PL165627B1 - Sposób wytwarzania dwuchromianu sodu PL - Google Patents
Sposób wytwarzania dwuchromianu sodu PLInfo
- Publication number
- PL165627B1 PL165627B1 PL91290011A PL29001191A PL165627B1 PL 165627 B1 PL165627 B1 PL 165627B1 PL 91290011 A PL91290011 A PL 91290011A PL 29001191 A PL29001191 A PL 29001191A PL 165627 B1 PL165627 B1 PL 165627B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- solution
- sodium
- monochromate
- dichromate
- ions
- Prior art date
Links
- JHWIEAWILPSRMU-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-3-pyrimidin-4-ylpropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(C)CC1=CC=NC=N1 JHWIEAWILPSRMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 93
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims abstract description 34
- PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N sodium chromate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Cr]([O-])(=O)=O PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- -1 dichromate ions Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims abstract description 6
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 26
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 7
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 36
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 14
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 abstract description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical group [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- KIEOKOFEPABQKJ-UHFFFAOYSA-N sodium dichromate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KIEOKOFEPABQKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006887 Ullmann reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- QZJQGEHKLBNSMN-UHFFFAOYSA-N disodium carbonic acid dioxido(dioxo)chromium Chemical compound C(O)(O)=O.[Cr](=O)(=O)([O-])[O-].[Na+].[Na+] QZJQGEHKLBNSMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G37/00—Compounds of chromium
- C01G37/14—Chromates; Bichromates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania dwuchromianu sodu i roztworów dwuchromianu sodu przez alkaliczne utleniajace roztwarzanie rud chromowych, lugowanie otrzymanego klinkieru piecowego woda lub roztworem wodnym zawierajacym chromian, nastawianie wartosci pH na 7-9,5, oddzielanie nierozpuszczalnych skladników droga saczenia, przy czym otrzym uje sie roztwór monochromianu sodu, przeksztalcanie jonów monochromianu tego roztworu w jony dwuchromianu droga zakwaszania za pomoca CO 2, usuwanie wytworzonego w o- doroweglanu sodu, wytracanie monochromianu sodu przez ochladzanie roztworu i zaw raca- nie wytraconego monochrom ianu sodu do roztworu monochromianu przed zakwaszeniem, znam ienny tym , ze roztwór monochromianu zateza sie do stezenia 750-1000 g/l przed zakwaszeniem, zakwaszenie prowadzi sie za pomoca CO 2 pod cisnieniem do stopnia zakwa- szenia wynoszacego 80-95% oraz ze monochromian sodu wytraca sie przez ochlodzenie roztworu do temperatury od -10° do -25°C. PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dwuchromianu sodu i roztworów dwuchromianu sodu.
Według Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, tom 2, 4 wydanie, 1982, str. 657664, wytwarzanie dwuchromianu sodu prowadzi się drogą alkaliczno-utleniającego roztwarzania rudy chromowej za pomocą sody i/lub wodorotlenku sodu i tlenu z powietrza.
Przez ługowanie opuszczającego piec do roztwarzania klinkieru piecowego za pomocą wody lub wodnego roztworu zawierającego chromian, nastawianie wartości pH zacieru na 7-9,5 i oddzielanie nierozpuszczalnych składników drogą sączenia otrzymuje się roztwór monochromianu sodu o zawartości 300-500 g/litr Na?CrO4. Nastawianie wartości pH prowadzi się przy tym na ogół za pomocą kwasu siarkowego i/lub roztworu dwuchromianu sodu. W celu uzyskania dwuchromianu sodu jony monochromianu w roztworze przeprowadza się w jony dwuchromianu przez zakwaszanie kwasem siarkowym, przez zakwaszanie dwutlenkiem węgla pod ciśnieniem albo drogą zakwaszania elektrolitycznego. Podczas zakwaszania kwasem siarkowym powstaje siarczan sodu, który wytrąca się przy zatężaniu roztworu do około 70% wagowych Na2Cr2O7x2H2O. Powstający przy tym zawierający chromian siarczan sodu musi być skierowany do obróbki.
