一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺的制作方法

1.本发明涉及食品矿物质添加剂生产提纯工艺技术领域，具体涉及一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺。


背景技术：

2.铬(cr)元素作为人类和哺乳动物的一种必须的微量元素已经为人们所知，三价铬通过葡萄糖耐量因子(gtf)协同作用和增强胰岛素的敏感性的作用来影响脂类，糖类，蛋白质和核酸的代谢。三价铬制剂已经广泛应用于人的保健品，医药和食品中。从20世纪90年代开始，三氯化铬在动物营养中的作用越来越受到重视和关注。铬元素的特种有机配合物可以顺利通过细胞膜直接作用于细胞组织，增强胰岛素活性，改善人体糖代谢，是一种被卫生部门所允许添加到保健食品中的元素；大量的实验研究证明铬元素确实有促进动物生长的作用，提高奶牛产奶量，提高乳脂，乳糖，乳总固形物，降低奶牛的料奶比；在水产饲料，猪饲料等动物饲料中添加有机铬的添加剂，能够明显促进动物生长，增加饲料的功效。
3.常规工业化生产的六水合氯化铬，主要是通过溶解，重结晶，干燥等工序进行生产，产品因为还有较多元素杂质，机械杂质，以及部分高毒的六价铬，因此工业化生产的六水合三氯化铬，存在保质期短、容易板结、质量不稳定、存在异物杂质和元素、存在产品颜色不一致以及粒径分布不均匀等缺陷，导致应用于保健品或食药品过程中，发生物理化学现象的剧烈波动，会引起保健品或食药品的质量不稳定，甚至产生毒性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：针对目前工业化生产的六水合三氯化铬，存在保质期短、容易板结、质量不稳定、存在异物杂质和元素、存在产品颜色不一致以及粒径分布不均匀等缺陷，而提供了一种稳定可靠的食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺，本发明提出的工艺解决了保健品、食药品添加剂六水合三氯化铬质量不稳定、存在异物杂质、元素杂质、粒径分布不均匀、产品外观颜色不一致以及可能存在高毒的六价铬等问题。
5.为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
6.一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺，其特征在于，该工艺依次包括如下步骤：
7.s1、清洗反应釜，然后向所述反应釜中投入氯化铬和纯水并通入保护气体，升温溶解，并保温反应；
8.s2、在保温反应过程中加入解毒剂和盐酸，进行解毒反应，反应后去除所述解毒剂；
9.s3、将反应物料过滤，并收集滤液进行结晶；
10.s4、结晶后再进行离心；
11.s5、低温真空干燥，获得食品级水合三氯化铬。
12.具体的，本发明所提供的食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺，通过溶解，惰性气
体保护的解毒，还原电荷滤袋解毒过滤，重结晶，离心，低温旋转真空干燥等工艺，解决了常规工业化生产六水合三氯化铬所面临的问题。
13.本发明的工艺过程需要无尘，所有工具设备，使用前后，均需确认无损耗破损。
14.进一步的，一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺：步骤s1、清洗反应釜，然后向所述反应釜中投入氯化铬和纯水并通入保护气体，升温至75-95℃溶解，然后保温反应2-8小时；其中：所述氯化铬与所述纯水的质量比为1：(0.15-0.45)。
15.进一步的，一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺：步骤s1、所述的氯化铬与所述纯水的质量比为1：(0.15-0.3)；升温至85-95℃进行溶解，然后保温反应2-4小时。
16.进一步的，一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺：步骤s1、中清洗反应釜的过程为：将所述反应釜依次用1-10wt％的盐酸溶液以及去离子水，清洗3-5次。
17.进一步的，一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺：步骤s1、中所述的氯化铬为分析纯级别、化学纯级别或优级纯级别；所述的纯水为二级纯水；所述的保护气体为氮气。优选的，原料氯化铬为化学纯或优级纯级别。
18.进一步的，一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺：步骤s2、在保温反应过程中加入解毒剂和盐酸，进行解毒反应1-3小时，反应后通入过量氧气消除解毒剂；其中：所述的解毒剂为二氯化铬；所述的解毒剂与所述氯化铬的质量比为1：(1500-10000)；所述解毒剂与盐酸的质量体积比为0.03-0.1g/ml。若原料氯化铬中检测不出六价铬时，则不用添加解毒剂。
19.消除六价铬的解毒反应优选保温反应1-3小时，解毒反应结束后，通入过量氧气，将解毒剂中的二价铬氧化为三价铬。
20.本发明中的解毒原理由下列两组反应式体现：
21.(1)3crcl2+crcl6＝4crcl3；
22.(2)4crcl2+o2+4hcl＝4crcl3+2h20。
