本发明涉及一种碱式硫酸铬的制备方法，具体涉及一种利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法。
二、
背景技术：
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铬鞣是皮革制造过程中一个关键的工序，由于在鞣制过程中，铬并没有被胶原纤维完全吸收，铬鞣液的利用率只有70％左右，其余30％左右的铬鞣液并没有被利用而进入废水中，一方面对环境造成了严重污染，另一方面也对资源造成极大浪费。
目前，处理铬鞣废水最常见的方法是加碱沉淀法，即将废液中加入一定量的碱性物质，使铬离子形成氢氧化铬，然后过滤得到沉淀即为铬泥(铬泥中有效成分为三氧化二铬)。
碱式硫酸铬在制革业中是不可或缺的鞣剂，它在从生皮转化成皮革过程中扮演重要之角色。生皮经过鞣制后就是皮革，耐候性和耐腐蚀性明显提高。目前，制革公司大多是把鞣制液(成分是硫酸铬)简单处理后就排入大小河流中，或是用碱和石灰中和硫酸铬成为氢氧化铬，这些铬泥或是存放仓库或是转移库存，由此给环境带来了污染，给社会带来了压力。因此，急需研究开发一种有效处理废料铬泥的工艺技术。
三、
技术实现要素：
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本发明要解决的技术问题是：根据目前废料铬泥未能得到有效处理造成污染环境、浪费能源的技术难题，本发明提供一种利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法。通过本发明技术方案，能够有效利用废料铬泥，从而解决铬泥造成的环境污染、浪费能源的技术难题。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：
本发明提供一种利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，所述生产方法包括以下步骤：
a、首先把制革废料铬泥进行凉晒，凉晒后铬泥中水的质量百分含量为30～40％；然后(利用焙烧产生的余热)进行烘干，烘干后所得铬泥中水的质量百分含量为5～10％；
b、将步骤a烘干后的铬泥与氢氧化钠进行混合均匀，铬泥和氢氧化钠二者之间的重量比为1:30～35，混匀后投入间歇式回转窑，并加入氧化剂硝酸钠，硝酸钠的加入量占烘干后铬泥重量的3～5％，然后进行加热；首先经3～5h加热升温至500～600℃进行焙烧，在此温度条件下保温1～2h，焙烧结束后冷却至100～200℃；
c、将步骤b焙烧后的物料投入铁槽内，并经3～5次加入水循环抽滤，除去物料中杂质氧化钙、氧化铝和氧化铁，得到波美度为30～40的铬酸钠溶液；
d、将步骤c得到的铬酸钠溶液投入带有搅拌器的反应器内，启动搅拌并加入硫酸进行酸化反应，反应温度为50～80℃；铬酸钠以纯品计、硫酸以100％计，所述铬酸钠与硫酸二者加入量的比例为1吨：200～300公斤；经检测，当反应溶液的pH值为2.5～2.8时反应结束，得到重铬酸钠溶液；继续加入硫酸进行反应，重铬酸钠以纯品计、硫酸以100％计，重铬酸钠与硫酸二者之间的重量比为1:0.95～0.98；在不断搅拌条件下缓慢加入蔗糖进行反应，蔗糖以100％计、重铬酸钠以纯品计，重铬酸钠与蔗糖之间的加入重量比为1:0.1～0.145；经检测，当反应溶液中的六价铬完全转化为三价铬时反应结束，得到碱度为33～42的液体碱式硫酸铬；
e、将步骤d所得碱式硫酸铬溶液进行干燥，得到三氧化二铬质量百分含量为21～25％的粉状碱式硫酸铬。
根据上述的利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，步骤a中所述制革废料铬泥中水的质量百分含量为75～85％，三氧化二铬的质量百分含量为5～8％。
根据上述的利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，步骤b中所述氢氧化钠的质量百分含量为60～98％；所述硝酸钠为工业品，其质量百分含量为98％。
根据上述的利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，步骤c中所述并经3～5次加入水循环抽滤，其中水的加入量为物料的1～1.2倍。