Dla zakwaszania dwutlenkiem węgla roztwór monochromianu sodu zatęża się do stężenia 750-1000 g/litr Na2CrO4 i nasyca kwasem węglowym w autoklawie przez doprowadzanie dwutlenku węgla pod ciśnieniem 0,5-1,5 MPa (5-15bar), stosując chłodzenie. Z równoczesnym wytrąceniem wodorowęglanu sodu uzyskuje się przy tym około 75-95% przekształcenie jonów monochromianu w jony dwuchromianu. Pozostałe przekształcenie do 100% może zachodzić w dalszym etapie po zatężeniu do 1300 g/litr Na2CrOą (już utworzony Na2Cr2O7x2H2O wyrażono w równoważnikach Na2CrOą) przez doprowadzenie dwutlenku węgla. Ten krok do pozostałego przekształcenia jest jednak technicznie bardzo drogi. Możliwe jest też przeprowadzanie pozostałego przekształcania za pomocą kwasu siarkowego lub drogą elektrolizy.
Podczas reakcji z kwasem siarkowym powstaje, jak już wspomniano, zawierający chromian siarczan sodu, który musi być skierowany do obróbki.
Zakwaszanie elektrolitycze prowadzi się drogą wprowadzania roztworu monochromianu sodu względnie roztworu monochromianu sodu przekształconego w 75-95% w dwuchromian sodu do przestrzeni anodowej elektrolizera zaopatrzonego w kationowymienną membranę.
165 627
Podczas elektrolizy jony sodu wędrują przez membranę do wypełnionej wodą lub roztworem wodnym przestrzeni katodowej elektrolizera. Jony sodu wraz z utworzonymi przy katodzie z równoczesnym wywiązywaniem wodoru jonami wodorotlenkowymi tworzą przy tym wodny roztwór zawierający wodorotlenek sodu. W przestrzeni anodowej jony chromianu, za pomocą utworzonych przy anodzie z równoczesnym wywiązywaniem się tlenu jonów wodorowych, zostają przeprowadzone w jony dwuchromianu. Również ten sposób z punktu widzenia technicznego wymaga dużych nakładów.
W celu uzyskania kryształów dwuchromianu sodu otrzymywane w wyżej opisanych metodach roztwory dwuchromianu sodu zatęża się przez odparowanie wody. Krystalizujący przy tym dwuchromian sodu oddziela się i suszy.
Znany jest również dwuetapowy sposób wytwarzania dwuchromianu sodu z opiu patentowego nr 20 572, w którym w pierwszym etapie zakwasza się Na2CrOą za pomocą CO2, a następnie, po odsączeniu powstałego NaHCO3 i zatężeniu przesączu do bardzo wysokiego stężenia C1O3, traktuje się go w drugim etapie powtórnie CO2 pod ciśnieniem. Sposób ten pozwala na uzyskanie wysokiego stopnia przekształcenia, jednak posiada tę wadę, że roztwór w drugim etapie jest bardzo trudny do sączenia wskutek zbyt wysokiego stężenia CO3.
Z niemieckiego opisu patentowego nr 379 410 znany jest sposób wytwarzania roztworów Na2Cr2O7, który jednak prowadzi do uzyskania stopnia przekształcenia tylko 90%, czyli w uzyskanym roztworze pozostaje 10% chromu w postaci Na2CrO4.
Wynalazek niniejszy odbiera inną, technicznie prostą drogę wytwarzania roztworów dwuchromianu sodu i kryształów dwuchromianu sodu, która nie wykazuje wad opisanych sposobów.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dwuchromianu sodu i roztworów dwuchromianu sodu przez alkalicznie utleniające roztwarzanie rud chromowych, ługowanie otrzymanego klinkieru piecowego za pomocą wody lub wodnego roztworu zawierającego chromian, nastawianie wartości pH na 7-9,5, oddzielanie nierozpuszczalnych składników drogą sączenia, przy czym otrzymuje się roztwór monochromianu sodu, przekształcanie jonów monochromianu tego roztworu w jony dwuchromianu przez zakwaszenie za pomocą CO2, usuwanie wytworzonego wodorowęglanu sodu, wytrącanie monochromianu sodu przez ochładzanie roztworu i zawracanie wytrąconego monochromianu sodu do roztworu monochromianu przed zakwaszeniem, polegający na tym, że roztwór monochromianu zatęża się do stężenia 750-1000 g/l przed zakwaszeniem, zakwaszanie prowadzi się za pomocą CO2 pod ciśnieniem do stopnia zakwaszania wynoszącego 80-95% oraz, że monochromian sodu wytrąca się przez ochłodzenie roztworu do temperatury od -10° do -25°C.
