本发明涉及一种铬铁制取吡啶甲酸铬工艺，属于以金属及化合物生产精细化工产品的技术领域。
背景技术：
由于科学技术的迅猛发展，社会生产力大大提高，人们生活变得丰富多彩，人们对自身保健愈加重视。随着一些糖尿病、高血脂、高血压人群的增加，急需降血糖血酯，提高胰岛素活性功能的药品及保健食品。吡啶甲酸铬用于人类和动物具有显著功效：1、抗应激，增强机体免疫力。铬能通过降低血清皮质醇含量而有效地控制应激反应，提高免疫球蛋白含量和抗体浓液。2、作为葡萄糖耐量因子(CTF)的活性成分，铬能增强胰岛素的活性，调节葡萄糖和脂肪的代谢，促进糖类的转化及蛋白质的合成。3、明显改善畜禽酮体品质，提高瘦肉率。4、提高母猪繁殖率，提高仔猪成活率。5、促进畜禽生长发育。
原有的吡啶甲酸铬生产工艺方法，采用吡啶衍生物经氧化水解后，与用六价铬盐为原料，加入还原剂将六价铬还原为三价铬盐，经复杂工艺制取吡啶甲酸铬，产品收率低，产品中含有有害六价铬，影响产品质量和使用效果。
已公开的发明专利“2-吡啶甲酸铬的合成方法”，申请号：200910031482.6，公开号：CN 101602716A，公开日：2009年12月16日。该发明专利存在以下问题：1、水解时间长。2、水解产品率低。3、络合反应产品粒度细，回收率低。4、采用的是三氯化铬与水解后吡啶甲酸盐反应，生成的吡啶甲酸铬，必定含有微量的有毒六价铬影响产品质量，降低使用效果。5、废水中含有吡啶甲酸铬溶液及氯化钠溶液，处理难。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高品质的吡啶甲酸铬生产工艺，产品中不含有有毒六价铬，工艺采用金属铬铁为原料，经酸溶解后生成的三价铬盐，其中不存在六价铬，三价铬盐与工艺中完全水解后的吡啶甲酸盐或吡啶甲酸完全反应，制取高品质的吡啶甲酸铬。产品回收率高达99.9％，价值高，经济效益好。
本发明的目的通过以下措施达到：
1.一种铬铁制取吡啶甲酸铬工艺，其特征在于：将铬铁磨成细粉，放入反应釜中，加酸溶解铬铁，加入特种物质加温反应，制取吡啶甲酸铬，同时制取系列产品：硫酸铬、氯化铬、硝酸铬、氧化铬、氢氧化铬、草酸亚铁、铁蓝、福美铁，新材料硅、碳，新能源氢气。
2.根据权利要求1中特种物质为：
A.2-吡啶甲酸盐、2-吡啶甲酸、2-氰吡啶。
B.2-甲基吡啶、2-乙烯基吡啶及吡啶衍生物经氧化剂氧化成吡啶甲酸及其盐。
C.草酸、黄血盐、赤血盐、福美钠。
3.根据权利要求1中原料铬铁为高碳铬铁、中碳铬铁或低碳铬铁磨成50目以上细粉(或者取铬铁冶炼熔融50目以上细粉)或铬铁矿或金属铬或三价铬化合物及其混合物，放入反应釜中，加入足量的盐酸或硫酸或硝酸或及其混合酸，酸的用量为理论用量的110％-140％，固液体比为：1∶4-10，加温到15℃-120℃充分搅拌，反应时间为：0.5-5小时，反应溶解，使铬铁完全溶解生成离子(Cr3+、Fe2+)溶液，并收集氢气，分离提纯制得产品氢气。
4.根据权利要求3溶液中加入水使可溶物质变为离子，含Cr3+、Fe2+溶液中沉淀物为Si，悬浮物为C，将溶液分别过滤，得滤液和滤渣，滤渣经洗涤，分离，干燥，制得产品Si和C，滤液为含Cr3+、Fe2+溶液。
5.根据权利要求4滤液中加入特种物质：碱、氧化剂、福美钠、黄血盐、赤血盐、草酸中一种或两种以上，分别使Fe2+完全沉淀为FeC2O4、福美铁、铁蓝，过滤、洗涤、干燥，制得产品FeC2O4、福美铁、铁蓝，滤液为Cr3+溶液。