根据上述的利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，步骤d中所述硫酸的质量百分含量为93％。
根据上述的利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，步骤d中所得液体碱式硫酸铬的波美度为40～50，液体碱式硫酸铬中三氧化二铬的质量百分含量为10～12％。
根据上述的利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，步骤e中的干燥采用滚筒干燥或喷雾干燥。
根据上述的利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，所述滚筒干燥过程中，滚筒内通入0.3～0.4mpa的蒸汽，烘干温度为70～80℃；所述喷雾干燥过程中，控制进塔温度为90～120℃。
本发明如果需要生产其它碱度的碱式硫酸铬，在上述步骤d中所得液体碱式硫酸铬中加入工业级碳酸钠或无水芒硝进行调整，得到所需碱度的碱式硫酸铬。
本发明的积极有益效果：
1、本发明技术方案把废料铬泥(利用其中的氢氧化铬)和碱制成液体铬酸钠，再用铬酸钠和硫酸反应，用蔗糖还原制成碱式硫酸铬。本发明技术方案充分利用了废料铬泥，变废为宝，循环利用，节约了资源和能源。不但解决了制革业铬污染问题，同时还可以降低制革成本。在解决铬污染的同时，企业的经济效益和社会效益也得到明显提高。
2、利用本发明技术方案制备得到的碱式硫酸铬，其碱度为33～42，三氧化二铬的质量百分含量为21～25％，是制革业的重要鞣剂，解决了制革业的废铬液污染问题，真正实现了变废为宝，循环利用，具有显著的经济效益和社会效益。
3、通过本发明技术方案，可通过调整制备出三氧化二铬含量从低含量到高含量的碱式硫酸铬，且含量容易控制，生产的碱式硫酸质量稳定，克服了用硫酸直接溶解铬泥生产碱式硫酸铬的缺点。
四、具体实施方式：
以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。
本发明采用的制革废料铬泥中水的质量百分含量为75～85％，三氧化二铬的质量百分含量为5～8％。
实施例1：
本发明利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，该生产方法的详细步骤如下：
a、首先把制革废料铬泥进行凉晒，凉晒后铬泥中水的质量百分含量为36％；然后进行烘干(采用焙烧过程产生的余热进行烘干)，烘干后所得铬泥中水的质量百分含量为8％；
b、将步骤a烘干后的铬泥与氢氧化钠(氢氧化钠的质量百分含量为80％)进行混合均匀，铬泥和氢氧化钠二者之间的重量比为1:33，混匀后投入间歇式回转窑，并加入氧化剂硝酸钠(硝酸钠为工业品，其质量百分含量为98％)，硝酸钠的加入量占烘干后铬泥重量的4％，然后进行加热；首先经4h加热升温至550℃进行焙烧，在此温度条件下保温1.5h，焙烧结束后冷却至160℃；
c、将步骤b焙烧后的物料投入铁槽内，并经4次加入水循环抽滤(水的加入量为物料的1.1倍)，除去物料中杂质氧化钙、氧化铝和氧化铁，得到波美度为37的铬酸钠溶液；
d、将步骤c得到的铬酸钠溶液投入带有搅拌器的反应器内，启动搅拌并加入硫酸进行酸化反应(硫酸的质量百分含量为93％)，反应温度为70±5℃；铬酸钠以纯品计、硫酸以100％计，所述铬酸钠与硫酸二者加入量的比例为1吨：260公斤；经检测，当反应溶液的pH值为2.6时反应结束，得到重铬酸钠溶液；继续加入硫酸进行反应(硫酸的质量百分含量为93％)，重铬酸钠以纯品计、硫酸以100％计，重铬酸钠与硫酸二者之间的重量比为1:0.96；在不断搅拌条件下缓慢加入蔗糖进行反应，蔗糖以100％计、重铬酸钠以纯品计，重铬酸钠与蔗糖之间的加入重量比为1:0.142；经检测，当反应溶液中的六价铬完全转化为三价铬时反应结束，得到碱度为34的液体碱式硫酸铬(所得液体碱式硫酸铬的波美度为44，液体碱式硫酸铬中三氧化二铬的质量百分含量为11％)；
