一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统及方法技术方案

一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统及方法，涉及化工生产的技术领域，其系统包括铬铁碱溶氧化车间、电解重铬酸钠车间、氢还原车间、羟基氧化铬煅烧干燥车间；铬铁碱溶氧化车间包括：铬铁粉配置、铬铁碱溶氧化溶出、溶出浆料分离纯化；电解重铬酸钠车间包括：铬酸钠电合成重铬酸钠、重铬酸钠蒸发结晶；氢还原车间包括：氢气制备及回收、铬酸钠氢还原制羟基氧化铬、氢还原浆料分离纯化；羟基氧化铬煅烧干燥车间包括：羟基氧化铬煅烧制氧化铬绿、氧化铬绿洗涤纯化、氧化铬绿干燥。本发明专利技术的有益效果在于：实现了副产物资源化、能源高效化综合利用，实施过程合理利用反应过程产生的余热，采用节能设备实现了节能低碳绿色生产。采用节能设备实现了节能低碳绿色生产。采用节能设备实现了节能低碳绿色生产。

【技术实现步骤摘要】
一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统及方法


[0001]本专利技术涉及化工生产的
，特别是涉及一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统及方法。

技术介绍

[0002]铬盐是工业领域的“味精”，具有不可替代的地位，主要用于电镀、鞣革、印染、医药、颜料、催化剂、氧化剂、火柴及金属缓蚀剂等方面。我国是全球最大的铬盐生产和消费国，产量约占全球40％。我国铬盐生产经历了40多年的曲折历程，随着国民经济发展和调整的需要，并受世界铬盐需求的影响，铬盐企业按照“科学选址、技术先进、资源节约、安全环保”的可持续发展原则进行产业化升级，呈现了波浪起伏式的发展状态，但是，我国铬盐生产仍然存在着装备较差，生产工艺落后，资源能源利用率不足，环境污染仍较严重等问题。我国的铬矿资源有限，多数要靠进口来维持生产，少量的藏矿运输困难，加工、运输环节多。近年来铬矿生产国均在发展本国的铬工业，这些都对我国铬盐生产增加了难度。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统及方法，以解决资源能源有效综合利用的问题。
[0004]本专利技术提供一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统及方法，其生产系统包括：铬铁碱溶氧化车间、电解重铬酸钠车间、氢还原车间、羟基氧化铬煅烧干燥车间；
[0005]所述铬铁碱溶氧化车间又包括：铬铁粉配置工段、铬铁碱溶氧化溶出工段、溶出浆料分离纯化工段，三个工段顺序连接，前一工段的产物为下一工段的原料；
[0006]所述电解重铬酸钠车间又包括：铬酸钠电合成重铬酸钠工段、重铬酸钠蒸发结晶工段，两个工段顺序连接，前一工段的产物为下一工段的原料；
[0007]所述氢还原车间又包括：氢气制备及回收工段、铬酸钠氢还原制羟基氧化铬工段、氢还原浆料分离纯化工段，氢还原车间与铬铁碱溶氧化车间顺序连接，前一车间的产物为下一车间的原料；
[0008]所述羟基氧化铬煅烧干燥车间又包括：羟基氧化铬煅烧制氧化铬绿工段、氧化铬绿洗涤纯化工段、氧化铬绿干燥工段，三个工段顺序连接，前一工段的产物为下一工段的原料。
[0009]所述铬铁碱溶氧化车间与电解重铬酸钠车间顺序连接，形成一条从铬铁到重铬酸钠产品的生产系统。
[0010]所述铬铁碱溶氧化车间、氢还原车间、羟基氧化铬煅烧干燥车间顺序连接，形成一条从铬铁到氧化铬绿产品的生产系统。
[0011]所述电解重铬酸钠车间副产氢氧化钠直接回用作为铬铁碱溶氧化车间的铬铁粉配置工段的原料；所述电解重铬酸钠车间副产氧气直接加压回用作为铬铁碱溶氧化车间的铬铁碱溶氧化溶出工段氧气原料；所述电解重铬酸钠车间副产氢气经氢还原车间的氢气制
