本實(shí)用新型涉及氫氧化鉻制備領(lǐng)域，尤其涉及一種利用含鉻渣制備氫氧化鉻的生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

氫氧化鉻的用途極為廣泛，可用于制備三價(jià)鉻鹽及三氧化二鉻 (氧化鉻綠)、化學(xué)試劑等，也用于油漆顏料及羊毛處理等。還可以用于制取鉻顏料及鉻鹽和鉻酸酐等；也可作為生產(chǎn)氧化鉻綠、鉻酸酐、堿式硫酸鉻的母體或者中間體，氧化鉻綠與紅礬鈉、鉻酐、堿式硫酸鉻做為鉻鹽四大產(chǎn)品，鉻鹽作為傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品，是被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的化工基礎(chǔ)原料，其使用價(jià)值很難被取代。據(jù)統(tǒng)計(jì)市場(chǎng)上約10％的商品都與鉻鹽產(chǎn)品有關(guān)，涉及到人們生活、工業(yè)應(yīng)用的方方面面。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)鉻鹽系列產(chǎn)品的需求量將日益增加，鉻鹽工業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在工業(yè)及人們生活中鉻鹽及其相關(guān)產(chǎn)品需求量日益擴(kuò)大，因此鉻鹽及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)必將迅速發(fā)展。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)氫氧化鉻的制備方法主要有幾種方法：(1)沉淀法；硫酸鉻水溶液與氨水反應(yīng)生成氫氧化鉻沉淀。于反應(yīng)釜中將硫酸鉻 (或氯化鉻)溶液加熱近沸，分幾次緩緩加入氨水，其用量高于理論量，使生成的沉淀易于過(guò)濾。懸浮液經(jīng)過(guò)濾、充分洗滌后，于100℃干燥，使沉淀物(Cr₂O₃.nH₂O)干燥、脫水生成氫氧化鉻成品。(2)硫磺還原法；在堿性條件下，140～160℃于反應(yīng)釜中用硫磺還原鉻酸鈉(溶液)生成氫氧化鉻水合物沉淀，分離、洗滌后干燥脫水即得產(chǎn)品。(3) 硫化鈉還原法；以硫化鈉為還原劑還原鉻酸鈉(水溶液)生成氫氧化鉻水合物沉淀，分離洗滌后經(jīng)干燥脫水即得產(chǎn)品。(4)二氧化硫還原法；二氧化硫通入鉻酸鈉堿性水溶液中反應(yīng)生成氫氧化鉻水合物沉淀，分離、洗滌沉淀后，經(jīng)干燥脫水即得產(chǎn)品。(5)甲醛還原法；重鉻酸鈉溶液用硫酸酸化后再以甲醛為還原劑進(jìn)行還原，直接制成無(wú)水氫氧化鉻，經(jīng)分離、洗滌和干燥即得成品。

但是，以上制備方法多存在以下不足：(1)沉淀法生成的氫氧化鉻狀態(tài)不易控制，廢氣多，凝膠狀較多，產(chǎn)品純度低、生產(chǎn)效率低； (2)硫磺還原法在工藝生產(chǎn)過(guò)程中硫代硫酸鈉濃度低，生產(chǎn)效率不高，能耗大；(3)硫化鈉還原法、二氧化硫還原法均存在產(chǎn)品質(zhì)量差、含硫雜質(zhì)多、設(shè)備投資大、能耗大等問(wèn)題；(4)甲醛還原目前工藝技術(shù)不成熟，未見(jiàn)工業(yè)生產(chǎn)的報(bào)道。

因此，需要有一種氫氧化鉻制備的生產(chǎn)系統(tǒng)，解決上述生產(chǎn)工藝存在的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在解決上面描述的問(wèn)題。本實(shí)用新型的目的是提供一種利用含鉻渣制備氫氧化鉻的生產(chǎn)系統(tǒng)，該生產(chǎn)系統(tǒng)利用含鉻渣制備氫氧化鉻，工藝系統(tǒng)成熟、投資少；設(shè)備自動(dòng)化程度高，易操作；副產(chǎn)品、廢水回收利用，具有先進(jìn)、節(jié)能、環(huán)保、資源利用率高的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)本生產(chǎn)系統(tǒng)可以與鉻粉生產(chǎn)工序做到無(wú)縫連接，有助于加長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面提供的利用含鉻渣制備氫氧化鉻的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的酸性浸出系統(tǒng)、氧化系統(tǒng)、熟化系統(tǒng)、除鐵系統(tǒng)、沉淀過(guò)濾系統(tǒng)、洗滌系統(tǒng)；

