher Qualität zugegeben. Die Temperatur wurde erneut auf die Siedetemperatur gebracht und das Umrühren fortgesetzt« Dabei stieg die Temperatur auf .108 0C an. Die Zugabe von 132 ml der Lösung A und von 20 g Schwefel in handelsüblicher Qualität wurde dreimal in zeitlichen Intervallen von etwa 15 Minuten wiederholt. Das Gesamtgemisch wurde etwa 1 Stunde lang bei Siedetemperatur (108 bis 110 0C) umgerührt.
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Zu diesem Zeitpunkt wurden 3/4 des Volumens des Gemisches entfernt und in einen S-Zoll-Büchner-Trichter unter Verwendung von Whatman-Filterpapier Nr. 41 eingegossen und filtriert. Die für das Filtrieren erforderliche Zeit nahm etwa 3 Minuten in Anspruch, wodurch eine rasche Filtration veranschaulicht wurde. Der Filterrückstand,, das Chromoxidhydrat mit dem Aussehen eines grünen Filterkuchens, wurde mit 250 ml Wasser bei Raumtemperatur ausgewaschen.
Das Gesamtfiltrat und die Waschflüssigkeit machten 458 ml aus. Der Cr^O^-Gehalt lag bei 0,03 g/1. Somit gingen nur 0,06 % des Cr2O, während der Filtration und des waschens verloren.
Dem restlichen /4 Volumen des umgerührten und sich auf Siedetemperatur befindlichen Gemisches wurden 132 ml der Lösung A und 20 g Schwefel in handelsüblicher Qualität wie zuvor zugegeben. Die Zugabe der 132 ml der Lösung A und der 20 g Schwefel in handelsüblicher Qualität wurde noch dreimal in Zeitintervallen von ungefähr 15 Minuten wiederholt. Es handelt sich also um eine Wiederholung des weiter oben beschriebenen Verfahrens. Dabei erfolgte keine weitere Zugabe von NaOH. Nach erfolgter letzter Zugabe der Lösung A und von Schwefel wurde das Gemisch erneut umgerührt und auf einer Temperatur entsprechend der Siedetemperatur (108 0C) etwa 1 Stunde lang gehalten. Das gesamte Gemisch wurde anschließend in einen 8-Zoll-Büchner-Trichter unter Verwendung von Whatman-Filterpapier Nr. 41 eingegossen und wie weiter oben filtriert. Die Zeit für das Filtrieren nahm etwa 4 Minuten in Anspruch. Der Filterrückstand, das Chromoxidhydrat, wurde mit 400 ml Wasser bei Raumtemperatur ausgewaschen.
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Eine Probe des nassen Filterrückstandes wurde über Nacht bei 98 0C getrocknet. Dabei wurde festgestellt, daß dieser Rückstand 41,4 % Feuchtigkeit aufwies. Die getrocknete Probe enthielt auf Grund einer durchgeführten Analyse 59,3 % Cr2°3 und 9,12 % Na. Das Gesamtfiltrat und die Waschflüssigkeit von dieser zweiten Wiederholung ergaben 515 ml und enthielten Cr2O3 in einer Menge von 0,03 g/l. Somit wurde eine Cr2O3-Ausbeute während der gesamten Reduktionsstufe von ungefähr 99,9 % erzielt.
Hierdurch läßt sich veranschaulichen, daß die Reduktionsstufe gemäß der vorliegenden Erfindung an kontinuierliche oder halbkontinuierliche Anwendungen durch auf diesem Gebiet der Technik tätige Fachkräfte angepaßt werden kann. Darüber hinaus kann ein Fachmann das Chromoxidhydrat-Produkt, das sich auf Grund der Reduktionsstufe ergibt, verwenden, sofern ein Chromoxidhydrat-Produkt mit einem geringen Natrium- und Schwefelgehalt für die beabsichtigte Verwendung des Chromoxidhydrat-Erzeugnisses nicht für erforderlich angesehen wird.