备及回收工段作为铬酸钠氢还原制羟基氧化铬的原料；所述氢还原车间副产氢氧化钠直接回用作为铬铁碱溶氧化车间的铬铁粉配置工段的原料；所述铬铁碱溶氧化车间反应热副产蒸汽作为电解重铬酸钠车间的重铬酸钠蒸发结晶工段的热源；所述电解重铬酸钠车间的重铬酸钠蒸发结晶工段产生的一次、二次冷凝水分别分级作为铬铁碱溶氧化车间的溶出浆料分离纯化工段的多级逆流洗涤水，洗涤中水直接回用作为铬铁碱溶氧化车间的铬铁粉配置工段的氢氧化钠浓度稀释水溶剂；所述羟基氧化铬煅烧干燥车间的羟基氧化铬煅烧制氧化铬绿工段的尾排气直接作为氧化铬绿干燥工段空气介质的加热源；所述羟基氧化铬煅烧干燥车间的氧化铬绿干燥工段的尾排气直接作为氢还原车间的铬酸钠氢还原制羟基氧化铬工段的铬酸钠溶液加热热源；所述羟基氧化铬煅烧干燥车间的氧化铬绿洗涤纯化工段的洗涤中水直接回用作为氢还原车间的氢还原浆料分离纯化工段的洗涤水；所述氢还原车间的氢还原浆料分离纯化工段的洗涤中水直接活用作为铬铁碱溶氧化车间的铬铁粉配置工段的氢氧化钠浓度稀释水溶剂。
[0012]所述铬铁氧化碱溶车间以高碳铬铁、烧碱为原料，在连续反应釜内通氧条件下热水反应生产铬酸钠和三氧化铬铁。反应方程式为：Cr.Fe+2NaOH+2.25O2
→
Na2CrO4+0.5Fe2O3+H2O－Q，反应所放热值约为1500Kcal/Kg铬铁，反应溶出后浆料Na2CrO4
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Fe2O3
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H2O经十一级自蒸发器和套管换热器回收反应热副产蒸汽，副产蒸汽替代锅炉供汽做为用热车间的主要来源；提汽后的高温热水利用于液氧汽化、冬季生产车间和办公区采暖，被降温后的返回热水继续循环使用副产蒸汽；降温后的浆料(60℃左右)经真空带滤机首先完成铬酸钠和三氧化二铁的分离，分离后母液铬酸钠经膜耦合离子交换技术实现纯化，纯化后铬酸钠溶液(SS＜1mg/L、Ca+Mg≤20PPb、Si≤2.3mg/L、Fe＜0.01mg/L、Al＜0.001mg/L)一部分做为离子膜电解制重铬酸钠的原料，另一部分做为氢还原制氧化铬绿的原料；分离后滤饼三氧化二铁与来自重铬酸钠蒸发结晶工段的一次、二次冷凝水逆流多级洗涤，生产副产品三氧化二铁达到HG/T5561
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2019行业标准待售；洗涤后含铬中水直接回用至烧碱原料浓度的调配。
[0013]所述电解重铬酸钠车间以来自铬铁碱溶氧化车间纯化精制后铬酸钠溶液和高纯水为原料，分别进入离子膜电解槽的阳极室和阴极室，在直流电场作用下发生电化学反应，方程式为：2Na2CrO4+2H2O
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Na2Cr2O7+2NaOH+H2
↑
+0.5O2
↑
,阳极室产生重铬酸钠和氧气，重铬酸钠经三效蒸发、OSL结晶器冷却结晶得到重铬酸钠产品，加热蒸汽主要来源于铬铁碱溶氧化车间，蒸发过程中产生的冷凝水直接回用至铬铁碱溶氧化车间；氧气经洗涤冷却加压后直接做为铬铁碱溶氧化反应的氧气原料；阴极室产生氢氧化钠和氢气，氢氧化钠直接回用做为铬铁碱溶氧化反应的烧碱原料，氢气做为铬酸钠氢还原制氧化铬绿的氢气原料。
[0014]所述氢还原车间以来自铬铁碱溶氧化车间纯化精制后的铬酸钠为原料，与还原后浆料Na2CrO4
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CrOOH
‑
H2O在套管换热器内双向流发生热交换升高温度，再经导热油加热后输送至反应釜，在反应釜内通入氢气反应生产氧化铬绿的前驱体羟基氧化铬，反应方程式为：2Na2CrO4+3H2
→
2CrOOH+4NaOH,还原后浆料经换热温度降至60℃左右进行固液分离，分离后母液NaOH直接回用做为铬铁碱溶氧化反应的烧碱原料；分离后滤饼CrOOH与来自羟基氧化铬煅烧干燥车间氧化铬绿的洗涤中水逆流浆化多级洗涤，洗涤后CrOOH(含NaOH＜200mg/L、Na2CrO4＜50mg/L、H2O＜40％)做为煅烧制取氧化铬绿的原料。
[0015]所述羟基氧化铬煅烧车间以来自氢还原车间合格的羟基氧化铬滤饼为原料，在回
转窑内1200℃左右空气气氛条件下煅烧发生热分解反应生成氧化铬绿粗品，主反应方程式：2CrOOH
