Способ получения безводного кристаллического бихромата натрия

 

Союз Советских

Социалистических

Республик 779309

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.10.78 (21) 2673905/23.26 (51)М. К,л. с присоединением заявки М—

С 01 G 37/14

Гооударстеенный комитет

СССР (23) Приоритет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 15 11 80 Бюллетень Лз 42

Дата опубликования описания 15,11,80 (53) УДК 661.876, .232 (088.8) Б. С. Решетников, Б. П. Середа, В. А. Рябин, О, П. Ильин, Ю. М. Москаленко, Б. А, Пахомов, А. Н. Шмидт, Б. А. Попов, В, Н. Брунов и А. Я, Уфимцев (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗВОДНОГО

КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО БИХРОМАТА

НАТРИЯ

Изобретение относится к получению соединений хрома и может быть использовано в химической промышленности.

Известен способ получения безводного крис5 таллического бихромата натрия, заключающийся в том, что исходный раствор монохромата натрия обрабатывают серной кислотой или бисульфатом натрия с целью перевода монохромата натрия в бихромат. Полученный бихроматно1О сульфатный раствор концентрируют до содержания бихромата натрия 500 — 600 г/л в пересчете на CrO (или 34 — 40% СгОз), отделяют выпавшие при этом сульфат, а частично и хлорид натрия, и раствор концентрируют затем до содермания бнхромата натрия 1050 — 1150 r/ë Cr0 (или. 56,5 — 58,5% СгО,), охлаждают до 80 С и подвергают фильтрации для отделения примесей сульфата и хлорида натрия. Очищенный таким образом раствор подвергают сушке в распылитель ной сушилке с псевдоожиженным цтоем. Этот способ позволяет получить продукт с содержанием хлоридов 0,5 — 0,6% Сг, и сульфатов

0,4 — 0,5% 80 (1).

Недостатком этого способа является повышенное содержание примесей сульфатов и хлоридов в целевом продукте, что сужает область его применения. В частности, для производства хромовых катализаторов требуется продукт, содержащий не более 0,1% хлорид- и сульфат-ионов.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ получения безводного кристаллического бихромата натрия, заключающийся во взаимодействии монохромата натрия с серной кислотой или бисульфатом натрия многостадийном концентрировании бихроматно-сульфатного раствора с отделением сульфата натрияс последующим упариванием раствора бихромата натрия с целью осаждения кристаллов безводного бихромата натрия. Кристаллы безводного бнхромата натрия отделяют на центрнфуте и подвергают классификации с удалением нз целевого продукта фракции с размером кристаллов менее 0,2 мм (2), Недостатком данного способа является большое содержание примесей в продукте. Так, со79309

3 7 держание хлоридов (Сь ) составляет 0,2 — 0,4% и сульфатов (SO» ) О,! — 0,2%.

Цель изобретения — снижение содержания примесей в целевом продукте.

Поставленная цель достигается способом получения бихромата натрия, состоящим в обработке монохромата натрия серной кислотой или бисульфатом натрия, многостадийном концентрировании полученного бихроматно-сульфатного раствора с выделением кристаллов сульфата натрия, кристаллизации двухводного бихромата натрия, отделении кристаллов двухводного бихромата натрия от маточника, растворении их в собственной кристаллиэационной воде при нагревании, выделении бихромата натрия и отделении кристаллов безводного целевого продукта.

Целесообразно кристаллизацию двухводного бихромата натрия вести охлаждением раствора последнего до 25-35 С водой или до 45-55 С за счет самоиспарения под вакуумом, а выделение продукта вести упариванием раствора бихромата натрия в кристаллизационной воде до концентрации Cr03 69 — 70%.

Технология способа состоит в следующем.

Раствор хромата натрия с концентрацией

170 — 180 г/л Cr03 (или 13,8 — 14,6% СгОэ) обрабатывают серной кислотой или бисульфатом натрия с получением раствора бихромата натрия с концентрацией 130 — 185 г/л CrO> (или 11,5—

15% СГОэ) .

Раствор бихромата натрия упаривают на

Т стадии упарки до концентрации 500 — 600 г/л

CrO3 (или 34 — 40% СгО,) отделяют выпавшие при этом в осадок сульфат и хлорид натрия, затем упаривают полученный после отделения сульфата и хлорида натрия маточник íà II стадии упарки до концентрации 1050-1150 г/л

СгОэ (или 56,5 — 58,5% СгОэ).

Полученную при этом суспенэию после охлаждения до 85 разделяют на вакуум-фильтре с получением раствора бихромата. натрия с содержанием сульфата натрия не более 0,15%

SO» и хлорида натрия более 0,5% С! . Осадок с вакуум-фильтра возвращается в голову процесса на 1 стадию упарки.

Раствор бихромата натрия после разделения на вакуум-фильтре охлаждают до 25-35 за счет самоиспарения под вакуумом. При этом бихромат натрия кристаллизуется в форме йагС гОг ° 2НгО. После разделения суспензии на центрифуге получают кристаллы с содержанием $0» и Сьгт не более 0,2%. Маточннк после разделения суспенэии двухводного бихромата натрия возвращаются в голову процесса на

II стадию упарки. ,Кристаллы двухводного бихромата н!!таня растворяют в собственной кристаллизационной воде при нагревании и подвергают упариванию до концентрации 69 — 70;! CrO>. При этом получают суспензию кристаллов безводного бихромата натрия, которую затем разделяют на центрифуге с получением кристаллов в виде готового продукта (после охлаждения) с содержанием: Cr03 75,5 — 76 07, С(следы; $У» 0,030,07%, Маточные растворы после разделения суспензии безводного бихромата натрия возвращают

10 в голову процесса Hà II стадию упарки.

