本發(fā)明涉及氧化鉻綠生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種將含鉻硫酸氫鈉直接生產(chǎn)氧化鉻綠的方法，代替原有的含鉻硫酸氫鈉回收利用法，比較原有工藝，本發(fā)明具有更環(huán)保、節(jié)能、增效、提升鉻鹽產(chǎn)品質(zhì)量的效果。
背景技術(shù)：
硫酸法生產(chǎn)鉻酸酐過程中，1噸鉻酐生產(chǎn)約需排放1.5噸硫酸氫鈉。為了提高鉻酐產(chǎn)品質(zhì)量，通常需將大量六價(jià)鉻直接隨硫酸氫鈉排出，故外排硫酸氫鈉中一般六價(jià)鉻含量達(dá)到10～15％，硫酸含量達(dá)到30～35％。
目前鉻鹽生產(chǎn)行業(yè)最普遍的含鉻硫酸氫鈉利用方法是綜合回收利用法，即將含鉻硫酸氫鈉回收到鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)可代替硫酸用于鉻酸鈉堿性液的中和和鉻酸鈉溶液的酸化工藝。該工藝可有效回收硫酸氫鈉中的六價(jià)鉻和硫酸，但存在不足是一方面制約鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)鉻酐產(chǎn)品和商品紅礬鈉產(chǎn)品的產(chǎn)能調(diào)節(jié)，當(dāng)鉻酐生產(chǎn)量較大時(shí)，大量硫酸氫鈉無法被紅礬鈉生產(chǎn)系統(tǒng)全部消化，造成生產(chǎn)被動(dòng)；另一方面連續(xù)循環(huán)回收利用，容易造成系統(tǒng)中雜質(zhì)元素如鐵、鋁、釩、三價(jià)鉻等有害元素成分的富集，造成產(chǎn)品質(zhì)量連續(xù)下滑，同時(shí)因需除雜，使生產(chǎn)線延長(zhǎng)，能源消耗增大，生產(chǎn)成本提高。其它方法有含鉻硫酸氫鈉生產(chǎn)堿式硫酸鉻或者鉻黑，但存在不足是因硫酸氫鈉雜質(zhì)含量大，生產(chǎn)產(chǎn)品有害雜質(zhì)成分高，故工業(yè)化能力尚不完善。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種利用含鉻硫酸氫鈉生產(chǎn)氧化鉻綠的方法，將含鉻硫酸氫鈉直接利用還原劑在酸性條件下還原，調(diào)整料液pH為中性得到氫氧化鉻漿液，過濾烘干后焙燒得到含量95％以上的氧化鉻綠產(chǎn)品，具有環(huán)保、節(jié)能、增效的生產(chǎn)效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種利用含鉻硫酸氫鈉生產(chǎn)氧化鉻綠的方法，包括如下步驟：
S1將硫酸法生產(chǎn)鉻酸酐所產(chǎn)生的鉻酐廢渣即含鉻硫酸氫鈉冷卻后用水稀釋；
S2將步驟S1中稀釋后的含鉻硫酸氫鈉加入到有風(fēng)道抽氣的攪拌罐內(nèi)，并在攪拌條件下緩慢加入還原劑；
S3全部還原劑加入后，檢測(cè)pH值，并加氫氧化鈉調(diào)整pH值使得加入全部還原劑后的料液呈中性；
S4將步驟S3得到的呈中性的料液進(jìn)行過濾，得到氫氧化鉻濾餅，經(jīng)高溫焙燒得到氧化鉻綠產(chǎn)品。
需要說明的是，步驟S2中加入的還原劑為硫化堿、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、蔗糖或葡萄糖。
進(jìn)一步需要說明的是，當(dāng)還原劑采用硫化堿、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉，分別按照下列化學(xué)反應(yīng)式的比例關(guān)系，根據(jù)步驟S1中含鉻硫酸氫鈉中六價(jià)鉻和硫酸的實(shí)際含量確定還原劑的加入量：
8Na2CrO4+6Na2S+11H2SO4+H2O＝＝8Cr(OH)3+3Na2S2O3+11Na2SO4；
2Na2CrO4+3Na2S03+3H2O＝＝2Cr(OH)3+3Na2SO4；
4Na2CrO4+3Na2S2O5+6H2O＝＝4Cr(OH)3+4Na2SO4+4.5O2。
需要說明的是，步驟S2中會(huì)產(chǎn)生氣體SO2，氣體SO2通過風(fēng)道外排后經(jīng)噴淋洗氣塔洗滌吸收并用于鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)中廢水六價(jià)鉻處理，SO2與鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)的廢水中的六價(jià)鉻發(fā)生氧化還原反應(yīng)，六價(jià)鉻被還原為三價(jià)鉻，經(jīng)調(diào)整pH值為中性后，沉淀出氫氧化鉻并將其加入到步驟S4中一并焙燒生產(chǎn)氧化鉻綠。