Korzystnie, jony monochromianu obecne jeszcze po ochłodzeniu i sączeniu przesącza się w jony dwuchromianu na drodze dodawania kwasu chromowego i/lub roztworu zawierającego kwas chromowy.
Przez zakwaszenie roztworów monochromianu sodu dwutlenkiem węgla pod ciśnieniem i ochłodzenie roztworu po oddzieleniu wodorowęglanu sodu do temperatury poniżej -10°C i odsączenie wytrąconego monochromianu sodu uzyskuje się roztwory, w których do 99% jonów chromianowych w roztworze występuje w postaci jonów dwuchromianowych. Roztwory zawierające tylko jeszcze resztkowe ilości monochromianu sodu można stosować w wielu sposobach wytwarzania, takich jak elektrolityczne wytwarzanie kwasu chromowego, wytwarzanie garbników chromowych oraz do utleniania związków organicznych.
Dla otrzymania roztworów dwuchromianu sodu, w których wszystkie jony chromianowe występują w postaci jonów dwuchromianowych, oraz do wytwarzania kryształów dwuchromianu sodu można resztę jonów monochromianu w roztworze przekształcać za pomocą kwasu albo drogę elektrolizy w jony dwuchromianu. Korzystnie przekształcanie obecnych jeszcze po ochłodzeniu i sączeniu jonów monochromianu prowadzi się przez dodanie kwasu chromowego i/lub roztworu zawierającego kwas chromowy. Odpowiednie roztwory zawierające kwas chromowy otrzymuje się na przykład przy elektrolitycznym wytwarzaniu kwasu chromowego.
Sposób według wynalazku jest bliżej wyjaśniony na fig. 1. Wariant sposobu według wynalazku przedstawiony na fig. 1 jest szczególnie korzystną postacią wykonania.
165 627
Rudę chromową rozkłada się drogą alkalicznie utleniającego roztwarzania za pomocą sody i tlenu z powietrza w temperaturze 1000-1100°C w obecności środka schładzającego w piecu obrotowym (1). Otrzymany przy tym klinkier piecowy ługuje się następnie wodą lub rozcieńczonym roztworem chromianu i za pomocą roztworu zawierającego dwuchromian sodu nastawia wartość pH na 7-9,5 (2). Rozpuszczalne związki alkaliczne żelaza, glinu i krzemu przechodzą przy tym w nierozpuszczalne i dające się dobrze sączyć wodorotlenki lub uwodnione tlenki, które oddziela się wraz z nierozpuszczalnymi składnikami klinkieru piecowego (3). Otrzymany roztwór monochromianu sodu o zawartości 300-500 g/litr Na2CrO4 uwalnia się następnie, jak opisano w europejskim opisie patentowym EP-A-47799, przez dodanie tlenku wapnia przy wartości pH 10-13 od rozpuszczonego wanadu. Zawierający obecnie wapń roztwór przez dodatek względnie przez wytworzenie in situ węglanu sodu uwalnia się od głównej ilości jonów metali ziem alkalicznych i innych wielowartościowych kationów przez wytrącenie w postaci węglanów (4). Wytrącenie prowadzi się przy tym korzystnie w temperaturze 50-100°C, przy wartości pH 8-12 i przy około 2-10-krotnym molowym nadmiarze węglanu w przeliczeniu na ilość jonów metali ziem alkalicznych. Po przesączeniu otrzymuje się roztwór monochromianu sodu uwolniony od wielowartościowych kationów do łącznie mniej niż 5 mg/litr. W roztworze tym za pomocą odpowiednich selektywnych wymieniaczy kationowych można zawartość wielowartościowych kationów obniżyć jeszcze bardziej. Roztwór monochromianu sodu zatęża się następnie drogą jedno- lub kilkuetapowego odparowywania do zawartości 750-1000 g/litr Na2CrC>4 (5).