Als nächstes wurden Natrium« und Kationenverunreinigungen aus dem Cr(OH)_-Rückstand, der nach dem vorhergehenden Reduktionsverfahren gewonnen wurde, durch Säurewiederaufschwemmen entfernt. 371 g nassem Chromöxidhydrat (ungefähr,-129 g Cr?03) wurden 3000 ml Wasser zugesetzt und das Gemisch etwa 1 Stunde lang bei Raumtemperatur umgerührt. Das Gemisch wurde dann in einen e-Zoll-ßüchner-Trichter unter Verwendung von VVhatman-Filterpapier Nr-* 41 eingegossen und filtriert. Die Zeit für das Filtrieren lag bei 16 Minuten. Der Rückstand wurde sodann mit 400 ml Wasser bei Raumtemperatur gewaschen. Das kombinierte Filtrat und die Waschflüssigkeit
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(3410 ml mit einem Cr20,-Gehalt von 0,03 g/1) enthielten 0,08 % Cr2O3 in dem nassen Chromoxidhydrat vor dem Auswaschen. Nun wurden dem nassen, mit Wasser ausgewaschenen Chromoxidhydrat 250 ml Wasser bei Raumtemperatur hinzugesetzt und das Geraisch zur Entfernung irgendwelcher Klumpen umgerührt. Der pH-Wert dieses Gemisches entsprach 12,0. Diesem Gemisch wurden 270 ml 1,75 M H2SO. (171 g H2SOVl) zugegeben, um den pH-Wert auf 3,0 zu bringen. Das Gemisch wurde 1 Stunde lang bei Raumtemperatur umgerührt und anschließend in einen 8-Zoll-Büchner-Trichter unter Verwendung von VVhatman-Filterpapier Nr. 41 eingegossen und filtriert. Die Zeit für die Filtration lag bei 17 Minuten. Der Filterrückstand Wurde im Anschluß daran mit 400 ml Wasser bei Raumtemperatur gewaschen.
Filtrat und Waschflüssigkeit wurden vereinigt (3170 ml mit einem Cr2O3~Gehalt von 0,005 g/l) und enthielten 0,012 % des Cr2O3 in der ursprünglichen Chromoxidhydratprobe. Somit gingen insgesamt nur ungefähr 0,092 % des Cr3O3 im Verlaufe der Bearbeitungsstufe zur Entfernung des Natriums verloren.
Nach erfolgter Behandlung mit Schwefelsäure wurde der nasse Chroraoxidhydrat-Rückstand über Nacht bei 98 C in einem Ofen getrocknet. Das im Ofen getrocknete Material ergab die folgende Analyse für die angegebenen Stoffe:
Cr2O3 ......... 60,15 % (durch chemische Analyse)
Na ............ 0,015 % (durch chemische Analyse)
Al 0,1-1,0 % (durch Spektralanalyse)
Si .······«····« 0,01-0,1 % (durch Spektralanalyse) S ............. 5,2 % (durch chemische Analyse)
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In signifikanten Mengen wurden keine weiteren metallischen Elemente nachgewiesen. Somit zeigt die obige Analyse das Vorhandensein von nur etwa 0,03 % Natrium auf der Basis des CrpO-z-Gehaltes und einen ungefähren Schwefelgehalt von 9 % Schwefel auf der Basis des Cr^O^-Gehaltes.
Das weiter oben Gesagte veranschaulicht, daß nach der Bearbeitungsstufe des Säurewiederauf schvveramens ein nasses Chronioxidhydrat-Produkt mit vernachlässigbaren Verunreinigungen außer dem Schwefel erhalten wird. Für einige Anwendungen (zum Beispiel als Einsatzmaterial zur Gewinnung von Chrom auf elektrolytischem Wege) kann von Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik nicht unbedingt ein Erzeugnis mit einem geringen Schwefelgehalt einzusetzen sein und somit das Chromoxidhydrat-Produkt verwendet werden, welches sich auf Grund der Bearbeitungsstufe des Säurevviederaufschwemmens ergibt.
Um nun die Schwefelverunreinigungen zu beseitigen, wurden 5 g des ofengetrockneten Chromoxidhydrates in einem Muffelofen bei 1200 C etwa 60 Minuten lang kalziniert, um zu dem Cr2O-, zu gelangen. Es wurde im Anschluß an die Kalzination festgestellt, daß der Schwefelgehalt 0,009 % auf aer Basis der Masse des Cr2 0S ausmachte. Somit ist ein Cr3O3 in metallurgischer Qualität erhalten worden, das im wesentlichen keine unerwünschten Verunreinigungen aufweist.