所述酸性浸出系統(tǒng)包括酸浸反應(yīng)裝置；所述氧化系統(tǒng)包括酸浸液氧化反應(yīng)裝置；所述熟化系統(tǒng)包括熟化反應(yīng)裝置、第一壓濾裝置，所述熟化反應(yīng)裝置與所述第一壓濾裝置連接；

所述酸浸反應(yīng)裝置與所述酸浸液氧化反應(yīng)裝置連接，所述酸浸液氧化反應(yīng)裝置與所述熟化反應(yīng)裝置連接；

所述除鐵系統(tǒng)包括除鐵反應(yīng)裝置、第二壓濾裝置、酸浸液儲(chǔ)存裝置，所述除鐵反應(yīng)裝置分別與所述第一壓濾裝置、第二壓濾裝置連接；所述第二壓濾裝置與所述酸浸液儲(chǔ)存裝置連接；

所述沉淀過(guò)濾系統(tǒng)包括沉淀反應(yīng)裝置、第三壓濾裝置；所述沉淀反應(yīng)裝置與所述酸浸液儲(chǔ)存裝置連接，所述第三壓濾裝置與沉淀反應(yīng)裝置連接；

所述洗滌系統(tǒng)為多級(jí)逆流洗滌系統(tǒng)，所述多級(jí)逆流洗滌系統(tǒng)依次連接有一級(jí)漿化洗滌裝置、一級(jí)離心裝置、一級(jí)濾液儲(chǔ)存裝置。

所述第三壓濾裝置與所述一級(jí)漿化洗滌裝置連接，所述一級(jí)濾液儲(chǔ)存裝置與所述沉淀反應(yīng)裝置連接。

其中，所述生產(chǎn)系統(tǒng)還包括副產(chǎn)品制備系統(tǒng)，所述副產(chǎn)品制備系統(tǒng)包括凈化裝置、第四壓濾裝置以及蒸發(fā)結(jié)晶裝置；

所述凈化裝置與所述第三壓濾裝置連接，所述凈化裝置、第四壓濾裝置以及蒸發(fā)結(jié)晶裝置依次連接。

其中，所述酸浸反應(yīng)裝置、酸浸液氧化反應(yīng)裝置、熟化反應(yīng)裝置、除鐵反應(yīng)裝置、沉淀反應(yīng)裝置、一級(jí)漿化洗滌裝置均帶有攪拌裝置。

其中，所述酸浸液氧化反應(yīng)裝置、熟化反應(yīng)裝置、沉淀反應(yīng)裝置以及所述一級(jí)漿化洗滌裝置均設(shè)有低壓蒸汽加熱裝置。本實(shí)用新型的利用含鉻渣制備氫氧化鉻的生產(chǎn)系統(tǒng)，工藝系統(tǒng)成熟、投資少；設(shè)備自動(dòng)化程度高，易操作；副產(chǎn)品、廢水回收利用，具有先進(jìn)、節(jié)能、環(huán)保、資源利用率高的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)本生產(chǎn)系統(tǒng)可以與鉻粉生產(chǎn)工序做到無(wú)縫連接，有助于加長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參照附圖來(lái)閱讀對(duì)于示例性實(shí)施例的以下描述，本實(shí)用新型的其他特性特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清晰。

附圖說(shuō)明

并入到說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例，并且與描述一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。在這些附圖中，類似的附圖標(biāo)記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示例性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的利用含鉻渣制備氫氧化鉻的生產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

本實(shí)用新型提供的利用含鉻渣制備氫氧化鉻的生產(chǎn)系統(tǒng)包括依次設(shè)置的酸性浸出系統(tǒng)、氧化系統(tǒng)、熟化系統(tǒng)、除鐵系統(tǒng)、沉淀過(guò)濾系統(tǒng)、洗滌系統(tǒng)。