Пример . 1000 кг раствора хромата натрия, содержащего 14,2% СгОЗ и 0,15% NaCf, что соответствует 230 Kr Na,Cr04 и 1,5 кг

NaCE, обрабатывают 47 кг серной кислоты, 1S содержащей 94% Н,$04. При этом получают

1074 кг раствора бихромата натрия, содержащего, кг: йа,Сг,0„176; йа,$0» 100,8; йаСР 1,5 (или соответственно, %: СгОЗ 13,2; йа,$0, 9,4;

NaCI 0,13), эО Раствор бихромата натрия подают íà 1 упарку. Сюда же одновременно поступают воды от промывки сульфата натрия в количестве 76,4 кг состава, %: йагСггОг 9,8; йаг$0» 18,9; йаСг 3,2; НгО 68,! и осадок с вакуум-фильтра

25 в количестве 44,8 кг состава, %: Na Ñr,O, 13,4; йаг$0» 24,8%, NaCP 54,7; НгО 7,1.

После упаривания до 580 г/л СгОЗ (по раствору) суспенэию подвергают разделению HR центрифуге. Получают после промывки сульфат зп натрия в количестве 103,8 кг (с учетом 2% потерь) состава,%: Na,$04 95,0; йагСггОг 0,33;

NaCE 1,45; НгО 3,22. При этом из цикла выводятся примеси, накапливающиеся на последующих стадиях. Воды от промывки сульфата натрия возвращают на 1 упарку.

Получаемый после центрифуг фильтрат в количестве 376,6 кг состава,%: Na Cr,Ог 50,0;

Na>SO» 3,0; NaCE 6,5; НгО 4,5 направляют на il упарку, где происходит дальнейшее осаждение примесей. Суспенэию после !! упарки разделяют на вакуум-фильтре с получением осад. ка, направляемого на упарку, и растворы бихромата натрия в количестве 1215,3 кг состава, %: Nag CryO 75,0; йаг SO» 0 15 NaCEO 65

НгO 24,2.

После вакуум-фильтра раствор бихромата натрия охлаждают при 50 С за счет самоиспарения под вакуумом. При этом кристаллизуется двухводный бихромат натрия, Полученную суспензию разделяют на центрифуге. Маточник в количестве 794,8 кг состава, %: йагСггОг 68,81; йаг$0» 0,18; NaCP 0,95; НгО 30,07 возвращают на II упарку. Кристаллы в количестве 420,5 кг с содержанием, %: йаг Сгг07 86,7; йаг $0» 0,1; йаС80,1; НгО !3,1 растворяют при нагревании в собственной кристаллизационной воде, упаривают на III упарке до 69,5/. CrO с кристаллизацией безводного бихромата натрия и разделяют полученную суспенэию на центрифуге, Составитель Б. Решетников

Техред М.Кузьма

Корректор А.,Гриценко

Редактор О. Колесникова

Заказ 7954/31 Тираж 565

ВНИИПИ Государственного комитета ГССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ПШ1 "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 7

Получают 216,6 кг маточника с содержанием, %: Na>Cr 0, 84,1; Маэ$04 0,15; NaCf 0,2;

Н20 15,55, который возвращают íà li упарку и готовый продукт — бихромат натрия — в количестве 183,8 кг, содержащий, Х:

NaqCr>O> 99,!7; Na>SO< 0,05; 1чаСР— следы, HP 0,78.

Аналогичный результат получают при использовании бисульфата натрия вместо серной кислоты при переводе хромата натрия в бихромат.

Эффективность изобретения состоит в снижении примесей в целевом продукте и определяется повышением качества продуктов, выпускаемых на базе безводного кристаллического бихромата натрия.

Формула изобретения

1. Способ получения безводного кристалли ческого бихромата натрия, включающий взаимодействие монохромата натрия с серной кислотой или бисульфатом натрия, многостадийное концентрирование бихроматно-сульфатного раст79309 вора с отделением сульфата натрия, выделение продукта из раствора с последующим его от. делением, отличающийся тем,что, с целью снижения содержания примесей в продукте, после отделения сульфата натрия иэ раствора кристаллизацией выделяют двухводный бихромат натрия, который затем отделяют от маточника и нагревают до полного растворения бихромата натрия в кристаллизационной воде.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что.кристаллизацию двухводного бнхромата натрия ведут охлаждением раствора последнего до 25-35 С водой или до 45-55 Г за счет самоиспарения под вакуумом, a выделение продукта ведут упариванием раствора бихромата натрия в кристаллизационной воде до концентрации CrOэ 69 — 70%.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Х 262107, кл. С Oi G 37/14, заявл. 23.07,68.

2. Авербух Т. Д., Павлов П, Г. Технология соединений хрома. Л., "Химия", 1973, с.150 — 162 (прототип).