①.滤液(Cr3+、Fe2+)中加入碱、氧化剂、黄血盐、赤血盐，充分搅拌，调节pH值小于4，使Fe2+完全生成铁蓝，反应用量为理论用量的100％-130％，过滤、洗涤、干燥，制得产品铁蓝，滤液为Cr3+溶液。
②.滤液(Cr3+、Fe2+)中加入碱，调节pH值2-3.5，再加入草酸，用量为理论用量的100％-125％，充分搅拌使Fe2+完全生成FeC2O4，再加入福美钠、黄血盐、赤血盐去除微量的二价铁，过滤、洗涤、干燥，制得产品FeC2O4，滤液为Cr3+溶液。
③.滤液(Cr3+、Fe2+)中加入碱、福美钠，调节pH值1.5-3，使Fe2+离子完全生成福美铁，过滤、洗涤、干燥，制得产品福美铁，滤液为Cr3+溶液。
④.滤液中将碱、氧化剂、福美钠、黄血盐、赤血盐、草酸，分次加入搅拌，沉淀、过滤、洗涤、干燥，制得产品FeC2O4、福美铁、铁蓝，滤液为Cr3+溶液。
6.根据权利要求5滤液三价铬经分离、提纯、干燥，制取产品：硫酸铬、氯化铬、硝酸铬或三者混合铬盐。再制取其它三价铬化合物产品。
7.根据权利要求5滤液中加入碱、氨水、碳酸盐、碳酸氢盐搅拌沉淀，制取氢氧化铬，经高温煅烧制取氧化铬。
8.根据权利要求5滤液Cr3+或硫酸铬或氯化铬或硝酸铬或其它三价铬溶液，加入吡啶甲酸、吡啶甲酸盐、三氯甲烷、醚、醇，三价铬∶吡啶甲酸根∶三氯甲烷或醚或醇质量比为1∶6.5-8.5∶10-16，升温40℃-80℃，搅拌1-3小时，再加入碱调节pH值2.5-8.9，沉淀，过滤，多次洗涤，滤饼50℃-80℃干燥，即得吡啶甲酸铬。
9.将2-氰吡啶、三氯甲烷、醚、醇、碱、水混合，2-氰吡啶∶三氯甲烷或醚或醇∶碱∶水质量比为1∶1.5-3∶1-2∶2-5，搅拌，升温50℃-80℃，搅拌1-2.5小时，再将 权利要求5滤液Cr3+或硫酸铬或氯化铬或硝酸铬或其它三价铬溶液，慢慢加入其中并搅拌，三价铬∶2-氰吡啶质量比为1∶9-15，恒温40℃-70℃，搅拌1-2小时，再加入碱调节pH4-10，沉淀，过滤，多次洗涤，滤饼50℃-80℃干燥，即得吡啶甲酸铬。
10.根据权利要求5滤液Cr3+或硫酸铬或氯化铬或硝酸铬或其它三价铬溶液，加入2-氰吡啶、酸、三氯甲烷或醚或醇，三价铬∶2-氰吡啶∶酸∶＝1∶8-15∶5-10∶12-25，升温50℃-80℃，搅拌1-4小时，再加入碱调节pH值2.5-9.5，沉淀，过滤，多次洗涤，滤饼50℃-80℃干燥，即得吡啶甲酸铬。
本发明工艺最大创造性在于：
1.以金属铬铁为原料，经过加入酸完全溶解铬铁，制成三价铬和二价铁溶液，过滤后，滤液中通过加入草酸、福美钠、黄血盐、赤血盐，将二价铁从三价铬溶液中完全分离出来，保证了硫酸铬、氯化铬、硝酸铬的高纯度，由于产品中不存在六价铬，这是与其它方法生产的硫酸铬、氯化铬、硝酸铬质量的本质区别。
2.在制取吡啶甲酸铬工艺中：第一.选用高含量高电离力度的吡啶甲酸和吡啶甲酸盐，在溶液中能够完全电离出吡啶甲酸根离子。第二.2-氰吡啶溶解在三氯甲烷或醚或醇中，以水为载体，在强酸性或强碱性溶液中水解彻底，完全生成吡啶甲酸根离子，同时缩短了反应时间。第三.吡啶甲酸根与三价铬离子在三氯甲烷体系中进行络合沉淀，速度快，形成的吡啶甲酸铬粒度好，收率高，能完全沉淀为吡啶甲酸铬，不含吡啶甲酸铬溶液。第四.通过对反应温度、反应时间、溶液pH的最佳调节和控制，达到制取高含量、高品质吡啶甲酸铬的目的。
3.由于本工艺制取的吡啶甲酸铬纯度高，适合生产药品及保健品等高端产品。
具体实施方式
实施例1