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Cr2O3+H2O,副反应为：2Cr2O3+4NaOH+3O2
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2Na2Cr2O7+2H2O；氧化铬绿粗品经高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统，其特征在于：包括铬铁碱溶氧化车间、电解重铬酸钠车间、氢还原车间、羟基氧化铬煅烧干燥车间；所述铬铁碱溶氧化车间包括：铬铁粉配置工段、铬铁碱溶氧化溶出工段、溶出浆料分离纯化工段，三个工段顺序连接，前一工段的产物为下一工段的原料；所述电解重铬酸钠车间包括：铬酸钠电合成重铬酸钠工段、重铬酸钠蒸发结晶工段，两个工段顺序连接，前一工段的产物为下一工段的原料；所述氢还原车间包括：氢气制备及回收工段、铬酸钠氢还原制羟基氧化铬工段、氢还原浆料分离纯化工段，氢还原车间与铬铁碱溶氧化车间顺序连接，前一车间的产物为下一车间的原料；所述羟基氧化铬煅烧干燥车间包括：羟基氧化铬煅烧制氧化铬绿工段、氧化铬绿洗涤纯化工段、氧化铬绿干燥工段，三个工段顺序连接，前一工段的产物为下一工段的原料。2.根据权利要求1所述的一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统，其特征在于：所述铬铁碱溶氧化车间与电解重铬酸钠车间顺序连接，形成一条从铬铁到重铬酸钠产品的生产系统。3.根据权利要求1所述的一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统，其特征在于：所述铬铁碱溶氧化车间、氢还原车间、羟基氧化铬煅烧干燥车间顺序连接，形成一条从铬铁到氧化铬绿产品的生产系统。4.根据权利要求1所述的一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统，其特征在于：所述电解重铬酸钠车间副产氢氧化钠直接回用作为铬铁碱溶氧化车间的铬铁粉配置工段的原料；所述电解重铬酸钠车间副产氧气直接加压回用作为铬铁碱溶氧化车间的铬铁碱溶氧化溶出工段氧气原料；所述电解重铬酸钠车间副产氢气经氢还原车间的氢气制备及回收工段作为铬酸钠氢还原制羟基氧化铬的原料。5.根据权利要求1所述的一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统，其特征在于：所述氢还原车间副产氢氧化钠直接回用作为铬铁碱溶氧化车间的铬铁粉配置工段的原料；所述氢还原车间的氢还原浆料分离纯化工段的洗涤中水直接活用作为铬铁碱溶氧化车间的铬铁粉配置工段的氢氧化钠浓度稀释水溶剂。6.根据权利要求1所述的一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统，其特征在于：所述铬铁碱溶氧化车间反应热副产蒸汽作为电解重铬酸钠车间的重铬酸钠蒸发结晶工段的热源。7.根据权利要求1所述的一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统，其特征在于：所述电解重铬酸钠车间的重铬酸钠蒸发结晶工段产生的一次、二次冷凝水分别分级作为铬铁碱溶氧化车间的溶出浆料分离纯化工段的多级逆流洗涤水，洗涤中水直接用作为铬铁碱溶氧化车间的铬铁粉配置工段的氢氧化钠浓度稀释水溶剂。8.根据权利要求1所述的一种制取氧化铬绿联产重铬酸钠的生产系统，其特征在于：所述羟基氧化铬煅烧干燥车间的羟基氧化铬煅烧制氧化铬绿工段的尾排气直接作为氧化铬绿干燥工段空气介质的加热源；所述羟基氧化铬煅烧干燥车间的氧化铬绿干燥工段的尾排气直接作为氢还原车间的铬酸钠氢还原制羟基氧化铬工段的铬酸钠溶液加热热源；所述羟基氧化铬煅烧干燥车间的氧化铬绿洗涤纯化工段的洗涤中水直接回用作为氢还原车间的氢还原浆料分离纯化工段的洗涤水。

【专利技术属性】
技术研发人员：王冀锋，冯海涛，徐红彬，董亚萍，陈林明，史海琴，史建斌，岳贵金，贺顺军，马维德，邓斌强，马国礼，
申请(专利权)人：青海省博鸿化工科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：