專利名稱：含鉻鑄鐵酸溶制備氧化鉻黑及聯產草酸亞鐵的方法
技術領域：
本發明屬于鉻鹽生產領域，涉及一種含鉻鑄鐵酸溶制備氧化鉻黑及聯產草酸亞鐵的方法。
背景技術：
含鉻鑄鐵主要來自于無鈣焙燒鉻鹽生產企業廢棄的鉻渣經電弧爐冶煉生產的鉻含量1(Γ15%，鐵含量8(Γ85%的一種鉻鐵合金，這種生產工藝將有毒的鉻渣生產成鉻鐵合金在環保領域有很好的環境保護效益，但此方法生產的鉻鐵合金一方面鉻含量較低，另一方面雜質含量較高，同時冶煉成本又比較高，使的這種鉻鐵合金經濟價值很低。現有生產草酸亞鐵和鉻的方法存在工藝復雜，提純困難的問題。

發明內容
本發明的目的是提供了一種鉻鐵回收率高的含鉻鑄鐵酸溶制備氧化鉻黑及聯產草酸亞鐵的方法，以解決現有生產草酸亞鐵的工藝復雜，提純困難的問題。本發明方法包括以下步驟
A酸溶
將粉磨后的含鉻鑄鐵粉按照質量比1:1加入硫酸溶液在敞口容器中酸溶，加酸結束后加入含鉻鑄鐵粉質量3-5倍的水反應，待酸溶完全后過濾酸溶液，除去不溶性雜質；
B、草酸除鐵并分離草酸亞鐵過濾得到的酸溶液中，加入草酸形成草酸亞鐵沉淀，草酸加入量為酸溶液中鐵的摩爾量的廣I. 2倍，過濾并洗滌草酸亞鐵沉淀，烘干后得到草酸亞鐵廣品；
C、加堿過濾草酸亞鐵后的濾液，加氫氧化鈉調整料液PH為7 8，得混合氫氧化物沉淀，過濾混合氫氧化物沉淀，洗滌后烘干；本步驟過濾洗滌后的廢水中不含六價鉻，只含少量三價鉻，廢水中主要成分為硫酸鈉，經蒸發可回收硫酸鈉，對環境無任何危害。D、煅燒水洗烘干后的沉淀渣，在80(Tl00(rC溫度下煅燒30 60分鐘，冷卻后，經水洗、烘干得到氧化鉻黑產品，主要用作顏料。作為本發明的進一步改進，所述步驟A中的含鉻鑄鐵粉粒徑不大于90 μ m。本發明生產的草酸亞鐵產品分子式FeC2O4,為淡黃色結晶性粉末,含量大于99%, 主要用途有電池級草酸亞鐵可作為電池正極材料磷酸鐵鋰的原料，其他主要用作照相顯影劑或者用于制藥工業。氧化鉻黑的主要成分為氧化鉻和氧化鐵,一般氧化鉻含量占25飛0%，氧化鐵含量占5(Γ75%。調整三氧化二鉻和三氧化二鐵的比例，可以得到多著色調的黑色料。本發明是將低附加值的含鉻鑄鐵通過酸溶生產成高附加值的草酸亞鐵和氧化鉻黑，反應機理如下
I、酸溶工序
2Cr+3H2S04==Cr2 (SO4) 3+3Η2 ↑Fe+ H2S04==FeS04+H2
2、草酸除鐵制備草酸亞鐵工序
FeS04+H2C204==FeC204 丨 +H2SO4
3、加堿沉淀混合氫氧化物工序
Cr2 (SO4) 3+6Na0H==2Cr (OH) 3+3Na2S04 FeSO4+ 2Na0H==Fe (OH)2+ Na2SO4
4、煅燒工序
2Fe (OH) 2+0. 502==Fe203+2H20 2Cr (OH)3 == Cr203+3H20
本發明具有以下優點1、工藝簡單，可操作性強；2、環保優勢明顯，生產過程無明顯污染物排放；3、鉻鐵回收率高；4、經濟效益明顯，通過本發明，可將低附加值的含鉻鑄鐵產品生產成高附加值的草酸亞鐵和鉻黑產品，本方法中的含鉻鑄鐵來源于鉻鹽生產企業有毒鉻渣的深加工，因此產生很明顯的經濟效益和環保價值。


圖I是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例I
稱取200g含鉻鑄鐵(鐵含量82. 5%，鉻含量12. 5%)，粉磨至含鉻鑄鐵粉粒徑不大于 90 μ m,放入反應容器中，緩慢加入200g硫酸，加酸結束后加入600g水，在不斷攪拌條件下使酸溶完全。過濾酸溶液除去不溶性雜質。加入IOOg草酸，生成草酸亞鐵沉淀，過濾草酸亞鐵沉淀，并用熱水洗滌，洗滌結束后烘干草酸亞鐵，共計質量247g，分析草酸亞鐵含量為 99. 28%。過濾草酸亞鐵后的濾液加入388g氫氧化鈉，調整料液pH為7，大量沉淀析出，過濾沉淀并洗滌后將沉淀烘干。將烘干得沉淀放置于1000°c溫度下煅燒30min，待冷卻后將燒制出樣品打漿水洗，除去可溶物，烘干后共得到84g氧化鉻黑，分析氧化鉻黑，氧化鉻含量 38. 62%，氧化鐵含量58. 97%。實施例2
