本发明专利技术公开了一种成本低廉、工艺简单用铬酸酐副产物硫酸氢钠生产氧化铬黑的方法。该方法采用铬酸酐副产物硫酸氢钠与废铁屑为原料。先用水稀释搅拌溶解固态硫酸氢钠，在过滤后含有重铬酸钠的硫酸氢钠溶液中加入亚硫酸钠进行还原，再加入废铁屑，加热溶解后过滤除去残渣。所得滤液用氢氧化钠溶液调节pH值，通入空气搅拌，过滤分离，所得沉淀经洗涤后烘干，再经高温焙烧得到分散性好，着色力强的铬黑颜料。本发明专利技术的有益效果在于：（1）原料主要选用生产铬酸酐的副产物固态硫酸氢钠及废铁屑，环保节约，有效利用了工业废料，成本低廉；（2）工艺流程简单，原料易得，适于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铬盐领域，特别涉及一种Fe-Cr系黑颜料的生产方法。
技术介绍
铬酸酐的副产物硫酸氢钠，其主要成分为33w% 36w%的硫酸，48w% 50w%的硫酸钠，lw% 3. 5w% 的 Cr6+ (以 Na2Cr2O7. 2H20 计)，0. 2w% 0. 5w% (以 Cr2O3 计)的水溶性三价铬，8w% llw%的水不溶物。铬黑的主要成分为Fe-Cr，属于赤铁矿结构型颜料，产品的主要成分为狗203、 Cr2O3。依产品中铬与铁比例的不同，形成多种黑一褐色颜料，这种颜料主要用于油漆、塑料、 搪瓷、陶瓷着色。现有的!^e-Cr系黑颜料生产技术是将硫酸亚铁还原重铬酸钠，加碱共沉淀，经洗涤干燥后高温煅烧，得到品质较好系黑颜料，但是成本高，经济效益低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种成本低廉、工艺简单的。本专利技术方法包括下列步骤 A、还原铬酸酐的副产物硫酸氢钠，其化学成分如下33w% 36w%的硫酸，48w% 50w%的硫酸钠，lw% 3. 5w% 的 Cr6+ (以 Na2Cr2O7. 2H20 计)，0. 2w% 0. 5w% (以 Cr2O3 计)的水溶性三价铬，8w% llw%的水不溶物。将铬酸酐副产物固态硫酸氢钠，用水稀释至50 55波美后过滤，往硫酸氢钠溶液中加入亚硫酸钠还原六价铬，亚硫酸钠的用量为硫酸氢钠溶液中的六价铬质量的3 3. 5 倍；Na2Cr207+3Na2S03+4H2S04=Cr2 (SO4) 3+4Na 2S04+4H20 B、化铁向A步骤已还原六价铬的硫酸氢钠溶液中加入废铁屑煮沸溶解后过滤除去杂物， 废铁屑的加入量是A步骤已还原六价铬的硫酸氢钠溶液中的总铬质量的1. 5 2倍； Fe+2NaHS04=FeS04+Na2S04+ H2 个C、沉淀用碱溶液调节反应后溶液PH值至5 7，通入空气搅拌1 3小时，过滤分离出沉淀； 用70°C 80°C的热水洗涤沉淀；Cr2 (SO4) 3 + 6Na0H=2Cr (OH) 3 I +3Na2S04 4FeS04 + O2 + 8Na0H + 2H20=4Fe (OH) 3 I +4Na2S04D、烘干和粉碎将沉淀物在105°C 600°C温度条件下烘干脱去游离和结合水，粉碎至200目即为生料；E、氧化还原性焙烧将生料放入已升温至300°C梭式窑，按每小时60 150°C的速度逐步升温，温度控制偏差不应超过10 15°C，总计烧成时间为11 13小时，烧成后的物料自然冷却至300°C 400 °C出窑，所得产品即为铬黑。2Cr (OH) 3+2Fe (OH) 3=Fe203 · Cr2O3+ 6H202 (Fe2O3 · Cr2O3) +6C0=2 (Fe、Cr) 203+6C02 本专利技术的基本思路是利用废渣生产氧化铬黑的方法，用亚硫酸钠将硫酸氢钠中Cr6+(以 Na2Cr2O7. 2H20)还原为硫酸铬，再按一定比例加入废铁屑，煮沸溶解。用碱溶液中和过滤后的清液，通入空气氧化，过滤并洗涤所得沉淀，沉淀物在一定温度范围内烘干，送进经预热的梭式窑，沿着特定的温度曲线及氧化气氛焙烧，制得到分散性好，黑色鲜艳、着色优良的铬黑颜料。本专利技术的有益效果在于(1)原料主要选用生产铬酸酐的副产物固态硫酸氢钠及废铁屑，环保节约，有效利用了工业废料，成本低廉；(2)工艺流程简单，原料易得，适于工业化生产。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。图2是本专利技术实施例1中梭式窑焙烧温度曲线图。图3是本专利技术实施例2中梭式窑焙烧温度曲线图。图4是本专利技术实施例3中梭式窑焙烧温度曲线图。图5是本专利技术实施例4中梭式窑焙烧温度曲线图。图6是本专利技术实施例5中梭式窑焙烧温度曲线图。图7是本专利技术实施例6中梭式窑焙烧温度曲线图。具体实施例方式下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。实施例1取铬酸酐副产物硫酸氢钠(固态)1. 