專利名稱：一種用解毒鉻渣制備氫氧化鉻和氯化氨的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉻渣的綜合利用和處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種解毒鉻渣制備氫 氧化鉻和氯化氨的方法。
背景技術(shù)：
鉻渣，生產(chǎn)金屬鉻和鉻鹽過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，中國目前有20多個(gè)省市排放鉻 渣。鉻渣的主要成分為二氧化硅占4 30%，三氧化二鋁占5 10%，氧化鈣占沈 44%，氧化鎂占8 3696，三氧化二鐵占2 11%，六氧化二鉻(Cr206)占0. 6 0. 8%和重 鉻酸鈉(Na2Cr207)占左右等。鉻渣露天堆放，受雨雪淋浸，所含的六價(jià)鉻被溶出滲入地下水或進(jìn)入河流、湖泊 中，污染環(huán)境。嚴(yán)重污染帶內(nèi)水中六價(jià)鉻含量可高達(dá)每升數(shù)十毫克，超過飲用水標(biāo)準(zhǔn)若干 倍。六價(jià)鉻、鉻化合物以及鉻化合物氣溶膠等，能以多種形式危害人畜健康。其中含有可溶 性的Cr6+，通過消化道和皮膚進(jìn)入人體，分布在肝和腎中，或經(jīng)呼吸道積存于肺部。國內(nèi)外 因鉻渣中的Cr6+的強(qiáng)氧化性、致突變性和致癌性所引發(fā)的公害事故時(shí)有發(fā)生；另一方面， 由于我國鉻資源缺乏，綜合利用鉻資源中各種形態(tài)的鉻十分必要。目前，國內(nèi)外處理鉻渣的方法主要是將鉻渣解毒，即將其中個(gè)的六價(jià)鉻還原為三 價(jià)鉻并將其固定。鉻渣的解毒包括干法解毒和濕法解毒兩種方式。鉻渣的干法解毒是在高 溫下利用還原性物質(zhì)如煤粉、硫化鈉等將鉻渣中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻并將其固定。鉻渣 的濕法解毒是在液態(tài)介質(zhì)中利用還原性物質(zhì)如硫酸亞鐵、硫化鈉等將鉻渣中的六價(jià)鉻還原 為三價(jià)鉻并將其固定，或利用沉淀劑使其固定。鉻渣解毒后的綜合利用途徑主要包括用作路基材料和混凝土骨料、用于生產(chǎn)水 泥、制磚劑切塊、燒結(jié)煉鐵和用作玻璃著色劑等。然而，上述綜合利用方法并未能充分利用 鉻渣中的含有的各種成分，因而，十分浪費(fèi)資源。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本申請人提供了一種用解毒鉻渣制備氫氧化鉻和氯化氨的方法，該方法工 藝流程短，無二次污染物產(chǎn)生，設(shè)備簡單、充分挖掘了解毒鉻渣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是一個(gè)值得推 廣應(yīng)用的方法。解毒鉻渣中，六價(jià)鉻離子已經(jīng)被轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻離子，因而，無需另行解毒處理，可 以直接利用。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用解毒鉻渣制備氫氧化鉻和氯化氨的方法，包括如 下具體步驟
步驟A 將解毒鉻渣粉碎為80-100目的細(xì)粉，與2-5倍質(zhì)量的水混合成漿料，而后攪 拌下與過量鹽酸混合反應(yīng)，反應(yīng)1-3小時(shí)后，過濾，得到濾液一和濾渣一；濾渣中主要含二 氧化硅，經(jīng)其他工藝處理得二氧化硅或硅酸鹽；濾液中含有氯化鉻、氯化鎂、氯化鋁和氯化 鈣；步驟B:向?yàn)V液一中滴加氨水，并使氯化鉻的物質(zhì)的量與氨水的物質(zhì)的量之比為 1 1-2 ；此時(shí)，溶液中的氯化鉻與氨水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鉻而沉淀，同時(shí)生成氯化氨，過 濾，得到濾餅二和濾液二 ；濾餅二中含氫氧化鉻，濾液二中含有氯化氨、氯化鎂、氯化鋁和氯 化鈣；