W stężonym obecnie roztworze przez jednostopniowe lub wielostopniowe doprowadzanie dwutlenku węgla nastawia się ciśnienie końcowe 0,5-1.5MPa przy temperaturze końcowej nie przekraczającej 50°C i wartości pH poniżej 6,5 i w ten sposób przy wytrącaniu wodorowęglanu sodu uzyskuje się 80-95% przekształcenie monochromianu sodu w dwuchromian sodu (6). Dwutlenek węgla można przy tym wprowadzać w postaci gazowej lub ciekłej.
Z otrzymanej zawiesiny oddziela się wodorowęglan sodu pod dalej utrzymywanym ciśnieniem dwutlenku węgla albo po rozprężeniu wodorowęglan sodu usuwa się szybko przed jego ponowną reakcją z dwuchromianem sodu.
Oddzielony wodorowęglan sodu kalcynuje się w temperaturze 200-300°C, ewentualnie z dodatkiem ługu sodowego do sody, którą doprowadza się do rozkładania rudy chromowej (1).
Otrzymany, uwolniony od wodorowęglanu sodu roztwór monochromianu sodu/dwuchromianu sodu po pobraniu części strumienia do nastawienia pH wyługowanego klinkieru piecowego chłodzi się do temperatury -10°C do -20°C w jednym lub kilku wyposażonych w mieszadła naczyniach i po okresie 5-60 minut uwalnia od wytrąconego monochromianu sodu drogą sączenia (7). Otrzymuje się przy tym roztwory dwuchromianu sodu, w których 97-99% chromianu występuje w postaci dwuchromianu. Odsączony monochromian sodu prowadzi się ewentualnie po dodaniu wody - do odparowania (5) lub przed proces nastawiania pH (2).
Można też odsączony monochromian sodu, ewentualnie po przemyciu i wysuszeniu, skierować do jakiegoś zastosowania, jak na przykład do wytwarzania inhibitorów korozji.
Aby uniknąć wzbogacenia zanieczyszczeń, zwłaszcza jonów siarczanowych, można się okazać celowe doprowadzanie części odsączonego monochromianu sodu do zakwaszania resztkowego (8). W związku z tym okazało się korzystne stosowanie przy roztwarzaniu rudy chromowej (1) paliw ubogich w siarkę, zwłaszcza gazu ziemnego.
Chłodzenie roztworu monochromianu sodu/dwuchromianu sodu można prowadzić sposobami zwykle stosowanymi w technice, jak na przykład opisano w Ullmanns Encyklopadie der Technischen Chemie, 4 wydanie, tom 3, str. 186-218, wydawnictwo Verlag Chemie, Weinheim, 1973. W przypadku, gdy do zakwaszania stosuje się ciekły dwutlenek węgla, celowe jest prowadzenie chłodzenia roztwcm bezpośrednio lub niebezpośrednio przez wymiennik ciepła z odpowiednim medium wymieniającym ciepło drogą odparowania dwutlenku węgla.
Część roztworu otrzymanego przy ochładzaniu (7) doprowadza się teraz do elektrolitycznego wytwarzania kwasu chromowego (11) lub do innego zastosowania. Drugą część przeprowadza się za pomocą zawierającego kwas chromowy ługu macierzystego z filtracji kwasu chromowego (13). za pomocą stałego kwasu chromowego lub za pomocą roztworu kwasu chromowego w roztwór dwuchromianu sodu, w którym wszystkie jony chromianowe występują
165 627 w postaci jonów dwuchromianu (8). Roztwór ten prowadzi się teraz bezpośrednio lub po odparowaniu do 60-70% wagowych Na2Cr2O?x2H2O (9) do jego zastosowania.
W celu uzyskania kryształów dwuchromianu sodu roztwór zatęża się do około 1650 g/litr Na2Cr2O7x2H2O, przy czym wytrąca się dwuchromian sodu, który drogą sączenia oddziela się z roztworu (10).