稱取200g含鉻鑄鐵(鐵含量85%，鉻含量10%)，粉磨至含鉻鑄鐵粉粒徑不大于90 μ m, 放入反應容器中，緩慢加入200g硫酸，加酸結束后加入800g水，在不斷攪拌條件下使酸溶完全。過濾酸溶液除去不溶性雜質。加入IlOg草酸，生成草酸亞鐵沉淀，過濾草酸亞鐵沉淀，并用熱水洗滌，洗滌結束后烘干草酸亞鐵，共計質量236g，分析草酸亞鐵含量為 99. 38%。過濾草酸亞鐵后的濾液加入402g氫氧化鈉，調整料液pH為7. 5，大量沉淀析出，過濾沉淀并洗滌后將沉淀烘干。將烘干得沉淀放置于900°C溫度下煅燒45min，待冷卻后將燒制出樣品打漿水洗，除去可溶物，烘干后共得到92g氧化鉻黑，分析氧化鉻黑，氧化鉻含量 35. 43%,氧化鐵含量60. 86%ο實施例3
稱取200g含鉻鑄鐵(鐵含量80%，鉻含量15%)，粉磨至含鉻鑄鐵粉粒徑不大于90 μ m,放入反應容器中，緩慢加入200g硫酸，加酸結束后加入IOOOg水，在不斷攪拌條件下使酸溶完
4全。過濾酸溶液除去不溶性雜質。加入120g草酸，生成草酸亞鐵沉淀，過濾草酸亞鐵沉淀， 并用熱水洗滌，洗滌結束后烘干草酸亞鐵，共計質量238g，分析草酸亞鐵含量為99. 54%。過濾草酸亞鐵后的濾液加入376g氫氧化鈉，調整料液pH為8，大量沉淀析出，過濾沉淀并洗滌后將沉淀烘干。將烘干得沉淀放置于800°C溫度下煅燒60min，待冷卻后將燒制出樣品打漿水洗，除去可溶物，烘干后共得到85g氧化鉻黑，分析氧化鉻黑，氧化鉻含量40. 28%，氧化鐵含量 56. 52%。
權利要求
1.一種含鉻鑄鐵酸溶制備氧化鉻黑及聯產草酸亞鐵的方法，其特征在于它包括以下步驟A、酸溶將粉磨后的含鉻鑄鐵粉按照質量比1:1加入硫酸溶液在敞口容器中酸溶，加酸結束后加入含鉻鑄鐵粉質量3飛倍的水反應，待酸溶完全后過濾酸溶液，除去不溶性雜質；B、草酸除鐵并分離草酸亞鐵過濾得到的酸溶液中，加入草酸形成草酸亞鐵沉淀，草酸加入量為酸溶液中鐵的摩爾量的廣I. 2倍，過濾并洗滌草酸亞鐵沉淀，烘干后得到草酸亞鐵廣品；C、加堿過濾草酸亞鐵后的濾液，加氫氧化鈉調整料液PH為7 8，得混合氫氧化物沉淀，過濾混合氫氧化物沉淀，洗滌后烘干；D、煅燒水洗烘干后的沉淀渣，在80(Tl00(rC溫度下煅燒3(Γ60分鐘，冷卻后，經水洗、 烘干得到氧化鉻黑產品。
2.根據權利要求I所述的一種含鉻鑄鐵酸溶制備氧化鉻黑及聯產草酸亞鐵的方法，其特征在于所述步驟A中的含鉻鑄鐵粉粒徑不大于90 μ m。
全文摘要
本發明公開了一種含鉻鑄鐵酸溶制備氧化鉻黑及聯產草酸亞鐵的方法，以含鉻鑄鐵為原料，通過硫酸酸溶，酸溶液過濾除去不溶性雜質，加草酸除鐵，過濾洗滌，分離出純度達99%以上的草酸亞鐵。過濾濾液加堿調pH至7~8，將剩余鉻鐵以混合氫氧化物形式沉淀，經過濾洗滌、烘干、煅燒工序可制的氧化鉻黑產品。本方法將低附加值的含鉻鑄鐵產品加工成高附加值的草酸亞鐵和氧化鉻黑產品，使產品效益進一步提升，在鉻鹽行業有很好的經濟示范效果。本方法中的含鉻鑄鐵來源于鉻鹽生產企業有毒鉻渣的深加工，因此本方法進一步體現了環保價值。
文檔編號C01G49/06GK102583540SQ20121006828
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者張大波, 張宏軍, 張忠元, 楊亮亮, 楊崗, 牛永陽, 謝希智 申請人:甘肅錦世化工有限責任公司