23.进一步的，一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺：步骤s3、在70-80℃下，将反应物料用带电荷的过滤袋过滤2-5次，并收集滤液至结晶釜中降温至25-45℃进行结晶。
24.进一步的，一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺：步骤s3中所述的过滤袋的孔径为250-400目。
25.优选的，本发明中选用的过滤袋材质为耐高温耐强酸材质，充电后过滤袋带有电荷解毒，可用于还原六价铬。
26.进一步的，一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺：步骤s4、结晶后，趁粘稠状，转入到耐酸离心机中以30-100hz，离心20-40分钟。具体的，其中所述的耐酸离心机为内外壁喷涂由四氟乙烯或耐酸材质的离心机。
27.进一步的，一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺：步骤s5、低温真空干燥，获得食品级水合三氯化铬；其中：真空干燥的温度为55-65℃，真空压力为-0.1mpa，干燥时间为30-50小时。
28.本发明取得的有益效果：
29.(1)本发明提供了一种稳定可靠的食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺，本发明的工艺主要是通过溶解，惰性气体保护解毒，还原电荷过滤袋解毒过滤，重结晶，离心，低温旋转真空干燥等工艺，获得了优质食品级矿物质添加剂六水合三氯化铬，解决了目前工业
化生产的保健品、食药品添加剂六水合三氯化铬(crcl3·
6h2o)质量不稳定，存在异物杂质，元素杂质，粒径分布不均匀，产品外观颜色不一致以及可能存在高毒六价铬等问题。
30.(2)本发明的整套工艺简单易操作，系统流程解决了常规工艺生产中质量不稳定的问题，避免出现杂质，保持六水合氯化铬晶体粒径分布均匀，不板结的特性，方便使用。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
32.图1为本发明提供的一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺的流程图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例1
35.一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺，其特征在于，该工艺依次包括如下步骤：
36.s1、将反应釜依次用2wt％的盐酸溶液以及去离子水，清洗3次，然后按照质量比氯化铬：纯水＝1：0.24，向清洗后的反应釜中投入二级纯水12kg和化学纯级三氯化铬50kg(其中六价铬含量约为0.001％)，然后通入保护氮气，升温至90℃溶解，并保温反应4小时；
37.s2、在保温反应过程中加入解毒剂(二氯化铬)5.0g和50ml盐酸，进行解毒反应1小时，反应后通入过量氧气消除解毒剂；
38.s3、降温至70℃，然后将反应物料用300目的带电荷的过滤袋过滤3次，并收集滤液至结晶釜中降温至25℃进行结晶；
39.s4、结晶后，趁粘稠状，转入到耐酸离心机中并以35hz，离心20分钟；
40.s5、最后，在60℃、-0.1mpa条件下，旋转真空干燥48小时，即获得食品级六水合三氯化铬(crcl3·
6h2o)。
41.其中：cr
6+
，cr
2+
未检出，crcl3·
6h2o含量＞99.9％，fe％《0.01％，不溶性物质《0.003％，硫酸盐《0.01％，不被氨水沉淀的物质《0.03％；溶解后清澈透明无杂质。
42.上述实施例1的一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺其工艺流程如图1所示。
43.实施例2
44.一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺，其特征在于，该工艺依次包括如下步骤：
45.s1、将反应釜依次用2wt％的盐酸溶液以及去离子水，清洗3次，然后按照质量比氯化铬：纯水＝1：0.34，向清洗后的反应釜中投入二级纯水17kg和化学纯级三氯化铬50kg(其中六价铬含量约为0.001％)，然后通入保护氮气，升温至95℃溶解，并保温反应2小时；
46.s2、在保温反应过程中加入解毒剂(二氯化铬)5.0g和60ml盐酸，进行解毒反应2小时，反应后通入过量氧气消除解毒剂；
47.s3、降温至80℃，然后将反应物料用400目的带电荷的过滤袋过滤5次，并收集滤液至结晶釜中降温至45℃进行结晶；
48.s4、结晶后，趁粘稠状，转入到耐酸离心机中并以50hz，离心20分钟；
49.s5、最后，在65℃、-0.1mpa条件下，旋转真空干燥30小时，即获得食品级六水合三氯化铬(crcl3·
6h2o)。
50.其中：cr
6+
，cr
2+
未检出，crcl3·
6h2o含量＞100％，fe％《0.005％，不溶性物质《0.003％，硫酸盐《0.01％，不被氨水沉淀的物质《0.03％；溶解后清澈透明无杂质。
51.实施例3
52.一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺，其特征在于，该工艺依次包括如下步骤：