步驟C:將濾餅二洗滌、干燥、粉碎后得到氫氧化鉻產(chǎn)品；
步驟D 將濾液二與碳酸氨溶液混合反應(yīng)，并使溶液中、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣的物 質(zhì)的量之和與碳酸氨的物質(zhì)的量之比為1:2-3，此時(shí)，鎂離子和鈣離子與碳酸根離子結(jié)合而 生成碳酸鎂沉淀和碳酸鈣沉淀，鋁離子和溶液中的氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鋁而沉淀， 同時(shí)釋放二氧化碳?xì)怏w；過濾反應(yīng)液，得到含碳酸鎂、碳酸鈣和氫氧化鋁的濾餅三，含氯化 氨的濾液三；
步驟E:將含氯化氨的濾液三送入減壓蒸餾器中減壓蒸餾為氯化氨飽和溶液，而后冷 卻結(jié)晶，氯化氨析出，過濾結(jié)晶體得到氯化氨產(chǎn)品。濾餅三經(jīng)另外的工藝處理分離鈣、鎂和鋁。本發(fā)明所述用解毒鉻渣制備氫氧化鉻和氯化氨的方法，其化學(xué)反應(yīng)原理為 Cr203+6HC1= 2CrC13+3H20
Mg0+2HC1= MgC12+H20
Ca0+2HC1= CaC12+H20
A1203+6HC1= 2 A1C13+3H20
CrC13+3NH3+3H20=Cr(OH)3+ NH4C1
MgC12+ (NH4)2C03= MgC03 +2 NH4 Cl
CaC12+ (NH4)2C03= CaC03 +2 NH4 Cl
2A1C13+3 (NH4)2C03+ 3H20 =2A1(OH)3 +3C02+6 NH4 Cl
本發(fā)明所述用解毒鉻渣制備氫氧化鉻和氯化氨的方法，工藝流程短，砷回收率高、無二 次污染物產(chǎn)生，設(shè)備簡單、大大降低了砷回收的成本，是一個(gè)值得推廣應(yīng)用的方法。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:
一種用解毒鉻渣制備氫氧化鉻和氯化氨的方法，包括如下具體步驟 步驟A 將解毒鉻渣粉碎為100目的細(xì)粉，與5倍質(zhì)量的水混合成漿料，而后攪拌下與 過量鹽酸混合反應(yīng)，反應(yīng)3小時(shí)后，過濾，得到濾液一和濾渣一；濾渣中主要含二氧化硅，經(jīng) 其他工藝處理得二氧化硅或硅酸鹽；濾液中含有氯化鉻、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣；
步驟B 向?yàn)V液一中滴加氨水，并使氯化鉻的物質(zhì)的量與氨水的物質(zhì)的量之比為1:2; 此時(shí)，溶液中的氯化鉻與氨水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鉻而沉淀，同時(shí)生成氯化氨，過濾，得到 濾餅二和濾液二 ；濾餅二中含氫氧化鉻，濾液二中含有氯化氨、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣； 步驟C:將濾餅二洗滌、干燥、粉碎后得到氫氧化鉻產(chǎn)品；
步驟D 將濾液二與碳酸氨溶液混合反應(yīng)，并使溶液中、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣的物 質(zhì)的量之和與碳酸氨的物質(zhì)的量之比為1:2-3，此時(shí)，鎂離子和鈣離子與碳酸根離子結(jié)合而 生成碳酸鎂沉淀和碳酸鈣沉淀，鋁離子和溶液中的氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鋁而沉淀， 同時(shí)釋放二氧化碳?xì)怏w；過濾反應(yīng)液，得到含碳酸鎂、碳酸鈣和氫氧化鋁的濾餅三，含氯化氨的濾液三；
