专利名称：一种用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法
技术领域：
本发明涉及无机化工三废铬渣的治理和利用技术领域，尤其涉及一种用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法。
背景技术：
铬渣是指在重铬酸钠生产过程中，铬铁矿经过焙烧后用水浸取重铬酸钠的残渣。 由于所用原料、生产工艺及配方不同，铬渣组成有所不同，其基本的组成和成分的百分比如下三氧化二铬质量百分数为2. 5-4%，水溶性六价铬质量百分数为0. 28-1. 34%，酸溶性六价铬质量百分数为0. 9-1. 4&，氧化钙质量百分数为四_36&，氧化镁质量百分数20-33%， 三氧化二铝质量百分数为5-8%，二氧化硅质量百分数为8-11%。由于铬渣中含有的六价铬具有强氧化性，对有机体造成强烈的腐蚀与破坏，土壤及地下水一旦受到六价铬的污染， 土壤不能耕作，地下水无法饮用，因而是医学公认的致癌物质和剧毒性物。因此，如果不能采取专门的治理措施对铬渣进行处理，解除铬渣的毒性，一旦污染了环境，特别是地下水和土壤，其后果是非常严重的。另外，铬渣中也含有大量有用的成分，有必要对其进行提纯和转换处理，以充分发挥铬渣的经济价值。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法， 该方法将含铬铝泥经过简单的加工处理，使原来有毒的六价铬，变成了无毒的三价铬，制得氢氧化铬和硫酸铝及氯化钠，充分利用了的含铬铝泥的潜在价值，且不产生二次污染，是一个变废为宝，经济适用的方法。本发明的技术方案如下一种用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法， 包括如下具体步骤步骤A 按含铬铝泥中含有的铝和三氧化铬的摩尔含量之和与盐酸中含有的氯化氢的摩尔含量之比为1 5. 6-8. 4将含铬铝泥和盐酸投入耐腐蚀反应器一(1)中混合反应，得到含氯化铬、氯化铝的混合物，反应物经抽滤机一( 抽滤得到混合液和含二氧化硅的滤饼；步骤B 将步骤A所得混合液送入沉降罐( 里，并加入过量的工业水，使氯化铬水解形成三价铬氢氧化铬而沉降，再经抽滤机二(4)抽滤得到含氯化铝的澄清滤液和氢氧化铬滤饼；步骤C 氢氧化铬滤饼经洗涤机一( 、干燥机一(6)干燥、粉碎机一(7)粉碎、得到氢氧化铬产品⑶；步骤D 含氯化铝的澄清滤液送入耐腐蚀反应器二(9)中，按照氯化铝与硫酸钠的纯物质的摩尔含量之比为1 0.53-0. 8投入硫酸钠，反应生成硫酸铝和氯化钠，经过滤器过滤，除去少量杂质，得到含硫酸铝和氯化钠的滤液；
步骤E 将含硫酸铝和氯化钠的滤液送入减压蒸馏器(11)中减压蒸馏，减压升温达到水的蒸发点使水蒸发，成为饱和溶液而后排入冷却结晶器(1 里冷却结晶，根据硫酸铝和氯化钠溶解度的不同先后析出硫酸铝晶体和氯化钠晶体，再通过精馏得到硫酸铝产品 (13)和氯化钠产品(14)。应注意，步骤A中耐腐蚀反应器中不能加入过量的工业水，以免造成氯化铬过早水解形成三价铬的氢氧化铬，混到剩余的残渣里。步骤A所得的二氧化硅滤饼用于制造含硅产品。步骤A所生产的氯气另行吸收利用。本发明所述用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法，其化学反应原理为2Cr03+12HCl = = = = = 2CrCl3+3Cl2+6H20CrCl3+3H20 = = = = = Cr (OH) 3+3HCl2A1+6HC1 = = = = = 2A1C13+3H22AlCl3+3Na2S04 = = = = = Al2 (SO4) 3+6NaCl本发明的有益效果为本发明所述用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法，经过简单的加工处理，制得氢氧化铬和三氯化铝，充分利用了含铬铝泥的潜在价值， 且不产生二次污染，是一个变废为宝，经济适用的方法。该方法操作简单，设备投资少，值得推广应用。