Podczas elektrolitycznego wytwarzania kwasu chromowego roztwór dwuchromianu sodu/monochromianu sodu przeprowadza się w roztwór zawierający kwas chromowy drogą wielostopniowej elektrolizy w temperaturze 50-90°C w elektrolizerach dwukomorowych z kationoselektywnymi membranami jako ścianami działowymi (11). Elektrolizę prowadzi się przy tym w taki sposób, że wymieniony roztwór wprowadza się do komory anodowej pierwszego stopnia i po częściowym przekształceniu dwuchromianu w kwas chromowy wpływa on do drugiego stopnia, który powoduje częściowe dalsze przekształcenie w kwas chromowy i tak dalej stopniowo aż do ostatniego stopnia, w którym osiąga się stopień przekształcenia dwuchromianu w kwas chromowy wynoszący 55-70%, co odpowiada molowemu stosunkowi jonów sodu do kwasu chromowego 0,45:0,55 do 0,30:0,70. Liczba stopni może być dowolnie duża, przy czym korzystnie stosuje się elektrolizę 6-15-stopniową.
Utworzony podczas elektrolizy roztwór zawierający kwas chromowy i resztę dwuchromianu sodu przeprowadza się przez odparowanie w temperaturze 55-110°C do zawartości wody około 12-22% wagowych wody, przy czym przeważająca część kwasu chromowego wykrystalizowuje (12). Otrzymaną zawiesinę rozdziela się następnie drogą odwirowania w temperaturze 50-110°C na substancję stałą składającą się zasadniczo z krystalicznego kwasu chromowego i na fazę ciekłą zwaną dalej ługiem macierzystym (13).
Otrzymany ług macierzysty, ewentualnie po rozcieńczeniu wodą, zawraca się do elektrolizy na odpowiednie miejsce, to jest do etapu o możliwie zbliżonym stopniu przekształceniu dwuchromianu. Aby uniknąć silnego wzbogacenia zanieczyszczeń w układzie, cześć ługu macierzystego wyprowadza się i stosuje do zakwaszania resztkowego (8). Krystaliczny kwas chromowy drogą jednokrotnego lub' wielokrotnego przemywania za pomocą 10-50% wagowych, w przeliczeniu na ciężar substancji stałej, nasyconego lub prawie nasyconego roztworu kwasu chromowego i przez każdorazowo dołączone do każdego procesu przemywania odwirowanie uwalnia się od przywartego ługu macierzystego. Przemyte, czyste kryształy kwasu chromowego można teraz bezpośrednio lub po wysuszeniu skierować do ich zastosowania.
Sposób według wynalazku jest bliżej wyjaśniony w następujących przykładach.
W przykładach I do V stosuje się roztwory dwuchromianu sodu/monochromianu sodu otrzymane przez rozpuszczanie dwuchromianu sodu i monochromianu sodu. Składy roztworów odpowiadają składom występującym przy wytwarzaniu dwuchromianu sodu w skali technicznej po zakwaszeniu dwutlenku węgla pod ciśnieniem. W przykładzie VI stosuje się częściowo zakwaszony roztwór dwuchromianu sodu, który uzyskano w sposobie prowadzonym w skali technicznej po zakwaszeniu dwutlenku węgla. Chłodzenie roztworów prowadzi się za pomocą laboratoryjnego kriostatu o napędzie elektrycznym.
W przykładach I do V chłodzi się każdorazowo 50 ml roztworu do podanej temperatury, w ciągu 60 minut utrzymuje w tej temperaturze i następnie sączy przez ochłodzoną szklaną frytę.
Przykład I. Roztwór chłodzi się do temperatury - 25°C utrzymuje w tej temperaturze przez 60 minut i następnie sączy przez ochładzaną frytę szklaną.
Skład roztworu:
całkowita zawartość chromianu w roztworze 60, l % wagowych >
(w równoważnikach Na2CrO-) 900 g/litr
Na2Cr2O7x2Fł2O -46,7% ws-gowydi
Na2CrO4 ..9,3% wagowych stopień zakwaszenia 44,5% x/ Tak zwany stopień zakwaszenia podaje, ile procent całkowitej zawartości chromianu przeliczonej na równoważniki Na2CrO4 występuje w postaci dwuchromianu.
165 627
Wyniki doświadczenia zebrane są w tabeli 1.