酸性浸出系統(tǒng)包括酸浸反應(yīng)裝置1，來(lái)自界外的高碳鉻鐵或者鉻鐵渣與濃縮后的含鉻洗滌液按一定比例混合漿化，漿化后的鉻鐵漿料被送入酸浸反應(yīng)裝置1中與98％的濃硫酸混合進(jìn)行酸性浸出。反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)。

氧化系統(tǒng)包括酸浸液氧化反應(yīng)裝置2。將定量的雙氧水與酸性浸出液被送入酸浸液氧化反應(yīng)裝置2，實(shí)現(xiàn)高碳鉻鐵酸性浸出液中二價(jià)鐵離子的氧化，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)。

熟化系統(tǒng)包括熟化反應(yīng)裝置3、第一壓濾裝置4，熟化反應(yīng)裝置3 與第一壓濾裝置4連接。氧化后的高溫高壓漿料被送入熟化反應(yīng)裝置 3中，由于壓力的變化，一部分高溫高壓液態(tài)變成閃蒸氣體，該高溫閃蒸蒸汽被送入酸浸反應(yīng)裝置1，以回收熱量，提高酸浸效率。在帶有攪拌裝置的熟化反應(yīng)裝置3中，氧化后漿料經(jīng)一定時(shí)間充分熟化，漿料濃縮，產(chǎn)生鐵礬沉淀，實(shí)現(xiàn)鉻/鐵分離。反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)。經(jīng)熟化后的漿料通過(guò)第一壓濾裝置4(例如板框壓濾機(jī))實(shí)現(xiàn)固液分離，分離的酸浸液進(jìn)入除鐵系統(tǒng)。

除鐵系統(tǒng)包括除鐵反應(yīng)裝置5、第二壓濾裝置6、酸浸液儲(chǔ)存裝置7。經(jīng)初步除雜的酸性浸出液被送進(jìn)除鐵反應(yīng)裝置5(例如除鐵反應(yīng)釜)中，由固堿和工藝水配制完成的液堿和除鐵劑，經(jīng)計(jì)量裝置準(zhǔn)確定量與酸性浸出液按照一定比例被送入除鐵反應(yīng)裝置5。經(jīng)一定時(shí)間攪拌充分反應(yīng)，產(chǎn)生Fe(OH)₃沉淀，實(shí)現(xiàn)鉻/鐵分離。經(jīng)除鐵后的酸浸漿料通過(guò)第二壓濾裝置6實(shí)現(xiàn)固液分離。其中，濾餅除鐵渣中 Fe(OH)₃含量67.1％，具有較高價(jià)值，可儲(chǔ)存回收利用。

沉淀過(guò)濾系統(tǒng)包括沉淀反應(yīng)裝置8、第三壓濾裝置9，沉淀反應(yīng)裝置8與酸浸液儲(chǔ)存裝置7連接，所述第三壓濾裝置9與沉淀反應(yīng)裝置8連接。洗滌系統(tǒng)為多級(jí)逆流洗滌系統(tǒng)，依次連接有一級(jí)漿化洗滌裝置10、一級(jí)離心裝置11、一級(jí)濾液儲(chǔ)存裝置12。第三壓濾裝置9 與一級(jí)漿化洗滌裝置10連接，一級(jí)濾液儲(chǔ)存裝置12與沉淀反應(yīng)裝置 8連接。

此外，多級(jí)逆流洗滌系統(tǒng)還包括二級(jí)漿化洗滌裝置、二級(jí)濾液儲(chǔ)存裝置、三級(jí)漿化洗滌裝置、三級(jí)濾液儲(chǔ)存裝置、三級(jí)板框壓濾裝置以及氫氧化鉻成品儲(chǔ)存裝置。二級(jí)漿化洗滌裝置分別與一級(jí)離心裝置 11、三級(jí)濾液儲(chǔ)存裝置、二級(jí)離心裝置連接；二級(jí)濾液儲(chǔ)存裝置與一級(jí)漿化洗滌裝置10、二級(jí)離心裝置連接；三級(jí)漿化洗滌裝置與二級(jí)離心裝置、三級(jí)板框壓濾裝置連接；三級(jí)板框壓濾裝置連接與二級(jí)漿化洗滌裝置、三級(jí)板框壓濾裝置連接；三級(jí)板框壓濾裝置連接有氫氧化鉻成品儲(chǔ)存裝置。