步驟E:將含氯化氨的濾液三送入減壓蒸餾器中減壓蒸餾為氯化氨飽和溶液，而后冷 卻結(jié)晶，氯化氨析出，過濾結(jié)晶體得到氯化氨產(chǎn)品。實(shí)施例2:
一種用解毒鉻渣制備氫氧化鉻和氯化物的方法，包括如下具體步驟 步驟A 將解毒鉻渣粉碎為90目的細(xì)粉，與4倍質(zhì)量的水混合成漿料，而后攪拌下與過 量鹽酸混合反應(yīng)，反應(yīng)2小時(shí)后，過濾，得到濾液一和濾渣一；濾渣中主要含二氧化硅，經(jīng)其 他工藝處理得二氧化硅或硅酸鹽；濾液中含有氯化鉻、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣；
步驟B 向?yàn)V液一中滴加氨水，并使氯化鉻的物質(zhì)的量與氨水的物質(zhì)的量之比為1:2; 此時(shí)，溶液中的氯化鉻與氨水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鉻而沉淀，同時(shí)生成氯化氨，過濾，得到 濾餅二和濾液二 ；濾餅二中含氫氧化鉻，濾液二中含有氯化氨、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣； 步驟C:將濾餅二洗滌、干燥、粉碎后得到氫氧化鉻產(chǎn)品；
步驟D 將濾液二與碳酸氨溶液混合反應(yīng)，并使溶液中、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣的物 質(zhì)的量之和與碳酸氨的物質(zhì)的量之比為1:2-3，此時(shí)，鎂離子和鈣離子與碳酸根離子結(jié)合而 生成碳酸鎂沉淀和碳酸鈣沉淀，鋁離子和溶液中的氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鋁而沉淀， 同時(shí)釋放二氧化碳?xì)怏w；過濾反應(yīng)液，得到含碳酸鎂、碳酸鈣和氫氧化鋁的濾餅三，含氯化 氨的濾液三；
步驟E:將含氯化氨的濾液三送入減壓蒸餾器中減壓蒸餾為氯化氨飽和溶液，而后冷 卻結(jié)晶，氯化氨析出，過濾結(jié)晶體得到氯化氨產(chǎn)品。實(shí)施例3:
一種用解毒鉻渣制備氫氧化鉻和氯化物的方法，包括如下具體步驟 步驟A 將解毒鉻渣粉碎為100目的細(xì)粉，與2倍質(zhì)量的水混合成漿料，而后攪拌下與 過量鹽酸混合反應(yīng)，反應(yīng)1小時(shí)后，過濾，得到濾液一和濾渣一；濾渣中主要含二氧化硅，經(jīng) 其他工藝處理得二氧化硅或硅酸鹽；濾液中含有氯化鉻、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣；
步驟B:向?yàn)V液一中滴加氨水，并使氯化鉻的物質(zhì)的量與氨水的物質(zhì)的量之比為1:1 ； 此時(shí)，溶液中的氯化鉻與氨水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鉻而沉淀，同時(shí)生成氯化氨，過濾，得到 濾餅二和濾液二 ；濾餅二中含氫氧化鉻，濾液二中含有氯化氨、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣； 步驟C:將濾餅二洗滌、干燥、粉碎后得到氫氧化鉻產(chǎn)品；