Falls solche geringen Schwefelgehalte in dem Cr2O nicht für erforderlich angesehen werden, ist festgestellt worden, daß ein Verändern der Zeit und der Temperatur-während des Kalzinierens zu unterschiedlichen Schwefelgehalten in dem Endprodukt führen wird. Zum Beispiel reduzierte ein Kai-
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zinieren des ofengetrockneten Chromoxidhydrates 15 Minuten lang bei 1200 C den Schwefelgehalt von ungefähr 9 % auf 0,042 %. Eine Kalzination während einer Zeit von 60 Minuten bei 750 0C reduzierte den Schwefelgehalt auf 0,76 %. Ein Kalzinieren während einer Zeit von 15 Minuten bei 750 0C verringerte den Schwefelgehalt auf 0,82 %. Somit kann durch eine Veränderung der Zeit und Temperatur des Kalzinierens ein Cr203-Produkt mit einem gewünschten Schwefelgehalt erhalten werden.
In dem vorhergehenden Beispiel wurden ungefähr das 0,8fache an Schwefel und das 0,44fache an Schwefelsäure (H2SO4) soifjie das 0,025fache an Natronlauge (NaOH), bezogen auf das gewonnene Cr2O3, verbraucht.
Durch das weiter oben Gesagte wird veranschaulicht, daß das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dazu führt, ungefähr 90 % der Chrombestandteile aus einem natürlich vorkommenden Chromerz, wie etwa Transvaalerz, Nyeerz und anderen oxidischen chromhaltigen Materialien, in der Form eines reinen Cr2O3 (weniger als etwa 0,5 % Aluminium, 0,03 % Natrium und 0,009 % Schwefel auf der Basis der Masse des Cr2O3) zu gewinnen.
Claims (7)
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Erfindungsanspruch
1· Verfahren zur Gev/innung von Chromoxidhydrat (Chrom(III)-oxidhydrat) oder gegebenenfalls von CrpOo aus Chromerz, gekennzeichnet dadurch entweder
a) Rösten eines Gemisches aus Chromerz mit Ua2COo und -CaO in einer gasförmigen oxidierenden Umgebung bei einer Temperatur im. Bereich von etwa 600 0C bis 1100 C etwa· 0,5 bis 6 Stunden lang, wobei der Mengenanteil an Na2COo etwa das 1,4™ bis 4»2fache, bezogen auf das Cr2Oo in dem Erz, und der Mengenanteil an CaO etwa das 0,6- bis Ifache, bezogen auf das Cr2Oo in dem Erz, entspricht;
b) Auslaugen der gerösteten Materialien, die während des Röstens im Rahmen der Bearbeitungsstufe a) erhalten wurden, bei einer Temperatur von etwa 5 0C mit Wasser bis zum Siedepunkt des Wassers in einem Zeitraum von etwa 5 Minuten bis 5 Stunden;
c) Zugeben einer Säure zu der Laugenlösung, die im Rahmen der Bearbeitungsstufe b) erhalten wurde, um den pH-Wert der Flüssigkeit auf etwa 3 bis 9,5 einzustellen zur Ausfällung der Aluininiumverunreinigungen und Abtrennung der Verunreinigungen von der Laugenlösung;
d) Vermischen der im Rahmen der Bearbeitungsstufe c) erhaltenen Flüssigkeit mit einer wäßrigen Aufschlämmung von UaOH und elementarem Schwefel etwa beim Siedepunkt und unter Zugabe von elementarem Schwefel mit IaOH. und wobei die Aufschlämmung aus dem elementaren Schwefel und der zugegebene elementare Schwefel in' einer Menge vorhanden sind, die ausreicht, um die Reduktion der Chromanteile in der miteinander vermischten Flüssigkeit im Bereich der Wertigkeit von 6 auf 3 unter Bildung
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eines Chromoxidhydrat-Biederschlages mit der vermischten Flüssigkeit zu bewirken, wobei diese während der Reduktion etwa auf Siedetemperatur gehalten wird;
e) Gewinnen des Chrornoxidhydrat-Niederschlages der Bearbeitungsstufe d) durcii Filtration und
f) Waschen des gewonnenen Ghromoxidhydrates gemäß der Bearbeitungsstufe e) mit Wasser zur Entfernung von mitgerissenen löslichen Verunreinigungen;
oder
B) die Schritte wie bei A) durchführt und
B) die Schritte wie bei A) durchführt und
g) Wiederaufschwemmen des Chromoxidhydrates gemäß der Bearbeitungsstufe f) in einer HpSO.-Lösung bei Umgebungstemperatur und einen pH-Wert gleich etwa 2 bis 51 gefolgt von einer Filtration zur Gewinnung des Chroraoxidhydrates und Wasehen des gewonnenen Chromoxidhydrates mit Wasser, so daß die Uatrium- und Kationenverunreinigungen entfernt werden,
und nach Durchführung der Schritte A) oder B) gegebenenfalls zur Freisetzung des Cr^O-a das Chromoxidhydrat trocknet und das dadurch erhaltene feste chromhaltige Material bei einer Temperatur von etwa 750 0C bis etwa 0C kalziniert, wobei das Kalzinieren solange fortgeführt wird, bis die Schwefelverunreinigungen auf ein gewünschtes Niveau herabgesetzt sind·
2· Verfahren gemäß Punkt 1A oder 1B, gekennzeichnet dadurch, daß die Rösttemperatur der Bearbeitungsstufe a) etwa 950 0C beträgt und die Röstzeit etwa 2 Stunden ausmacht.
