專利名稱：用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機(jī)化工三廢鉻渣的治理和利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法。
背景技術(shù)：
鉻渣是指在重鉻酸鈉生產(chǎn)過程中，鉻鐵礦經(jīng)過焙燒后用水浸取重鉻酸鈉的殘渣。 由于所用原料、生產(chǎn)工藝及配方不同，鉻渣組成有所不同，其基本的組成和成分的百分比如下三氧化二鉻質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2. 5-4%，水溶性六價鉻質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 28-1. 34%，酸溶性六價鉻質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 9-1. 4 %，氧化鈣質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為四-36 %，氧化鎂質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 20-33 %，三氧化二鋁質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5-8%，二氧化硅質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為8-11%。由于鉻渣中含有的六價鉻具有強(qiáng)氧化性，對有機(jī)體造成強(qiáng)烈的腐蝕與破壞，土壤及地下水一旦受到六價鉻的污染，土壤不能耕作，地下水無法飲用，因而是醫(yī)學(xué)公認(rèn)的致癌物質(zhì)和劇毒性物。因此， 如果不能采取專門的治理措施對鉻渣進(jìn)行處理，解除鉻渣的毒性，一旦污染了環(huán)境，特別是地下水和土壤，其后果是非常嚴(yán)重的。另外，鉻渣中也含有大量有用的成分，有必要對其進(jìn)行提純和轉(zhuǎn)換處理，以充分發(fā)揮鉻渣的經(jīng)濟(jì)價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法，該方法將鉻渣經(jīng)過簡單的加工處理，使原來有毒的六價鉻，變成了無毒的三價鉻，制得氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽，充分利用了的鉻渣的潛在價值，且不產(chǎn)生二次污染，是一個變廢為寶，經(jīng)濟(jì)適用的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法，包括如下具體步驟步驟A 折算鉻渣中含有的三氧化二鉻，氧化鉻、氧化鎂、氧化鈣和三氧化二鋁的質(zhì)量含量，按鉻渣中含有的上述物質(zhì)的摩爾含量與鹽酸中含有的氯化氫的摩爾含量之比為 1 1.8-2. 7將鉻渣和鹽酸投入耐腐蝕反應(yīng)器一(1)中混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁的混合氯化物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾機(jī)一( 抽濾得到澄清的混合氯化物和含二氧化硅的濾餅；步驟B 將步驟A所得澄清的混合氯化物送入沉降罐(3)里，并加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾機(jī)二(4)抽濾得到澄清鈣、鎂、鋁混合氯化物和氫氧化鉻濾餅；步驟C 氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌機(jī)( 、干燥機(jī)(6)干燥、粉碎機(jī)(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品⑶；步驟D 澄清鈣、鎂、鋁混合氯化物與硝酸銀溶液按照鈣、鎂、鋁混合氯化物的摩爾含量之和與硝酸銀的摩爾含量之比為1 1.64-2. 46投入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，在徐徐攪拌下反應(yīng)，生成氯化銀和鈣、鎂、鋁硝酸鹽混合溶液，經(jīng)抽濾機(jī)三(10)抽濾得到澄清的鈣、鎂、鋁混合硝酸鹽溶液和氯化銀濾餅； 步驟E 將鈣、鎂、鋁混合硝酸鹽送入減壓蒸餾器(11)中，減壓升溫達(dá)到水的蒸發(fā)點(diǎn)使水蒸發(fā)，成為硝酸鹽飽和溶液而后排入定點(diǎn)恒溫冷卻器(1 里，根據(jù)硝酸鋁、硝酸鎂、 硝酸鈣凝固點(diǎn)的不同進(jìn)行分級冷卻，先后析出硝酸鋁晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體，剩余液體就是硝酸溶液，再通過精餾就得到硝酸溶液產(chǎn)品；步驟F:硝酸鋁+晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體再經(jīng)精餾得到純凈的硝酸鋁產(chǎn)品(⑶、硝I酸鎂產(chǎn)品(14)、硝酸鈣產(chǎn)品(15)。