1.取高碳铬铁(铬56％，铁34％，硅2％，碳7％)100kg磨成200目细粉，放入反应釜中，加入300kg水，慢慢加入足量的93％硫酸250kg，边加边搅拌，加温到70℃充分搅拌，反应时间为：1.5小时，反应溶解，使铬铁完全溶解生成离子(Cr3+、Fe2+)溶液，并收集氢气，分离提纯制得产品氢气4.4kg。
2.溶液中加入水100kg使可溶物质变为离子，含Cr3+、Fe2+溶液中沉淀物为Si，悬浮物为C，将溶液分别过滤洗涤4次，得滤液和滤渣，滤渣经洗涤，分离，干燥，制得产品Si1.9kg和C 6.8kg，滤液为含Cr3+、Fe2+硫酸铬和硫酸亚铁溶液。
3.硫酸铬和硫酸亚铁溶液中加入：氢氧化钠10kg、氯酸钾5kg、黄血盐110kg，使Fe2+完全沉淀为铁蓝，过滤、洗涤、干燥，制得产品铁蓝101kg，滤液为硫酸铬溶液。
4.硫酸铬溶液中，加入吡啶甲酸钾540kg，三氯甲烷650kg，升温40℃-80℃，搅拌2.5小时，调节pH值6.5，沉淀，过滤，4次洗涤，滤饼50℃-80℃干燥，即得吡啶甲酸铬449kg，收率为99.7％。
实施例2
1.取低碳铬铁(铬64％，铁34％，硅1.5％，碳0.4％)100kg磨成400目细粉，放入反应釜中，加入400kg水，慢慢加入足量的30％盐酸660kg，边加边搅拌，加温到60℃充分搅拌，反应时间为：1小时40分，反应溶解，使铬铁完全溶解生成离子(Cr3+、Fe2+)溶液，并收集氢气，分离提纯制得产品氢气4.8kg。
2.溶液中加入水100kg使可溶物质变为离子，含Cr3+、Fe2+溶液中沉淀物为Si，悬浮物为C，将溶液分别过滤洗涤4次，得滤液和滤渣，滤渣经洗涤，分离，干燥，制得产品Si1.3kg，滤液为含Cr3+、Fe2+氯化铬和氯化亚铁溶液。
3.氯化铬和氯化亚铁溶液中加入：氢氧化钠20kg、99％草酸68kg，赤血盐2kg，使Fe2+完全沉淀为草酸亚铁，3次过滤、洗涤，滤饼干燥，制得产品草酸亚铁85kg，滤液为氯化铬溶液。
4.将2-氰吡啶600kg、三氯甲烷750kg、30％氢氧化钠1100kg、水5000kg混合搅拌均匀，升温50℃-70℃，搅拌1.5小时，再将氯化铬滤液，慢慢加入其中并搅拌，恒温40℃-70℃，搅拌1.5小时，再加入碱调节pH6，沉淀，过滤，多次洗涤，滤饼50℃-80℃干燥，即得吡啶甲酸铬530kg，收率为99.8％。
实施例3
1.取高碳铬铁(铬54％，铁34％，硅2％，碳7％)100kg磨成400目细粉，放入反应釜中，加入400kg水，慢慢加入足量的93％硫酸260kg，边加边搅拌，加温到70℃充分搅拌，反应时间为：1.3小时，反应溶解，使铬铁完全溶解生成离子(Cr3+、Fe2+)溶液，并收集氢气，分离提纯制得产品氢气4.4kg。
2.溶液中加入水100kg使可溶物质变为离子，含Cr3+、Fe2+溶液中沉淀物为Si，悬浮物为C，将溶液分别过滤洗涤4次，得滤液和滤渣，滤渣经洗涤，分离，干燥，制得产品Si1.9kg和C 6.8kg，滤液为含Cr3+、Fe2+硫酸铬和硫酸亚铁溶液。
3.硫酸铬和硫酸亚铁溶液中加入：氢氧化钠10kg、氯酸钾5kg、黄血盐80kg、赤血盐15kg使Fe2+完全沉淀为铁蓝，过滤、洗涤、干燥，制得产品铁蓝102kg，滤液为硫酸铬溶液。
4.硫酸铬溶液中，加入2-氰吡啶490kg、93％硫酸650kg、三氯甲烷510kg，升温50℃-80℃，搅拌3小时，再加入碱调节pH值5.8，沉淀，过滤，多次洗涤，滤饼50℃-80℃干燥，即得吡啶甲酸铬448kg，收率为99.5％。