所述鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)廢水指無鈣焙燒紅礬鈉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的部分含六價(jià)鉻廢水，將產(chǎn)生的氣體SO2應(yīng)用于鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)中廢水六價(jià)鉻的依據(jù)為：
3SO2+2Na2CrO4+2H2O＝Cr2(SO4)3+4NaOH。
需要說明的是，步驟S4中高溫焙燒的溫度為1000℃以上。
需要說明的是，在步驟S4中過濾得到的濾液主要包括硫酸鈉，將所述濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮后得到元明粉，而蒸發(fā)濃縮中得到的冷凝水達(dá)標(biāo)后外排。
本發(fā)明的有益效果在于:將含鉻硫酸氫鈉直接利用還原劑在酸性條件下還原，調(diào)整料液pH為中性得到氫氧化鉻漿液，過濾烘干后焙燒得到含量95％以上的氧化鉻綠產(chǎn)品，具有環(huán)保、節(jié)能、增效的生產(chǎn)效果。
本發(fā)明代替了原有將含鉻硫酸氫鈉回收到鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)用于中和和酸化的工藝，生產(chǎn)工藝流程短、方法簡(jiǎn)單，關(guān)鍵是有效消耗了廢棄物含鉻硫酸氫鈉，一方面減輕了環(huán)保壓力，另一方面能有效調(diào)節(jié)鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)中商品紅礬鈉和商品鉻酸酐的產(chǎn)能平衡，同時(shí)減輕了硫酸氫鈉回收利用造成的有害雜質(zhì)富集，進(jìn)而影響鉻鹽產(chǎn)品紅礬鈉和鉻酸酐產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)難題。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝具有環(huán)保、節(jié)能、增效的生產(chǎn)效果。
具體實(shí)施方式
以下將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，需要說明的是，本實(shí)施例以本技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于本實(shí)施例。
一種利用含鉻硫酸氫鈉生產(chǎn)氧化鉻綠的方法，包括如下步驟：
S1將硫酸法生產(chǎn)鉻酸酐所產(chǎn)生的鉻酐廢渣即含鉻硫酸氫鈉冷卻后用水稀釋；
S2將步驟S1中稀釋后的含鉻硫酸氫鈉加入到有風(fēng)道抽氣的攪拌罐內(nèi)，并在攪拌條件下緩慢加入還原劑；
S3全部還原劑加入后，檢測(cè)pH值，并加氫氧化鈉調(diào)整pH值使得加入全部還原劑后的料液呈中性；
S4將步驟S3得到的呈中性的料液進(jìn)行過濾，得到氫氧化鉻濾餅，經(jīng)高溫焙燒得到氧化鉻綠產(chǎn)品。
需要說明的是，步驟S2中加入的還原劑為硫化堿、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、蔗糖或葡萄糖。
進(jìn)一步需要說明的是，當(dāng)還原劑采用硫化堿、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉，分別按照下列化學(xué)反應(yīng)式的比例關(guān)系，根據(jù)步驟S1中含鉻硫酸氫鈉中六價(jià)鉻和硫酸的實(shí)際含量確定還原劑的加入量：
8Na2CrO4+6Na2S+11H2SO4+H2O＝＝8Cr(OH)3+3Na2S2O3+11Na2SO4；
2Na2CrO4+3Na2S03+3H2O＝＝2Cr(OH)3+3Na2SO4；
4Na2CrO4+3Na2S2O5+6H2O＝＝4Cr(OH)3+4Na2SO4+4.5O2。
需要說明的是，步驟S2中會(huì)產(chǎn)生氣體SO2，氣體SO2通過風(fēng)道外排后經(jīng)噴淋洗氣塔洗滌吸收并用于鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)中廢水六價(jià)鉻處理，SO2與鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)的廢水中的六價(jià)鉻發(fā)生氧化還原反應(yīng)，六價(jià)鉻被還原為三價(jià)鉻，經(jīng)調(diào)整pH值為中性后，沉淀出氫氧化鉻并將其加入到步驟S4中一并焙燒生產(chǎn)氧化鉻綠。