本發(fā)明所述用毎&渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法，其化學(xué)反應(yīng)原理為
Cr203+6HC12CrCl3+3H20
2Cr03+12HCl2CrCl3+3Cl2+6H20
CrCl3+3H20Cr (OH) 3+3HC1
Ca0+2HC1 =CaCl2+H20
Mg0+2HC1 =MgCl2+H20
A1203+6HC12A1C13+3H20
CaCl2+2AgN032AgCl+Ca (NO3)2
MgCl2+2AgN032AgCl+Mg (NO3)2
AlCl3+3AgN033AgCl+Al(N03)3
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸
鹽的方法，經(jīng)過簡單的加工處理，制得氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽，充分利用了鉻渣的潛在價值，且不產(chǎn)生二次污染，是一個變廢為寶，經(jīng)濟(jì)適用的方法。該方法操作簡單，設(shè)備投資少，值得推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明所述用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法的工藝流程圖，其中，(1)耐腐蝕反應(yīng)器一，(2)抽濾機(jī)一，(3)沉降罐里，(4)抽濾機(jī)二，(5)洗滌機(jī)，(6)干燥機(jī)，(7)粉碎機(jī)，(8)氫氧化鉻產(chǎn)品，(9)耐腐蝕反應(yīng)器二，(10)抽濾機(jī)三，(11) 減壓蒸餾器，(12)定點(diǎn)恒溫冷卻器，(13)硝酸鋁產(chǎn)品，(14)硝酸鎂產(chǎn)品，(15)硝酸鈣產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 參照圖1，用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法，包括如下具體步驟步驟A 取500kg鉻渣，其中，三氧化二鉻含量為15. ^cg,氧化鉻含量為2. 0kg，氧化鎂質(zhì)量含量為12mcg，氧化鈣質(zhì)量含量為16 ,三氧化二鋁的質(zhì)量含量為30. mcg，按鉻渣中含有的上述物質(zhì)的摩爾含量與鹽酸中含有的氯化氫的摩爾含量之比為1 1.8將鉻渣和鹽酸投入耐腐蝕反應(yīng)器一(1)中混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁的混合氯化物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾機(jī)一( 抽濾得到澄清的混合氯化物和含二氧化硅的濾餅；
步驟B 將步驟A所得澄清的混合氯化物送入沉降罐(3)里，并加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾機(jī)二(4)抽濾得到澄清鈣、鎂、鋁混合氯化物和氫氧化鉻濾餅；步驟C 氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌機(jī)( 、干燥機(jī)(6)干燥、粉碎機(jī)(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品(8)，其含有的氫氧化鉻純物質(zhì)的量為9. 89kg ；步驟D 澄清鈣、鎂、鋁混合氯化物與硝酸銀溶液按照鈣、鎂、鋁混合氯化物的摩爾含量之和與硝酸銀的摩爾含量之比為1 1.64投入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，在徐徐攪拌下反應(yīng)，生成氯化銀和鈣、鎂、鋁硝酸鹽混合溶液，經(jīng)抽濾機(jī)三(10)抽濾得到澄清的鈣、鎂、鋁混合硝酸鹽溶液和氯化銀濾餅；步驟E 將鈣鎂鋁混合硝酸鹽送入減壓蒸餾器(11)中，減壓升溫達(dá)到水的蒸發(fā)點(diǎn)使水蒸發(fā)，成為硝酸鹽飽和溶液而后排入定點(diǎn)恒溫冷卻器(1 里，根據(jù)硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣凝固點(diǎn)的不同進(jìn)行分級冷卻，先后析出硝酸鋁晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體，剩余液體就是硝酸溶液，再通過精餾就得到硝酸溶液產(chǎn)品；步驟F 硝酸鋁晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體再經(jīng)精餾得到純凈的硝酸鋁產(chǎn)品 (13)、硝酸鎂產(chǎn)品(14)、硝酸鈣產(chǎn)品(15)，其中硝酸鋁的純物質(zhì)的質(zhì)量為90kg，硝酸鎂的純物質(zhì)的質(zhì)量為355. ^cg，硝酸鈣的純物質(zhì)的質(zhì)量為393. 