Способ очистки сульфата натрия отсоединений xpoma (у1)

Способ очистки сульфата натрия отсоединений xpoma (у1)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социаанстнческих

Ресаубвик

К АВТОРСКОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ает. сеид-ву— (22) Заявлено 291179 (21) 2844678/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 300781 Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 3007.81 р1)м. к .з

С 01 D 5/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 661 ° 833 ° 532

-(088. 8) Б.П. Середа, Г.A. Кравченко, З.A. И юк =,„.-: и В.М. Масалович (72) Авторы изобретения (73 ) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТА НАТРИЯ

OT СОЕДИНЕНИИ ХРОМА (Ч1) Изобретение относится к очистке от хрома (VI) сульфата натрия, получающегося в производстве бихромата натрия.

Сульфат натрия широко применяется в стекольной, лако- и анилинокрасочной, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известны способы очистки сульфата натрия от соединений шестивалентного хрома путем многократной промывки

его или повторного растворения и перекристаллизации из получаемых насыщенных растворов jl).

Однако,как в первом (степень очистки сульфата натрия от хрома не пре« витает 60%), так и. во втором (степень очистки достигает только 95%) случаях не достигается полнота очистки сульфата натрия от хрома (VI) . 2О

Наиболее близким к предлагаемому, является способ очистки сульфата нат.рия, базирующийся на- восстановлении хрома .(ЧХ) до хрома (III) с последующим его осаждением щелочным реагентом, отделением в виде гидроокиси хрома, переработкой сульфатных растворов на кристаллический сульфат натрия. При этом в качестве восстановителя используют серосодержащие ЗО соединения, продуктом окисления которых являются сульфат натрия - сульфид натрия, двуокись серы и т.д.

Процесс ведут при температуре кипения реакционной смеси и рН 5 (2) .

Недостатком этого способа является низкая скорость фильтрации суспензий — 0,3-0,5 мл/см мин, а также е неполнота осаждения хрома (III) в: насыщенном водном растворе Na ЯО в результате образования инертных хромсульфатных комплексов (87-98%) и, как следствие, загрязнение товарного сульфата натрия соединениями хрома.

Цель изобретения — повышение степени осаждения хрома и улучшение

Фильтруемости продуктов осаждения.

Поставленная цель достигается способом, состоящим в растворении хромсодержащего сульфата натрия и последующей обработке полученного водно- го раствора серосодержащими восстановителями при 60-100ОС.В присутствии

Фосфат-ионов, вводимых с ортофосфорной кислотой и ее солями в количестве, обеспечивающем молярное отноше.ние РО :CrO в реакционной смеси

0,4-0,9. Далее суспензии перерабатывают по схеме как в указанном способе.

850585

10 р

Выбор PO4 ..СгО, в пределах 0,4-0,9 обусловлен тем, что при РО4.CrO> 0,9i

-в сульфатном растворе появляются фосфат-ионы, что приводит к загрязнению целевого продукта, а при значении 40,4 исчезает эффект улучшения фильтруемости. Предпочтительным

1 отношением является 0,5-0,7.

Оптимальность выбора температурных параметров процесса производится по скорости фильтрования продуктов восстановительного осаждения хрома. Установлено, что повышение .температуры вьиае 60 С приводит к улучшению фильтруемости продуктов осаждения с 0,5 мл/см мин при 60оС до 0,8 мл см мин при 80оС и до

4,0 мл/см мин при 95оС и обеспечивает 97-99%-ное осаждение фосфатионов (содержание Фосфат-ионов в растворе не превышало O,i г/л РО4 ) .

При соблюдении указываемых параметров процесса достигается полное осаждение хрома (III) в виде гидратированных соединений, например состава где п = 0,1-1,5.

В зависимости от применяемого восстановителя процессы восстановления хрома (VI)"до хрома (III) и его осаждения могут быть описаны следующими уравнениями, например, для случая

РО4 . cro =0,5

4g сг р, Ьни 4нро4+4н ж +(4х-4)н р=

= 4(С, Ро -cr(oH) хН о1+7КО С 0„()

4N> СДУ +Ьма Ь, О + 4Н РО),4-Н ЬО4+(4Х-1) Н О=

=4 сРр -с -(он), -хí J+7aa so„(2)

2нси о- î ььр +No Ро +2йаон+(2х+я)н о=

7 Я. .2(САРР Ct (ОН), ° Х Н20)+ЫЧО Ь04 (ъ) Образующиеся в процессе восстановительного осаждения гидратированные соединения хрома (III) — смесь гидроокиси хрома, и фосфата хрома обладают хорошей фильтруемостью 24 мл/см мин легко отделяются от раствора N SQ .

