專利名稱：用鉻渣制備氫氧化鉻、氯化鉀及混合磷酸鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機化工三廢鉻渣的治理和利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用鉻渣制備氫氧化鉻、氯化鉀及混合磷酸鹽的方法。
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氧化性，對有機體造成強烈的腐蝕與破壞，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、氯化鉀及混合磷酸鹽的方法， 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鉀及鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽，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)方案如下一種用鉻渣制備氫氧化鉻、氯化鉀及混合磷酸鹽的方法， 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)抽濾機二(4)抽濾得到澄清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( 、干燥機(6)干燥、粉碎機(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品⑶；步驟D 澄清混合氯化物與磷酸鉀溶液按照氯化物和磷酸鉀純物質(zhì)的量之比 1 0.56-0. 84投入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，在徐徐攪拌下反應(yīng)，生成氯化鉀和鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽溶液，經(jīng)抽濾機三(10)抽濾得到澄清的氯化鉀溶液和鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽濾餅；步驟E 將氯化鉀溶液送入減壓蒸餾器(11)中，減壓蒸餾為氯化鉀飽和溶液，冷卻結(jié)晶，得到氯化鉀產(chǎn)品(12)；步驟F 鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽濾餅經(jīng)洗滌、脫水、干燥和粉碎得到鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽產(chǎn)品(13)。本發(fā)明所述用鉻渣制備氫氧化鉻、氯化鉀及混合磷酸鹽的方法，其化學(xué)反應(yīng)原理為Cr203+6HC1 = = = = = 2CrCl3+3H202Cr03+12HCl = = = = = 2CrCl3+3C12+6H20CrCl3+3H20 = = = = = Cr (OH) 3+3HClCa0+2HC1 = = = = = CaCl2+H20Mg0+2HC1 = = = = = MgCl2+H20A1203+6HC1 = = = = = 2A1C13+3H203CaCl2+2K3P04 = = = = = 6KC1+Ca3 (PO4) 23MgCl2+2K3P04 = = = = = 6KC1+Mg3 (PO4) 2
A1C13+K3P04 = = = = = 3KC1+A1P04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、氯化鉀及混合磷酸鹽的方法，經(jīng)過簡單的加工處理，制得氫氧化鉻和氯化鉀及鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽，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、氯化鉀及混合磷酸鹽的方法的工藝流程圖，其中，(1)耐腐蝕反應(yīng)器一，(2)抽濾機一，(3)沉降罐里，(4)抽濾機二，(5)洗滌機，(6) 干燥機，(7)粉碎機，(8)氫氧化鉻產(chǎn)品，(9)耐腐蝕反應(yīng)器二，(10)抽濾機三，(11)減壓蒸餾器，(12)氯化鉀產(chǎn)品，(1 鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽產(chǎn)品。
具體實施例方式實施例1 參照圖1，一種用鉻渣制備氫氧化鉻、氯化鉀及混合碳酸鹽的方法，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)抽濾機二(4)抽濾得到澄清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( 、干燥機(6)干燥、粉碎機(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 澄清混合氯化物與碳酸銨溶液按照氯化物和磷酸鉀純物質(zhì)的量之比 1 0.56投入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，在徐徐攪拌下反應(yīng)，生成氯化鉀和鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽溶液，經(jīng)抽濾機三(10)抽濾得到澄清的氯化鉀溶液和鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽濾餅；步驟E 將氯化鉀溶液送入減壓蒸餾器(11)中，減壓蒸餾為氯化鉀飽和溶液，冷卻結(jié)晶，得到氯化鉀產(chǎn)品(12)，其含有的氯化鉀純物質(zhì)質(zhì)量為662. 4kg ；步驟F:鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽濾餅經(jīng)洗滌、脫水、干燥和粉碎得到鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽產(chǎn)品(13)，其中含有的磷酸鈣的純物質(zhì)質(zhì)量為198. 4kg，磷酸鎂的純物質(zhì)的質(zhì)量為 168. 32kg，磷酸鋁的純物質(zhì)的質(zhì)量為46. 85kg。