6kgo實(shí)施例2 參照圖1，用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法，包括如下具體步驟步驟A 按鉻渣中含有的三氧化二鉻與鹽酸中含有的氯化氫質(zhì)量比為1 2. 25將鉻渣和鹽酸投入耐腐蝕反應(yīng)器一(1)中混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁的混合氯化物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾機(jī)一( 抽濾得到澄清的混合氯化物和含二氧化硅的濾餅；步驟B 將步驟A所得澄清的混合氯化物送入沉降罐(3)里，并加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾機(jī)二(4)抽濾得到澄清鈣鎂鋁混合氯化物和氫氧化鉻濾餅；步驟C 氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌機(jī)( 、干燥機(jī)(6)干燥、粉碎機(jī)(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品(8)，其含有的氫氧化鉻純物質(zhì)的量為12. 36kg ；步驟D 澄清鈣、鎂、鋁混合氯化物與硝酸銀溶液按照鈣、鎂、鋁混合氯化物的摩爾含量之和與硝酸銀的摩爾含量之比為1 2. 05投入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，在徐徐攪拌下反應(yīng)，生成氯化銀和鈣、鎂、鋁硝酸鹽混合溶液，經(jīng)抽濾機(jī)三(10)抽濾得到澄清的鈣鎂鋁混合硝酸鹽溶液和氯化銀濾餅；步驟E 將鈣鎂鋁混合硝酸鹽送入減壓蒸餾器(11)中，減壓升溫達(dá)到水的蒸發(fā)點(diǎn)使水蒸發(fā)，成為硝酸鹽飽和溶液而后排入定點(diǎn)恒溫冷卻器(1 里，根據(jù)硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣凝固點(diǎn)的不同進(jìn)行分級冷卻，先后析出硝酸鋁晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體，剩余液體就是硝酸溶液，再通過精餾就得到硝酸溶液產(chǎn)品；步驟F 硝酸鋁晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體再經(jīng)精餾得到純凈的硝酸鋁產(chǎn)品 (13)、硝酸鎂產(chǎn)品(14)、硝酸鈣產(chǎn)品(15)，其中硝酸鋁的純物質(zhì)的質(zhì)量為1123kg，硝酸鎂的純物質(zhì)的質(zhì)量為444kg，硝酸鈣的純物質(zhì)的質(zhì)量為4^kg。實(shí)施例3
參照圖1，用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法，包括如下具體步驟步驟A 按鉻渣中含有的三氧化二鉻與鹽酸中含有的氯化氫質(zhì)量比為1 2.7將鉻渣和鹽酸投入耐腐蝕反應(yīng)器一(1)中混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁的混合氯化物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾機(jī)一( 抽濾得到澄清的混合氯化物和含二氧化硅的濾餅；步驟B 將步驟A所得澄清的混合氯化物送入沉降罐(3)里，并加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾機(jī)二(4)抽濾得到澄清鈣鎂鋁混合氯化物和氫氧化鉻濾餅；步驟C 氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌機(jī)( 、干燥機(jī)(6)干燥、粉碎機(jī)(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品(8)，其含有的氫氧化鉻純物質(zhì)的量為12. 36kg ；步驟D 澄清鈣、鎂、鋁混合氯化物與硝酸銀溶液按照鈣、鎂、鋁混合氯化物的摩爾含量之和與硝酸銀的摩爾含量之比為1 2. 