314公斤，用1升水搅拌稀释(55波美)后过滤，所得硫酸氢钠溶液(H2SO4 :280g/L，Cr6+ (以 Na2Cr2O7. 2H20 计):46g/L)，加入 60 克 98w% 的亚硫酸钠搅拌溶解，充分反应后加入12克含铁95. 8w%的废铁屑，煮沸溶解，过滤除去杂物。所得滤液加入氢氧化钠溶液搅拌均勻至PH值为5，将反应好的浆液倒入直径Φ 35mm，高1500mm 筒体容器内，从容器底部通气孔接通20KI^罗茨式风机，鼓入空气搅拌1小时。过滤空气搅拌后的浆液，所得沉淀用70°C热水洗涤至ΡΗ=7，将沉淀置于105°C烘箱内烘干2小时。将烘干物料磨至全部通过200目筛，所得生料放入已经升温至300°C，梭式窑的升温温度和炉内气氛条件见表1，梭式窑的升温温度根据液化气控制间板的数量来调整，严格按规定的升温曲线和炉内气氛条件进行焙烧，图2是本专利技术实施例1中梭式窑焙烧温度曲线图，温度控制偏差不应超过10°C，总计烧成时间为11小时，烧成后的物料自然冷却至300°C出窑，所得铬黑 39 克(Cr2O3 60w%, Fe2O3 35w%)。 表1 梭式窑的升温温度和炉内气氛条件表权利要求1.一种，其特征在于它包括下列步骤A、还原将铬酸酐副产物固态硫酸氢钠，用水稀释至50 55波美后过滤，在过滤后的硫酸氢钠溶液中加入亚硫酸钠还原硫酸氢钠溶液中的六价铬，亚硫酸钠的用量为硫酸氢钠溶液中的六价铬质量的3 3. 5倍；B、化铁向A步骤已还原六价铬的硫酸氢钠溶液中加入废铁屑煮沸溶解后过滤除去杂物，废铁屑的加入量是A步骤已还原六价铬的硫酸氢钠溶液中的总铬质量的1. 5 2倍；C、沉淀用碱溶液调节B步骤所得滤液的PH值至5 7，鼓入空气搅拌1 3小时，过滤分离出沉淀，用70°C 80°C的热水洗涤沉淀；D、烘干和粉碎将C步骤所得沉淀物在105°C 600°C温度条件下烘干，粉碎至200目即为生料；E、氧化还原性焙烧将生料放入梭式窑，按每小时60 150°C的速度逐步升温，控制梭式窑内氧化还原气氛进行焙烧，总计烧成时间为10 15小时，烧成后的物料自然冷却至300°C 400°C出窑所得产品即为氧化铬黑。2.根据权利要求1所述的一种硫酸氢钠制铬黑的方法，其特征在于所述C步骤中碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或者氨水中的一种。全文摘要本专利技术公开了一种成本低廉、工艺简单。该方法采用铬酸酐副产物硫酸氢钠与废铁屑为原料。先用水稀释搅拌溶解固态硫酸氢钠，在过滤后含有重铬酸钠的硫酸氢钠溶液中加入亚硫酸钠进行还原，再加入废铁屑，加热溶解后过滤除去残渣。所得滤液用氢氧化钠溶液调节pH值，通入空气搅拌，过滤分离，所得沉淀经洗涤后烘干，再经高温焙烧得到分散性好，着色力强的铬黑颜料。本专利技术的有益效果在于(1)原料主要选用生产铬酸酐的副产物固态硫酸氢钠及废铁屑，环保节约，有效利用了工业废料，成本低廉；(2)工艺流程简单，原料易得，适于工业化生产。文档编号C01G37/033GK102351247SQ20111019051公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日专利技术者张忠元, 武平, 毛雪琴 申请人:甘肃锦世化工有限责任公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用铬酸酐副产物硫酸氢钠生产氧化铬黑的方法，其特征在于它包括下列步骤：Ａ、还原 将铬酸酐副产物固态硫酸氢钠，用水稀释至５０～５５波美后过滤，在过滤后的硫酸氢钠溶液中加入亚硫酸钠还原硫酸氢钠溶液中的六价铬， 亚硫酸钠的用量为硫酸氢钠溶液中的六价铬质量的３～３．５倍；Ｂ、化铁 向Ａ步骤已还原六价铬的硫酸氢钠溶液中加入废铁屑煮沸溶解后过滤除去杂物，废铁屑的加入量是Ａ步骤已还原六价铬的硫酸氢钠溶液中的总铬质量的１．５～２倍；Ｃ、沉淀 用碱溶液调节Ｂ步骤所得滤液的ＰＨ值至５～７，鼓入空气搅拌１～３小时，过滤分离出沉淀，用７０℃～８０℃的热水洗涤沉淀；Ｄ、烘干和粉碎 将Ｃ步骤所得沉淀物在１０５℃～６００℃温度条件下烘干，粉碎至２００目即为生料；Ｅ、氧化还原性焙烧 将生料放入梭式窑，按每小时６０～１５０℃的速度逐步升温，控制梭式窑内氧化还原气氛进行焙烧，总计烧成时间为１０～１５小时，烧成后的物料自然冷却至３００℃～４００℃出窑所得产品即为氧化铬黑。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠元，毛雪琴，武平，
申请(专利权)人：甘肃锦世化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：62
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。