e、将步骤d所得碱式硫酸铬溶液进行干燥(采用滚筒干燥方式，滚筒干燥过程中，滚筒内通入0.3～0.4mpa的蒸汽，烘干温度为70～80℃)，得到三氧化二铬质量百分含量为23％的粉状碱式硫酸铬。
实施例2：
本发明利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，该生产方法的详细步骤如下：
a、首先把制革废料铬泥进行凉晒，凉晒后铬泥中水的质量百分含量为30％；然后进行烘干(采用焙烧过程产生的余热进行烘干)，烘干后所得铬泥中水的质量百分含量为5％；
b、将步骤a烘干后的铬泥与氢氧化钠(氢氧化钠的质量百分含量为60％)进行混合均匀，铬泥和氢氧化钠二者之间的重量比为1:35，混匀后投入间歇式回转窑，并加入氧化剂硝酸钠(硝酸钠为工业品，其质量百分含量为98％)，硝酸钠的加入量占烘干后铬泥重量的3％，然后进行加热；首先经3h加热升温至500℃进行焙烧，在此温度条件下保温2h，焙烧结束后冷却至120℃；
c、将步骤b焙烧后的物料投入铁槽内，并经3次加入水循环抽滤(水的加入量为物料的1.2倍)，除去物料中杂质氧化钙、氧化铝和氧化铁，得到波美度为30的铬酸钠溶液；
d、将步骤c得到的铬酸钠溶液投入带有搅拌器的反应器内，启动搅拌并加入硫酸进行酸化反应(硫酸的质量百分含量为93％)，反应温度为60±5℃；铬酸钠以纯品计、硫酸以100％计，所述铬酸钠与硫酸二者加入量的比例为1吨：200公斤；经检测，当反应溶液的pH值为2.5时反应结束，得到重铬酸钠溶液；继续加入硫酸进行反应(硫酸的质量百分含量为93％)，重铬酸钠以纯品计、硫酸以100％计，重铬酸钠与硫酸二者之间的重量比为1:0.95；在不断搅拌条件下缓慢加入蔗糖进行反应，蔗糖以100％计、重铬酸钠以纯品计，重铬酸钠与蔗糖之间的加入重量比为1:0.140；经检测，当反应溶液中的六价铬完全转化为三价铬时反应结束，得到碱度为33的液体碱式硫酸铬(所得液体碱式硫酸铬的波美度为40，液体碱式硫酸铬中三氧化二铬的质量百分含量为10％)；
e、将步骤d所得碱式硫酸铬溶液进行干燥(采用滚筒干燥方式，滚筒干燥过程中，滚筒内通入0.3～0.4mpa的蒸汽，烘干温度为70～80℃)，得到三氧化二铬质量百分含量为21％的粉状碱式硫酸铬。
实施例3：
本发明利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，该生产方法的详细步骤如下：
a、首先把制革废料铬泥进行凉晒，凉晒后铬泥中水的质量百分含量为40％；然后进行烘干(采用焙烧过程产生的余热进行烘干)，烘干后所得铬泥中水的质量百分含量为10％；
b、将步骤a烘干后的铬泥与氢氧化钠(氢氧化钠的质量百分含量为98％)进行混合均匀，铬泥和氢氧化钠二者之间的重量比为1:30，混匀后投入间歇式回转窑，并加入氧化剂硝酸钠(硝酸钠为工业品，其质量百分含量为98％)，硝酸钠的加入量占烘干后铬泥重量的5％，然后进行加热；首先经5h加热升温至600℃进行焙烧，在此温度条件下保温1.0h，焙烧结束后冷却至200℃；
c、将步骤b焙烧后的物料投入铁槽内，并经5次加入水循环抽滤(水的加入量为物料的1.0倍)，除去物料中杂质氧化钙、氧化铝和氧化铁，得到波美度为40的铬酸钠溶液；
d、将步骤c得到的铬酸钠溶液投入带有搅拌器的反应器内，启动搅拌并加入硫酸进行酸化反应(硫酸的质量百分含量为93％)，反应温度为75±5℃；铬酸钠以纯品计、硫酸以100％计，所述铬酸钠与硫酸二者加入量的比例为1吨：300公斤；经检测，当反应溶液的pH值为2.8时反应结束，得到重铬酸钠溶液；继续加入硫酸进行反应(硫酸的质量百分含量为93％)，重铬酸钠以纯品计、硫酸以100％计，重铬酸钠与硫酸二者之间的重量比为1:0.98；在不断搅拌条件下缓慢加入蔗糖进行反应，蔗糖以100％计、重铬酸钠以纯品计，重铬酸钠与蔗糖之间的加入重量比为1:0.144；经检测，当反应溶液中的六价铬完全转化为三价铬时反应结束，得到碱度为42的液体碱式硫酸铬(所得液体碱式硫酸铬的波美度为50，液体碱式硫酸铬中三氧化二铬的质量百分含量为12％)；
e、将步骤d所得碱式硫酸铬溶液进行干燥(采用滚筒干燥方式，滚筒干燥过程中，滚筒内通入0.3～0.4mpa的蒸汽，烘干温度为70～80℃)，得到三氧化二铬质量百分含量为25％的粉状碱式硫酸铬。