實施例2 參照圖1，一種用鉻渣制備氫氧化鉻、氯化鉀及混合碳酸鹽的方法，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 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)抽濾機二(4)抽濾得到澄清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( 、干燥機(6)干燥、粉碎機(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 澄清混合氯化物與碳酸銨溶液按照氯化物和磷酸鉀純物質(zhì)的量之比 1 0.7投入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，在徐徐攪拌下反應(yīng)，生成氯化鉀和鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽溶液，經(jīng)抽濾機三(10)抽濾得到澄清的氯化鉀溶液和鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽濾餅；步驟E 將氯化鉀溶液送入減壓蒸餾器(11)中，減壓蒸餾為氯化鉀飽和溶液，冷卻結(jié)晶，得到氯化鉀產(chǎn)品(12)，其含有的氯化鉀純物質(zhì)質(zhì)量為IOMkg;步驟F:鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽濾餅經(jīng)洗滌、脫水、干燥和粉碎得到鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽產(chǎn)品(13)，其中含有的磷酸鈣的純物質(zhì)質(zhì)量為310kg，磷酸鎂的純物質(zhì)的質(zhì)量為 ^3kg，磷酸鋁的純物質(zhì)的質(zhì)量為73. 2kgo實施例3 參照圖1，一種用鉻渣制備氫氧化鉻、氯化鉀及混合碳酸鹽的方法，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 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)抽濾機二(4)抽濾得到澄清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( 、干燥機(6)干燥、粉碎機(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 澄清混合氯化物與碳酸銨溶液按照氯化物和磷酸鉀純物質(zhì)的量之比 1 0.84投入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，在徐徐攪拌下反應(yīng)，生成氯化鉀和鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽溶液，經(jīng)抽濾機三(10)抽濾得到澄清的氯化鉀溶液和鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽濾餅；步驟E 將氯化鉀溶液送入減壓蒸餾器(11)中，減壓蒸餾為氯化鉀飽和溶液，冷卻結(jié)晶，得到氯化鉀產(chǎn)品(12)，其含有的氯化鉀純物質(zhì)質(zhì)量為IOMkg;步驟F:鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽濾餅經(jīng)洗滌、脫水、干燥和粉碎得到鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽產(chǎn)品(13)，其中含有的磷酸鈣的純物質(zhì)質(zhì)量為310kg，磷酸鎂的純物質(zhì)的質(zhì)量為 ^3kg，磷酸鋁的純物質(zhì)的質(zhì)量為73. 2kgo以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(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. 一種用鉻渣制備氫氧化鉻、氯化鉀及混合磷酸鹽的方法，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)抽濾機二(4)抽濾得到澄清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(5)、干燥機(6)干燥、粉碎機(7)粉碎、得到氫氧化鉻產(chǎn)品⑶；步驟D 澄清混合氯化物與磷酸鉀溶液按照氯化物和磷酸鉀純物質(zhì)的量之比 1 0. 56-0. 84投入耐腐蝕反應(yīng)器二(9)中，在徐徐攪拌下反應(yīng)，生成氯化鉀和鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽溶液，經(jīng)抽濾機三(10)抽濾得到澄清的氯化鉀溶液和鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽濾餅；步驟E 將氯化鉀溶液送入減壓蒸餾器(11)中，減壓蒸餾為氯化鉀飽和溶液，冷卻結(jié)晶，得到氯化鉀產(chǎn)品(12)；步驟F 鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽濾餅經(jīng)洗滌、脫水、干燥和粉碎得到鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽產(chǎn)品(13)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用鉻渣制備氫氧化鉻、氯化鉀及混合磷酸鹽的方法，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、鋁混合氯化物與磷酸鉀溶液反應(yīng)，生成氯化鉀和鈣、鎂、鋁磷酸鹽混合溶液；氯化鉀溶液經(jīng)減壓蒸餾成為氯化鉀溶液，而后冷卻結(jié)晶得到氯化鉀產(chǎn)品；鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽經(jīng)洗滌、干燥和粉碎得到鈣、鎂、鋁混合磷酸鹽產(chǎn)品。
文檔編號C01D3/04GK102249312SQ201010598000
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