Tabela 1
| Temperatura | Stężenie Na2Cr2O7x2H2O | Stężenie Na2CrO4 | Stopień zakwaszenia |
| 11°C | początek krystalizacji Na2CrO4 | ||
| -5°C | 53,6% wagowych | 3,3% wagowych | 94,7% |
| -10°C | 55,2% wagowych | 2,0% wagowych | 96,8% |
| -15°C | 56,2% wagowych | 1,1% wagowych | 98,3% |
| -20°C | 58,6% wagowych | 1,0% wagowych | 98,3% |
| -25°C | 59,0% wagowych | 1,1% wagowych | 98,3% |
Przykład II. Roztwór chłodzi się do temperatury - 25° i poddaje obróbce. Skład roztworu:
całkowita zawartość chromianu w roztworze /w równoważnikach Na2CrO4/: Na^2Cr2O7x2H2O Na2CrO4 stopień zakwaszenia
59,3% wagowych =
874 g/litr
48,9% wagowych 6,1% wagowych
89,7%
Wyniki doświadczenia zebrane są w tabeli 2.
Tabela 2
| Temperatura | Stężenie Na2Cr2O7x2H2O | Stężenie Na2CrO4 | Stopień zakwaszenia |
| 7°C | początek krystalizacji Na2CrO4 | ||
| -5°C | 53,5% wagowych | 2,5% wagowych | 95,9% |
| -10°C | 53,9% wagowych | 1,7% wagowych | 97,3% |
| -15°C | 55,2% wagowych | 1,1% wagowych | 98,2% |
| -20°C | 54,4% wagowych | 1,1% wagowych | 98,2% |
| -25°C | 57,1% wagowych | 0,7% wagowych | 98,9% |
Przykład III. Roztwór chłodzi się do temperatury -20°C i -25°C i poddaje obróbce Skład roztworu:
całkowita zawartość chromianu w roztworze /w równoważnikach Na2CrOV Na2Cr2O7x2H2O
Na2CrO4 stopień zakwaszenia
62,7% wagowych =
892 g/litr
48,7% wagowych 9,8% waoowydi 84,4%
165 627
Wyniki zebrane są w tabeli 3.
Tabela 3
| Temperatura | Stężenie Na2Cr2O7x2H2O | Stężenie Na2CrO4 | Stopień zakwaszenia |
| 10°C | początek krystalizacji Na2CrO4 | ||
| -20°C | 54,0% wagowych | 1,2% wagowych | 98,0% |
| -25°C | 57,1% wagowych | 0,6% wagowych | 98,1% |
Przykład IV. Roztwór chłodzi się do temperatury -15°C, -20° i -25°C i poddaje obróbce.
Skład roztworu:
całkowita zawartość chromianu w roztworze /w równoważnikach Na2CrOą /
Na2Cr2O7x2H2O
Na2CrOą stopień zakwaszenia
Wyniki zebrane w tabeli 4.
54,0% wagowych = 765 g/litr 44,4% wagowych
5,7% wagowych
89,4%
Tabela 4
| Temperatura | Stężenie Na2Cr2O7x2H2O | Stężenie Na2CrO4 | Stopień zakwaszenia |
| 0°C | początek krystalizacji Na2CrO4 | ||
| -15°C | 48.5% wagowych | 1,9% wagowych | 96,6% |
| -20°C | 47.5% wagowych | 1,2% wagowych | 97,7% |
| -25°C | 55.2% wagowych | 1,1% wagowych | 98,2% |
Przykład V. Roztwór o całkowitej zawartości chromianu 42,7% wagowych = 563 g/litr (wyrażonej w równoważnikach Na2CrO4) o stopniu zakwaszenia 49,1% chłodzi się do temperatury - 12°C i poddaje obróbce, jak opisano. Wyniki zebrane są w tabeli 5.
Tabela 5
| Stężenie Na2Cr2O7x2H2O | Stężenie Na2CrO4 | Stopień zakwaszenia | |
| roztwór przed ochłodzeniem | 19,3% wagowych | 21.7% wagowych | 49,1% |
| roztwór po ochłodzeniu | |||
| do -12°C i filtracji | 33,2% wagowych | 4.7% wagowych | 88,5% |
Krystalizacja Na^CrO następuje od 10°C. Po ochłodzeniu poniżej -13°C roztwór zestala się na stałą masę.
Przykład VI. Próbki po 200 ml zakwaszonego do 93% technicznego roztworu dwuchromianu sodu o poniższym składzie chłodzi się do temperatury 0°C, -10°C, -15°C i -20°C. miesza w ciągu 1 godziny i sączy przez ochłodzoną szklaną frytę.