所述鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)廢水指無鈣焙燒紅礬鈉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的部分含六價(jià)鉻廢水，將產(chǎn)生的氣體SO2應(yīng)用于鉻鹽生產(chǎn)系統(tǒng)中廢水六價(jià)鉻的依據(jù)為：
3SO2+2Na2CrO4+2H2O＝Cr2(SO4)3+4NaOH。
需要說明的是，步驟S4中高溫焙燒的溫度為1000℃以上。
需要說明的是，在步驟S4中過濾得到的濾液主要包括硫酸鈉，將所述濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮后得到元明粉，而蒸發(fā)濃縮中得到的冷凝水達(dá)標(biāo)后外排。
實(shí)施例1
將2m3稀釋后的含鉻硫酸氫鈉置于搪瓷反應(yīng)釜中，含鉻硫酸氫鈉中六價(jià)鉻(以Na2Cr2O7·2H2O計(jì))含量為128g/L，H2SO4含量為306g/L，在攪拌條件和引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)條件下緩慢加入硫化堿120Kg，再緩慢加入氫氧化鈉150Kg使料液pH值調(diào)整為中性。過濾洗滌得到氫氧化鉻濾餅，烘干后在1000℃下焙燒得到氧化鉻綠產(chǎn)品中C2O3含量為97.86％。過濾濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶得到元明粉。
實(shí)施例2
將2m3稀釋后的含鉻硫酸氫鈉置于搪瓷反應(yīng)釜中，含鉻硫酸氫鈉中六價(jià)鉻(以Na2Cr2O7·2H2O計(jì))含量為128g/L，H2SO4含量為306g/L，在攪拌條件和引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)條件下緩慢加入亞硫酸鈉150Kg，再緩慢加入氫氧化鈉140Kg使料液PH值調(diào)整為中性。過濾洗滌得到氫氧化鉻濾餅，烘干后在1000℃下焙燒得到氧化鉻綠產(chǎn)品中Cr2O3含量為98.05％。過濾濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶得到元明粉。
實(shí)施例3
將2m3稀釋后的含鉻硫酸氫鈉置于搪瓷反應(yīng)釜中，含鉻硫酸氫鈉中六價(jià)鉻(以Na2Cr2O7·2H2O計(jì))含量為128g/L，H2SO4含量為306g/L，在攪拌條件和引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)條件下緩慢加入焦亞硫酸鈉100Kg，再緩慢加入氫氧化鈉120Kg使料液pH值調(diào)整為中性。過濾洗滌得到氫氧化鉻濾餅，烘干后在1000℃下焙燒得到氧化鉻綠產(chǎn)品中Cr2O3含量為98.43％。過濾濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶得到元明粉。
實(shí)施例4
將2m3稀釋后的含鉻硫酸氫鈉置于搪瓷反應(yīng)釜中，含鉻硫酸氫鈉中六價(jià)鉻(以Na2Cr2O7·2H2O計(jì))含量為128g/L，H2SO4含量為306g/L，在攪拌條件和引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)條件下緩慢加入蔗糖或葡萄糖100Kg，再緩慢加入氫氧化鈉220Kg使料液PH值調(diào)整為中性。過濾洗滌得到氫氧化鉻濾餅，烘干后在1000℃下焙燒得到氧化鉻綠產(chǎn)品中C2O3含量為98.43％。過濾濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶得到元明粉。
以上實(shí)例中對(duì)于硫化堿、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、蔗糖或葡萄糖等還原劑的加入量，是按照與鉻酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)的理論摩爾質(zhì)量的1.2-1.5倍比例過量加入，以達(dá)到完全反應(yīng)的效果。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以根據(jù)以上的技術(shù)方案和構(gòu)思，作出各種相應(yīng)的改變和變形，而所有的這些改變和變形都應(yīng)該包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。