46投入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，在徐徐攪拌下反應(yīng)，生成氯化銀和鈣、鎂、鋁硝酸鹽混合溶液，經(jīng)抽濾機(jī)三(10)抽濾得到澄清的鈣鎂鋁混合硝酸鹽溶液和氯化銀濾餅；步驟E 將鈣鎂鋁混合硝酸鹽送入減壓蒸餾器(11)中，減壓升溫達(dá)到水的蒸發(fā)點(diǎn)使水蒸發(fā)，成為硝酸鹽飽和溶液而后排入定點(diǎn)恒溫冷卻器(1 里，根據(jù)硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣凝固點(diǎn)的不同進(jìn)行分級冷卻，先后析出硝酸鋁晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體，剩余液體就是硝酸溶液，再通過精餾就得到硝酸溶液產(chǎn)品；步驟F 硝酸鋁晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體再經(jīng)精餾得到純凈的硝酸鋁產(chǎn)品 (13)、硝酸鎂產(chǎn)品(14)、硝酸鈣產(chǎn)品(15)，其中硝酸鋁的純物質(zhì)的質(zhì)量為1123kg，硝酸鎂的純物質(zhì)的質(zhì)量為444kg，硝酸鈣的純物質(zhì)的質(zhì)量為4^kg。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法，其特征在于，包括如下具體步驟步驟A 折算鉻渣中含有的三氧化二鉻，氧化鉻、氧化鎂、氧化鈣和三氧化二鋁的質(zhì)量含量，按鉻渣中含有的上述物質(zhì)的摩爾含量與鹽酸中含有的氯化氫的摩爾含量之比為 1 1.8-2. 7將鉻渣和鹽酸投入耐腐蝕反應(yīng)器一(1)中混合反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁的混合氯化物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾機(jī)一( 抽濾得到澄清的混合氯化物和含二氧化硅的濾餅；步驟B:將步驟A所得澄清的混合氯化物送入沉降罐C3)里，并加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾機(jī)二(4)抽濾得到澄清鈣、鎂、鋁混合氯化物和氫氧化鉻濾餅；步驟C 氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌機(jī)(5)、干燥機(jī)(6)干燥、粉碎機(jī)(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品⑶；步驟D 澄清鈣、鎂、鋁混合氯化物與硝酸銀溶液按照鈣、鎂、鋁混合氯化物的摩爾含量之和與硝酸銀的摩爾含量之比為1 1.64-2. 46投入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，在徐徐攪拌下反應(yīng)，生成氯化銀和鈣、鎂、鋁硝酸鹽混合溶液，經(jīng)抽濾機(jī)三(10)抽濾得到澄清的鈣、鎂、 鋁混合硝酸鹽溶液和氯化銀濾餅；步驟E 將鈣、鎂、鋁混合硝酸鹽送入減壓蒸餾器(11)中，減壓升溫達(dá)到水的蒸發(fā)點(diǎn)使水蒸發(fā)，成為硝酸鹽飽和溶液而后排入定點(diǎn)恒溫冷卻器(1 里，根據(jù)硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣凝固點(diǎn)的不同進(jìn)行分級冷卻，先后析出硝酸鋁晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體，剩余液體就是硝酸溶液，再通過精餾就得到硝酸溶液產(chǎn)品；步驟F 硝酸鋁晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體再經(jīng)精餾得到純凈的硝酸鋁產(chǎn)品(13)、 硝酸鎂產(chǎn)品(14)、硝酸鈣產(chǎn)品(15)。
全文摘要
本發(fā)明提供了用鉻渣制備氫氧化鉻和氯化銀及鈣、鎂、鋁硝酸鹽的方法，將鉻渣與鹽酸反應(yīng)，得到含氯化鉻、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁的混合氯化物，反應(yīng)物經(jīng)抽濾得到混合氯化物和含二氧化硅的濾餅；混合氯化物加入過量的工業(yè)水，使氯化鉻水解形成三價鉻氫氧化鉻而沉降，再經(jīng)抽濾得到澄清鈣、鎂、鋁混合氯化物和氫氧化鉻濾餅；氫氧化鉻濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品；鈣、鎂、鋁混合氯化物與硝酸銀溶液反應(yīng)，生成氯化銀和鈣、鎂、鋁硝酸鹽混合溶液，鈣、鎂、鋁混合硝酸鹽經(jīng)減壓蒸餾成為硝酸鹽飽和溶液，而后冷卻，先后析出硝酸鋁晶體、硝酸鎂晶體和硝酸鈣晶體，再經(jīng)精餾得到純凈的硝酸鋁產(chǎn)品、硝酸鎂產(chǎn)品和硝酸鈣產(chǎn)品。
文檔編號C01G37/00GK102249317SQ20101059809
公開日2011年11月23日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者王嘉興 申請人:王嘉興