165 627
Skład roztworu:
całkowita zawartość chromianu w roztworze (w równoważnikach Na2CrO4)
Na2Cr2O7x2H2O
Na2CrO4
Wyniki zebrane są w tabeli 6.
63,9% wagowych = 990 g/litr
54,7% wagowych 4,5% wagowych
Tabela 6
| Temperatura | Stężenie Na2Cr2O7x2H2O | Stężenie Na2CrO | Stopień zakwaszenia |
| -0°C | 57,0% wagowych | 2,6% wagowych | 96,6% |
| -5°C | 57,7% wagowych | 2,0% wagowych | 96,9% |
| -10°C | 59,4% wagowych | 1,3% wagowych | 98,0% |
| -15°C | 59,8% wagowych | 1,0% wagowych | 98,5% |
| -20°C | 60,2% wagowych | 0,7% wagowych | 98,9% |
kryształy CrOj kryształy Na^Cr^ 0?» 2H^O
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 10 000 zł
Claims (2)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania dwuchromianu sodu i roztworów dwuchromianu sodu przez alkaliczne utleniające roztwarzanie rud chromowych, ługowanie otrzymanego klinkieru piecowego wodą lub roztworem wodnym zawierającym chromian, nastawianie wartości pH na 7-9,5, oddzielanie nierozpuszczalnych składników drogą sączenia, przy czym otrzymuje się roztwór monochromianu sodu, przekształcanie jonów monochromianu tego roztworu w jony dwuchromianu drogą zakwaszania za pomocą CO2, usuwanie wytworzonego wodorowęglanu sodu, wytrącanie monochromianu sodu przez ochładzanie roztworu i zawracanie wytrąconego monochromianu sodu do roztworu monochromianu przed zakwaszeniem, znamienny tym, że roztwór monochromianu zatęża się do stężenia 750-1000 g/l przed zakwaszeniem, zakwaszenie prowadzi się za pomocą CO2 pod ciśnieniem do stopnia zakwaszenia wynoszącego 80-95% oraz że monochromian sodu wytrąca się przez ochłodzenie roztworu do temperatury od -10° do -25°C.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jony monochromianu obecne jeszcze po ochłodzeniu i sączeniu przekształca się na drodze dodawania kwasu chromowego i/lub roztworu zawierającego kwas chromowy w jony dwuchromianu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4013335A DE4013335A1 (de) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | Verfahren zur herstellung von natriumdichtromat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL290011A1 PL290011A1 (en) | 1992-01-13 |
| PL165627B1 true PL165627B1 (pl) | 1995-01-31 |
Family
ID=6405152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL91290011A PL165627B1 (pl) | 1990-04-26 | 1991-04-24 | Sposób wytwarzania dwuchromianu sodu PL |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0453913B1 (pl) |
| JP (1) | JP3262127B2 (pl) |
| BR (1) | BR9101664A (pl) |
| CA (1) | CA2041005A1 (pl) |
| DE (2) | DE4013335A1 (pl) |
| ES (1) | ES2063394T3 (pl) |
| PL (1) | PL165627B1 (pl) |
| RO (1) | RO110459B1 (pl) |
| RU (1) | RU2008262C1 (pl) |
| TR (1) | TR25954A (pl) |
| ZA (1) | ZA913113B (pl) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4333349C2 (de) * | 1993-09-30 | 1999-03-11 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Alkalichromaten aus Chromerz |
| JP2001060590A (ja) | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Denso Corp | 半導体装置の電気配線及びその製造方法 |
| DE10217206A1 (de) * | 2002-04-18 | 2003-11-06 | Bayer Ag | Verfahren zur Verwertung von Vanadium aus Chromerz als Vanadium-V-oxid |
| CN102649585B (zh) * | 2011-08-22 | 2014-05-14 | 四川省银河化学股份有限公司 | 一种红矾钠的制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE379410C (de) * | 1921-04-14 | 1923-08-22 | Griesheim Elektron Chem Fab | Verfahren zur Herstellung von Natriumbichromat aus Natriumchromat mittels Kohlensaeure |