图1为本发明所述用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法的工艺流程图，其中，(1)耐腐蚀反应器一，⑵抽滤机一，⑶沉降罐里，⑷抽滤机二，(5)洗涤机一， (6)干燥机一，(7)粉碎机一，(8)氢氧化铬产品，(9)耐腐蚀反应器二，(10)过滤器，(11) 减压蒸馏器，(12)冷却结晶器，(13)硫酸铝产品，(14)氯化钠产品。
具体实施例方式实施例1 参照图1，一种用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法，包括如下具体步骤步骤A 称取含200kg三氧化铬和270kg铝的含铬铝泥，按含铬铝泥中含有的铝和三氧化铬的摩尔含量之和与盐酸中含有的氯化氢的摩尔含量之比为1 5. 6将含铬铝泥和盐酸投入耐腐蚀反应器一(1)中混合反应，得到含氯化铬、氯化铝的混合物，反应物经抽滤机一( 抽滤得到混合液和含二氧化硅的滤饼；步骤B 将步骤A所得混合液送入沉降罐( 里，并加入过量的工业水，使氯化铬水解形成三价铬氢氧化铬而沉降，再经抽滤机二(4)抽滤得到含氯化铝的澄清滤液和氢氧化铬滤饼；步骤C 氢氧化铬滤饼经洗涤机一( 、干燥机一(6)干燥、粉碎机一(7)粉碎、得到氢氧化铬产品(8)，其含有的氢氧化铬纯物质的质量为193. 6kg ；步骤D 含氯化铝的澄清滤液送入耐腐蚀反应器二(9)中，按照氯化铝与硫酸钠的纯物质的摩尔含量之比为1 0.53投入硫酸钠，反应生成硫酸铝和氯化钠，经过滤器(10) 过滤，除去少量杂质，得到含硫酸铝和氯化钠的滤液；步骤E 将含硫酸铝和氯化钠的滤液送入减压蒸馏器(11)中减压蒸馏，减压升温达到水的蒸发点使水蒸发，成为饱和溶液而后排入冷却结晶器(1 里冷却结晶，根据硫酸铝和氯化钠溶解度的不同先后析出硫酸铝晶体和氯化钠晶体，再通过精馏得到硫酸铝产品 (13)和氯化钠产品(14)，其含有的硫酸铝纯物质的量为1094. 4kg，其含有的氯化钠纯物质的量为1123. 2kg。实施例2 参照图1，一种用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法，包括如下具体步骤步骤A 称取含200kg三氧化铬和270kg铝的含铬铝泥，按含铬铝泥中含有的铝和三氧化铬的摩尔含量之和与盐酸中含有的氯化氢的摩尔含量之比为17将含铬铝泥和盐酸投入耐腐蚀反应器一(1)中混合反应，得到含氯化铬、氯化铝的混合物，反应物经抽滤机一 (2)抽滤得到混合液和含二氧化硅的滤饼；步骤B 将步骤A所得混合液送入沉降罐( 里，并加入过量的工业水，使氯化铬水解形成三价铬氢氧化铬而沉降，再经抽滤机二(4)抽滤得到含氯化铝的澄清滤液和氢氧化铬滤饼；步骤C 氢氧化铬滤饼经洗涤机一( 、干燥机一(6)干燥、粉碎机一(7)粉碎、得到氢氧化铬产品(8)，其含有的氢氧化铬纯物质的量为242kg ；步骤D 含氯化铝的澄清滤液送入耐腐蚀反应器二(9)中，按照氯化铝与硫酸钠的纯物质的摩尔含量之比为1 0.67投入硫酸钠，反应生成硫酸铝和氯化钠，经过滤器(10) 过滤，除去少量杂质，得到含硫酸铝和氯化钠的滤液；步骤E 将含硫酸铝和氯化钠的滤液送入减压蒸馏器(11)中减压蒸馏，减压升温达到水的蒸发点使水蒸发，成为饱和溶液而后排入冷却结晶器(1 里冷却结晶，根据硫酸铝和氯化钠溶解度的不同先后析出硫酸铝晶体和氯化钠晶体，再通过精馏得到硫酸铝产品 (13)和氯化钠产品(14)，其含有的硫酸铝纯物质的量为1710kg，其含有的氯化钠纯物质的量为 1755kg。实施例3 参照图1，一种用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法，包括如下具体步骤步骤A 称取含200kg三氧化铬和270kg铝的含铬铝泥，按含铬铝泥中含有的铝和三氧化铬的摩尔含量之和与盐酸中含有的氯化氢的摩尔含量之比为1 8. 