Было также установлено, что для достижения полноты восстановительного хрома величина рН среды должна быть не менее 4,0, так как при снижении рН ниже этой величины в растворе присутствовал хром (III) . Верхний же предел рН определяется полнотой восстановления хрома (VI) и расходом восстановителя. Повышение величины рН выше верхнего предела с одной стороны требует значительно большего количества восстановителя, против теоретически необходимого, а с другой — не обеспечивает полноты восстановления хрома (VI) . При поддер15

55 бО

65 жанни величины рН среды в пределах

4-6, предпочтительнее 4,5-55 при пра тически стехиометрическом расходе восстановителя достигается практически полное восстановление хрома (VI) и,осаждение хрома (III) в соответствии с уравнениями (1-3), При соблюдении данного интервала рН осаждение фосфат-ионов достигает 95-99%.

Пример 1. 360 r сульфата натрия, получаемого в производстве бих- ромата натрия, с содержанием 1% CrO> растворяют в 1 л оборотного раствора сульфата натрия, вводят 7,5 мл фосфатной кислоты с концентрацией

330 г/л НэРО4, что обеспечивает в реакционной смеси молярное отношение

РО4-.CrO>, равное 0,70. Получаемую смесь нагревают до 95оС и затем медленно по каплям вводят восстановитель — 7,7 мл раствора сульфнда натрия с концентрацией 164 г/л Na

30 мин до полного восстановления хрома (VI), и затем реакционную смесь фильтруют при средней скорости фильтрации 3,1 мл/см мин. Осадок дважды репульпируют в воде и получают гидратированный основной фосфат хрома состава, СгРО4 ° 0,43 Cr(OH)q ° H20 который может быть использован в качестве полупродукта в производстве среднего фосфата хрома (противокоррозионного пигмента) или фосфатного связующего на основе хрома. Промывные воды в. качестве оборотного раствора возвращают в начало процесса. .Пример 2 . Процесс осуществляют как в примере 1, только в качестве восстановителя используют раствор тиосульфата натрия. 15,6 мл раствора тиосульфата натрия с концентрацией 150 г/л Na Я О,что соответствует 1.10Ъ от стехнометрического количества в уравнении (2), вводят при 95ОС в сульфатный раствор.

Процесс оканчивают при рН 5,2, получая осадок, фильтруемость-которого по фильтрату составляет 3,4 мл/см мин.

Х

Пример 3. Аналогичный результат получают используя в качестве восстановителя сернистый ангидрид.

Процесс проводят при 80 С и конечном значении рН 5,4,получая осадок,фильтруемость которого по фильтрату равна

3,0 мл/см мин.

Получаемый по п.п. 1-3 раствор сульфата натрия с содержанием 326342 г/л Na SO4 и 0;06-0,09 г/л РО4 (соединения хрома отсутствуют) перерабатывается на товарный продукт, например, путем его сушки в распы850585

Формула изобретения

Составитель Л. Темирова

Техред A. Мигунова : Корректор В. Синицкая

Редактор Ю. Середа

Тираж 505 Подписное

ВВИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6233/28

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 лительной сушилке или сушилке КСТоварный сульфат натрия содержит,, мас.% : 95 Na SO ; 0,02 РО» соединения хрома — отсутствуют.

1.Способ очистки сульфата натрия от соединений хрома (VI), включающий его растворение, восстановительное осаждение хрома путем обработки раствора серосодержащими соединениями, отделение полученного осадка и переработку очищенного .сульфатного раство ра на кристаллический сульфат натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения степени осаждения хрома и улучшения Фильтруемости продуктов .осаждения, обработку исходного раствора серосодержащими соепине- . ниями осуществляют при 60-100ОC в присутствии фосфат-ионов, вводимых в молярном отношении РО4-CrO>,ðàâíîì

0,4-0,9.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что фосфат-ионы вводят в виде ортофосфорной кислоты или ее солей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Юнкевич Н.Ф., Шохин И.Н. 1925, М 4, 33.

2. Авербух Т.Д,, Павлов П.Г. Технология соединений хрома, Химия, Л., 1973, с. 168-169.