| FR1223186A (fr) * | 1958-05-05 | 1960-06-15 | Diamond Alkali Co | Procédé de purification de liqueurs de chromates et bichromates |
| RO64038A2 (fr) * | 1972-12-01 | 1978-07-15 | Inst De Chime | Procede pour conversion du chromate de sodium en bichromate de sodium |
| US3933972A (en) * | 1974-02-11 | 1976-01-20 | Products Chimiques Ugine Kuhlmann | Process for preparing pure sodium bichromate |
| DE3837266A1 (de) * | 1988-11-03 | 1990-05-10 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von natriumdichromat |
-
1990
- 1990-04-26 DE DE4013335A patent/DE4013335A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-04-13 ES ES91105917T patent/ES2063394T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-13 EP EP91105917A patent/EP0453913B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-13 DE DE59103520T patent/DE59103520D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-22 RO RO147405A patent/RO110459B1/ro unknown
- 1991-04-22 JP JP11654291A patent/JP3262127B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-23 CA CA002041005A patent/CA2041005A1/en not_active Abandoned
- 1991-04-24 PL PL91290011A patent/PL165627B1/pl unknown
- 1991-04-25 TR TR91/0389A patent/TR25954A/xx unknown
- 1991-04-25 BR BR919101664A patent/BR9101664A/pt not_active IP Right Cessation
- 1991-04-25 ZA ZA913113A patent/ZA913113B/xx unknown
- 1991-04-25 RU SU914895129A patent/RU2008262C1/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0453913A2 (de) | 1991-10-30 |
| DE4013335A1 (de) | 1991-10-31 |
| RU2008262C1 (ru) | 1994-02-28 |
| CA2041005A1 (en) | 1991-10-27 |
| TR25954A (tr) | 1993-11-01 |
| DE59103520D1 (de) | 1994-12-22 |
| EP0453913B1 (de) | 1994-11-17 |
| ES2063394T3 (es) | 1995-01-01 |
| RO110459B1 (ro) | 1996-01-30 |
| EP0453913A3 (en) | 1992-05-20 |
| JPH04228432A (ja) | 1992-08-18 |
| JP3262127B2 (ja) | 2002-03-04 |
| PL290011A1 (en) | 1992-01-13 |
| BR9101664A (pt) | 1991-12-10 |
| ZA913113B (en) | 1992-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108862335A (zh) | 一种用磷酸锂制备碳酸锂的方法 | |
| CN109665501A (zh) | 一种硫酸盐溶液氟循环脱镁工艺及系统 | |
| CN115286019A (zh) | 一种锂辉矿生产高纯碳酸锂的方法 | |
| JP6926010B2 (ja) | 水酸化リチウムの製造方法 | |
| CN116281906A (zh) | 一种高纯碳酸锂母液高效利用的方法 | |
| US5250274A (en) | Process for the production of sodium dichromate | |
| US20040045834A1 (en) | Process for the utilization of vanadium bound in chromium ore as vanadium(V) oxide by electrolysis | |
| PL165627B1 (pl) | Sposób wytwarzania dwuchromianu sodu PL | |
| US5093089A (en) | Process for the separation of sulphate | |
| CN114988381A (zh) | 一种利用废旧磷酸铁锂电池制备磷酸铁的方法 | |
| CN111533142B (zh) | 加热析出元明粉降温结晶浓缩的循环生产方法 | |
| US5273735A (en) | Process for the preparation of sodium dichromate | |
| CN109534369B (zh) | 一种膜集成制备氯化锂设备及其方法 | |
| CN119800123A (zh) | 一种从mhp高酸浸出渣中回收锰的方法 | |
| US20240391786A1 (en) | Method for producing lithium hydroxide | |
| CN118531214A (zh) | 一种铝电解质与面壳料混合提锂的方法 | |
| CN111517367A (zh) | 制备高纯仲钨酸铵的方法 | |
| US3314747A (en) | Recovery of chromate from chrome mud wastes | |
| CN116904772A (zh) | 利用拜耳法种分母液结晶钒渣提取钒的工艺 | |
| JPS5858239A (ja) | 金属ガリウムの製造方法 | |
| US3784672A (en) | Process for reducing the trivalent chromium content of alkali metal bisulfate solutions | |
| US3715425A (en) | Process for the manufacture of chrome chemicals | |
| US3172830A (en) | Koh ore | |
| US5350495A (en) | Method for separating impurities from an aqueous alkali metal chlorate electrolyte | |
| CN114212837A (zh) | 一种含锂镍结晶母液回收处理方法 |