4将含铬铝泥和盐酸投入耐腐蚀反应器一(1)中混合反应，得到含氯化铬、氯化铝的混合物，反应物经抽滤机一( 抽滤得到混合液和含二氧化硅的滤饼；步骤B 将步骤A所得混合液送入沉降罐( 里，并加入过量的工业水，使氯化铬水解形成三价铬氢氧化铬而沉降，再经抽滤机二(4)抽滤得到含氯化铝的澄清滤液和氢氧化铬滤饼；步骤C 氢氧化铬滤饼经洗涤机一( 、干燥机一(6)干燥、粉碎机一(7)粉碎、得到氢氧化铬产品(8)，其含有的氢氧化铬纯物质的量为242kg ；
步骤D 含氯化铝的澄清滤液送入耐腐蚀反应器二(9)中，按照氯化铝与硫酸钠的纯物质的摩尔含量之比为1 0.8投入硫酸钠，反应生成硫酸铝和氯化钠，经过滤器(10) 过滤，除去少量杂质，得到含硫酸铝和氯化钠的滤液；步骤E 将含硫酸铝和氯化钠的滤液送入减压蒸馏器(11)中减压蒸馏，减压升温达到水的蒸发点使水蒸发，成为饱和溶液而后排入冷却结晶器(1 里冷却结晶，根据硫酸铝和氯化钠溶解度的不同先后析出硫酸铝晶体和氯化钠晶体，再通过精馏得到硫酸铝产品 (13)和氯化钠产品(14)，其含有的硫酸铝纯物质的量为1710kg，其含有的氯化钠纯物质的量为 1755kg。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求
1.一种用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法，其特征在于，包括如下具体步骤步骤A 按含铬铝泥中含有的铝和三氧化铬的摩尔含量之和与盐酸中含有的氯化氢的摩尔含量之比为1 5. 6-8. 4将含铬铝泥和盐酸投入耐腐蚀反应器一(1)中混合反应，得到含氯化铬、氯化铝的混合物，反应物经抽滤机一( 抽滤得到混合液和含二氧化硅的滤饼；步骤B:将步骤A所得混合液送入沉降罐C3)里，并加入过量的工业水，使氯化铬水解形成三价铬氢氧化铬而沉降，再经抽滤机二(4)抽滤得到含氯化铝的澄清滤液和氢氧化铬滤饼；步骤C:氢氧化铬滤饼经洗涤机一(5)、干燥机一(6)干燥、粉碎机一(7)粉碎、得到氢氧化铬产品⑶；步骤D 含氯化铝的澄清滤液送入耐腐蚀反应器二(9)中，按照氯化铝与硫酸钠的纯物质的摩尔含量之比为1 0.53-0. 8投入硫酸钠，反应生成硫酸铝和氯化钠，经过滤器(10) 过滤，除去少量杂质，得到含硫酸铝和氯化钠的滤液；步骤E 将含硫酸铝和氯化钠的滤液送入减压蒸馏器(11)中减压蒸馏，减压升温达到水的蒸发点使水蒸发，成为饱和溶液而后排入冷却结晶器(1 里冷却结晶，根据硫酸铝和氯化钠溶解度的不同先后析出硫酸铝晶体和氯化钠晶体，再通过精馏得到硫酸铝产品(13) 和氯化钠产品(14)。
2.如权利要求1所述的用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法，其特征在于，步骤A所得的二氧化硅滤饼用于制造含硅产品。
全文摘要
本发明提供了一种用含铬铝泥制备氢氧化铬、硫酸铝及氯化钠的方法，将铬铝泥与盐酸投入耐腐蚀反应器一中混合反应，得到含氯化铬、氯化铝的混合物，经抽滤得到混合液和含二氧化硅的滤饼；所得混合液加入过量的工业水，使氯化铬水解形成三价铬氢氧化铬而沉降，再经抽滤得到含氯化铝的澄清滤液和氢氧化铬滤饼；氢氧化铬滤饼经洗涤、干燥、粉碎、得到氢氧化铬产品；含氯化铝的澄清滤液与硫酸钠反应经过滤，除去少量杂质，得到含硫酸铝和氯化钠的滤液；含硫酸铝和氯化钠的滤液经减压蒸馏后冷却结晶，先后析出硫酸铝晶体和氯化钠晶体，再通过精馏得到硫酸铝产品和氯化钠产品。
文档编号C01G37/00GK102249327SQ20101059819
公开日2011年11月23日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者王嘉兴 申请人:王莉