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2 179 55 -i3 ~
3* Verfahren gemäß Punkt 1A oder 1B, gekennzeichnet dadurch, daß im Rahmen der Bearbeitungsstufe a) Zuschlagstoffe in einer Menge von etwa dem 1,9fachen an Ha2CO, und von etwa dem 0,6fachen an CaO, bezogen auf das Cr2O,. in dem Erz, verwendet v/erden,
4. Verfahren gemäß Punkt 1A oder 1B, gekennzeichnet dadurch, daß der pH-Wert während der Bearbeitungsstufe c) etwa gleich 8 ist.
5« Verfahren gemäß Punkt 1A oder 1B, gekennzeichnet dadurch, daß die Säure im Rahmen der Bearbeitungsstufe c) aus der Gruppe R2SO-, Hol und HNOo ausgewählt wird*.
Cc Verfahren gemäß Punkt 1A oder 1B, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei der Säure im Rahmen der Bearbeitungsstufe c) um HpSO, handelt.
7e Verfahren gemäß Punkt 1A oder IB, gekennzeichnet dadurch, daß während der Bearbeitungsstufe b) luftblasen durch die Wasser laugenlösung im Verlaufe des Auslaugens hindurch-= perlen, um die Gewinnung der Chroinanteile zu verstärken.
8. Verfahren gemäß Punkt 1B, gekennzeichnet dadurch, daß das durch Waschen mit Wasser gewonnene Chromoxidhydrat der Bearbeitimgsstufe g) bei einer Temperatur von etwa 25 0C bis 98 0C getrocknet wird, um die mitgerissene Peuchtig«·= keit zu entfernen und zu einem säurelöslichen Chromoxidhydrat zu gelangen«
9* Verfahren gemäß Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur bei etwa 98 0C liegt*
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10. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß während des Kalzinierens die Temperatur etwa 1200 0C beträgt und die Zeit für das Kalzinieren etwa 60 Minuten ausmacht«
Hierzu 1 Seils Zeichnungen
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| US5007960A (en) * | 1989-10-13 | 1991-04-16 | Chrome Technology Inc. | Method for removing chromium from chromium containing waste material |
| US5171547A (en) * | 1990-09-19 | 1992-12-15 | Amax, Inc. | Recovery of chromium in high purity state from waste materials of etching operations |
| EP0638515B1 (de) * | 1993-08-12 | 2000-04-05 | Kerr-McGee Pigments GmbH & Co. KG | Verfahren zur Aufarbeitung von Dünnsäure |
| JP4727664B2 (ja) * | 2005-06-15 | 2011-07-20 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット用酸化クロム粉末及びスパッタリングターゲット |
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Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| SU119178A1 (ru) * | 1958-10-15 | 1958-11-30 | Р.А. Горохова | Способ получени окиси хрома |
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| IT1055953B (it) * | 1976-02-24 | 1982-01-11 | Stoppani P & Co | Procedimento di decontaminazione di materiale di scarto proveniente dalla lavorazione di minerali di cromo mediante trattamento conzolfo per via umida |
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