步驟D 將濾液二與碳酸氨溶液混合反應(yīng)，并使溶液中、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣的物 質(zhì)的量之和與碳酸氨的物質(zhì)的量之比為1:2-3，此時(shí)，鎂離子和鈣離子與碳酸根離子結(jié)合而 生成碳酸鎂沉淀和碳酸鈣沉淀，鋁離子和溶液中的氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鋁而沉淀， 同時(shí)釋放二氧化碳?xì)怏w；過濾反應(yīng)液，得到含碳酸鎂、碳酸鈣和氫氧化鋁的濾餅三，含氯化 氨的濾液三；
步驟E:將含氯化氨的濾液三送入減壓蒸餾器中減壓蒸餾為氯化氨飽和溶液，而后冷 卻結(jié)晶，氯化氨析出，過濾結(jié)晶體得到氯化氨產(chǎn)品。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干 簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用解毒鉻渣制備氫氧化鉻和氯化氨的方法，其特征在于，包括如下具體步驟步驟A 將解毒鉻渣粉碎為80-100目的細(xì)粉，與2-5倍質(zhì)量的水混合成漿料，而后攪 拌下與過量鹽酸混合反應(yīng)，反應(yīng)1-3小時(shí)后，過濾，得到濾液一和濾渣一；濾渣中主要含二 氧化硅，經(jīng)其他工藝處理得二氧化硅或硅酸鹽；濾液中含有氯化鉻、氯化鎂、氯化鋁和氯化 鈣；步驟B:向?yàn)V液一中滴加氨水，并使氯化鉻的物質(zhì)的量與氨水的物質(zhì)的量之比為 1 1-2 ；此時(shí)，溶液中的氯化鉻與氨水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鉻而沉淀，同時(shí)生成氯化氨，過 濾，得到濾餅二和濾液二 ；濾餅二中含氫氧化鉻，濾液二中含有氯化氨、氯化鎂、氯化鋁和氯 化鈣；步驟C:將濾餅二洗滌、干燥、粉碎后得到氫氧化鉻產(chǎn)品；步驟D 將濾液二與碳酸氨溶液混合反應(yīng)，并使溶液中、氯化鎂、氯化鋁和氯化鈣的物 質(zhì)的量之和與碳酸氨的物質(zhì)的量之比為1:2-3，此時(shí)，鎂離子和鈣離子與碳酸根離子結(jié)合而 生成碳酸鎂沉淀和碳酸鈣沉淀，鋁離子和溶液中的氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鋁而沉淀， 同時(shí)釋放二氧化碳?xì)怏w；過濾反應(yīng)液，得到含碳酸鎂、碳酸鈣和氫氧化鋁的濾餅三，含氯化 氨的濾液三；步驟E:將含氯化氨的濾液三送入減壓蒸餾器中減壓蒸餾為氯化氨飽和溶液，而后冷 卻結(jié)晶，氯化氨析出，過濾結(jié)晶體得到氯化氨產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用解毒鉻渣制備氫氧化鉻和氯化氨的方法，將解毒鉻渣粉碎為80-100目的細(xì)粉，與2-5倍質(zhì)量的水混合成漿料，而后攪拌下與過量鹽酸混合反應(yīng)1-3小時(shí)后，過濾，得到濾液一和濾渣一；向?yàn)V液一中滴加氨水，并使氯化鉻的物質(zhì)的量與氨水的物質(zhì)的量之比為1:1-2，過濾，得到濾餅二和濾液二；將濾餅二洗滌、干燥、粉碎后得到氫氧化鉻產(chǎn)品；將濾液二與碳酸氨溶液混合反應(yīng)，此時(shí)，鎂離子和鈣離子與碳酸根離子結(jié)合而生成碳酸鎂沉淀和碳酸鈣沉淀，鋁離子和溶液中的氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鋁而沉淀，同時(shí)釋放二氧化碳?xì)怏w；過濾反應(yīng)液，得到含碳酸鎂、碳酸鈣和氫氧化鋁的濾餅三，含氯化氨的濾液三；將含氯化氨的濾液三送入減壓蒸餾器中減壓蒸餾為氯化氨飽和溶液，而后冷卻結(jié)晶，氯化氨析出，過濾結(jié)晶體得到氯化氨產(chǎn)品。
文檔編號B09B3/00GK102115174SQ201010615480
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者馬艷榮 申請人:馬艷榮