53.s1、将反应釜依次用5wt％的盐酸溶液以及去离子水，清洗5次，然后按照质量比氯化铬：纯水＝1：0.2，向清洗后的反应釜中投入二级纯水10kg和分析纯级三氯化铬50kg(其中六价铬含量约为0.002％)，然后通入保护氮气，升温至85℃溶解，并保温反应3小时；
54.s2、在保温反应过程中加入解毒剂(二氯化铬)5.0g和60ml盐酸，进行解毒反应3小时，反应后通入过量氧气消除解毒剂；
55.s3、降温至70℃，然后将反应物料用350目的带电荷的过滤袋过滤4次，并收集滤液至结晶釜中降温至35℃进行结晶；
56.s4、结晶后，趁粘稠状，转入到耐酸离心机中并以80hz，离心30分钟；
57.s5、最后，在65℃、-0.1mpa条件下，旋转真空干燥30小时，即获得食品级六水合三氯化铬(crcl3·
6h2o)。
58.其中：cr
6+
，cr
2+
未检出，crcl3·
6h2o含量＞100％，fe％《0.01％，不溶性物质《0.003％，硫酸盐《0.01％，不被氨水沉淀的物质《0.03％；溶解后清澈透明无杂质。
59.实施例4
60.一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺，其特征在于，该工艺依次包括如下步骤：
61.s1、将反应釜依次用10wt％的盐酸溶液以及去离子水，清洗5次，然后按照质量比氯化铬：纯水＝1：0.15，向清洗后的反应釜中投入二级纯水7.5kg和分析纯级三氯化铬50kg(其中六价铬含量约为0.002％)，然后通入保护氮气，升温至75℃溶解，并保温反应6小时；
62.s2、在保温反应过程中加入解毒剂(二氯化铬)30.0g和1000ml盐酸，进行解毒反应2小时，反应后通入过量氧气消除解毒剂；
63.s3、降温至75℃，然后将反应物料用250目的带电荷的过滤袋过滤3次，并收集滤液至结晶釜中降温至30℃进行结晶；
64.s4、结晶后，趁粘稠状，转入到耐酸离心机中并以45hz，离心30分钟；
65.s5、最后，在55℃、-0.1mpa条件下，旋转真空干燥36小时，即获得食品级六水合三氯化铬(crcl3·
6h2o)。
66.其中：cr
6+
，cr
2+
未检出，crcl3·
6h2o含量＞99.3％，fe％《0.01％，不溶性物质《0.002％，硫酸盐《0.01％，不被氨水沉淀的物质《0.02％；溶解后清澈透明无杂质。
67.实施例5
68.一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺，其特征在于，该工艺依次包括如下步骤：
69.s1、将反应釜依次用1.0wt％的盐酸溶液以及去离子水，清洗3次，然后按照质量比氯化铬：纯水＝1：0.36，向清洗后的反应釜中投入二级纯水18kg和分析纯级三氯化铬50kg(其中六价铬含量约为0.003％)，然后通入保护氮气，升温至80℃溶解，并保温反应5小时；
70.s2、在保温反应过程中加入解毒剂(二氯化铬)8.0g和100ml盐酸，进行解毒反应1小时，反应后通入过量氧气消除解毒剂；
71.s3、降温至75℃，然后将反应物料用400目的带电荷的过滤袋过滤3次，并收集滤液至结晶釜中降温至25℃进行结晶；
72.s4、结晶后，趁粘稠状，转入到耐酸离心机中并以55hz，离心40分钟；
73.s5、最后，在60℃、-0.1mpa条件下，旋转真空干燥40小时，即获得食品级六水合三氯化铬(crcl3·
6h2o)。
74.其中：cr
6+
，cr
2+
未检出，crcl3·
6h2o含量＞99.0％，fe％《0.01％，不溶性物质《0.004％，硫酸盐《0.001％，不被氨水沉淀的物质《0.03％；溶解后清澈透明无杂质。
75.实施例6
76.一种食品级水合三氯化铬的生产提纯工艺，其特征在于，该工艺依次包括如下步骤：
77.s1、将反应釜依次用5.0wt％的盐酸溶液以及去离子水，清洗3次，然后按照质量比氯化铬：纯水＝1：0.3，向清洗后的反应釜中投入二级纯水15kg和分析纯级三氯化铬50kg(其中六价铬含量约为0.002％)，然后通入保护氮气，升温至85℃溶解，并保温反应4小时；
78.s2、在保温反应过程中加入60ml盐酸，反应1小时；
79.s3、降温至75℃，然后将反应物料用300目的带电荷的过滤袋过滤3次，并收集滤液至结晶釜中降温至25℃进行结晶；
80.s4、结晶后，趁粘稠状，转入到耐酸离心机中并以35hz，离心30分钟；
81.s5、最后，在60℃、-0.1mpa条件下，旋转真空干燥40小时，即获得食品级六水合三氯化铬(crcl3·
6h2o)。
82.其中：检出cr
6+
％＝0.002％，crcl3·
6h2o含量＞100％，fe％《0.01％，不溶性物质《0.003％，硫酸盐《0.01％，不被氨水沉淀的物质《0.03％；溶解后清澈透明无杂质。
83.上述实施例6中未加入解毒剂二氯化铬。
84.由上述的检测可以看出，本发明提出的食品级矿物质添加剂六水合三氯化铬生产提纯工艺，通过溶解，解毒，除杂，结晶，离心，真空干燥等工序，获得了优质食品级矿物质添加剂六水合三氯化铬；其整套工艺简单易操作，系统流程解决了常规工业化六水合三氯化铬生产过程中存在质量不稳定的问题，采用本发明的工艺能够避免出现杂质、保持六水合氯化铬晶体粒径分布均匀，不板结的特性，方便使用。
85.上述为本发明的较佳实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。凡由本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。