凈化后的酸浸液、來(lái)自一級(jí)濾液儲(chǔ)存裝置12的氫氧化鉻洗滌液、碳酸氫銨溶液進(jìn)入氫氧化鉻沉淀反應(yīng)裝置8(例如沉淀釜)中，凈化后的酸浸液中Cr₂(SO4)₃、Cr(OH)SO₄與碳酸氫氨發(fā)生反應(yīng)，并生成氫氧化鉻沉淀，該過(guò)程化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)。該過(guò)程主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

Cr₂(SO4)₃+2NH₄HCO₃＝2Cr(OH)SO₄+(NH4)₂SO₄+2CO₂↑

Cr(OH)SO₄+2NH₄HCO₃＝Cr(OH)₃+(NH4)₂SO₄+2CO₂↑

沉淀釜中的氫氧化鉻沉淀進(jìn)入通過(guò)第三壓濾裝置9進(jìn)行固液分離，固態(tài)濾餅氫氧化鉻經(jīng)皮帶進(jìn)入多級(jí)逆流洗滌系統(tǒng)洗滌，最終進(jìn)入氫氧化鉻成品儲(chǔ)存裝置。含硫酸銨的氫氧化鉻沉淀母液進(jìn)入副產(chǎn)品制備系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的副產(chǎn)品制備系統(tǒng)，包括凈化裝置13、第四壓濾裝置14以及蒸發(fā)結(jié)晶裝置15；凈化裝置13與第三壓濾裝置9連接，凈化裝置13、第四壓濾裝置14以及蒸發(fā)結(jié)晶裝置15依次連接。

來(lái)自沉淀過(guò)濾系統(tǒng)中的含有硫酸銨的氫氧化鉻沉淀母液進(jìn)入凈化裝置13(例如硫酸銨凈化槽)，同時(shí)加入碳酸氫氨溶液。經(jīng)過(guò)凈化處理的硫酸銨進(jìn)入第四壓濾裝置14中進(jìn)行固液分離，凈化的硫酸銨溶液經(jīng)硫酸銨儲(chǔ)槽進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶裝置15得到副產(chǎn)品硫酸銨，固態(tài)的硫酸化沉淀進(jìn)入酸解車間循環(huán)利用。

其中，酸浸液氧化反應(yīng)裝置2、熟化反應(yīng)裝置3、除鐵反應(yīng)裝置 5均通有氮?dú)猓韵♂尫磻?yīng)產(chǎn)生的氣體，比如氧氣。第一、第二、第三、第四壓濾裝置14均通有壓縮空氣，以使濾餅水分再度排除，獲得略干的濾餅。酸浸液氧化反應(yīng)裝置2、熟化反應(yīng)裝置3、沉淀反應(yīng)裝置8以及所述漿化洗滌裝置均設(shè)有低壓蒸汽加熱裝置，以提供反應(yīng)所需熱量。酸浸反應(yīng)裝置1、酸浸液氧化反應(yīng)裝置2、熟化反應(yīng)裝置 3、除鐵反應(yīng)裝置5、沉淀反應(yīng)裝置8、漿化洗滌裝置均帶有攪拌裝置，可以使酸浸、氧化、除鐵等反應(yīng)反應(yīng)充分。

綜上所述，本實(shí)用新型的利用含鉻渣制備氫氧化鉻的生產(chǎn)系統(tǒng)，工藝系統(tǒng)成熟、投資少；設(shè)備自動(dòng)化程度高，易操作；副產(chǎn)品、廢水回收利用，具有先進(jìn)、節(jié)能、環(huán)保、資源利用率高的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)本生產(chǎn)系統(tǒng)可以與鉻粉生產(chǎn)工序做到無(wú)縫連接，有助于加長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

需要指出的是，上面關(guān)于本實(shí)用新型的一種利用含鉻渣制備氫氧化鉻的生產(chǎn)系統(tǒng)所包括的內(nèi)容可以單獨(dú)實(shí)施，或者以各種方式組合起來(lái)實(shí)施，而這些變型方式都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。