[发明专利]由铬酸钾电化学合成铬酸酐的方法

说明书

技术领域

本发明属于铬化工及铬盐生产领域，具体涉及到一种由铬酸钾电化学合成铬酸酐的方法。

技术背景

铬酸酐简称铬酐、铬酸，分子式为：CrO₃，是一种重要的铬化工产品，为强氧化剂，极易潮解，易溶于水，腐蚀性极强，有毒。在铬盐产品中，铬酸酐占总产量的60％，主要用于制备水溶性木材防腐剂铬砷酸铜，其次是用于金属精饰、制催化剂、三氧化二铬和磁性材料二氧化铬及用作氧化剂、媒染剂等。

已工业化的铬酸酐生产技术，如Na₂Cr₂O₇-H₂SO₄间歇熔融法、Na₂Cr₂O₇-H₂SO₄连续熔融法、Na₂Cr₂O₇-H₂SO₄常压冷却结晶湿法、Na₂Cr₂O₇-H₂SO₄减压蒸发结晶湿法等(RD115948，2000；无机盐工业，2002，34(3)，15～17；CN1424258，2003)，均不同程度地存在NaHSO₄污染产品、铬流失、污染环境等问题。

正在研发的铬酸酐生产技术，如以Na₂Cr₂O₇·2H₂O为原料，在钛制中央室、玻璃制阳极室和丙烯酸树脂阴极室组成的三室电解槽中将浓度600～1200g·L^-1的Na₂Cr₂O₇·2H₂O溶液电转化为含铬酸100～800g·L^-1的溶液(特开昭55-158282，1980)。阴极是镍制平行板，阳极是膨胀网状钛，外覆Ta₂O₅或IrO₂活性涂层。

又如专利(特开昭56-5986，1981)将浓度高于900g·L^-1的Na₂Cr₂O₇·2H₂O溶液送入具有分隔中央室与阳极室的多孔质隔膜和分隔中央室与阴极室的阳离子交换膜的三室电解槽的中央室，借静压差流入玻璃阳极室，电催化转化为含铬酸700g·L^-1的溶液。再经蒸发浓缩、冷却结晶分离得含CrO₃97.5～98wt％的晶体。

专利(特开平02-102126，1990；US 4981573，1991；KR 9703073，1997)以Ti为基体、熔融电沉积贵金属Pt、Ir或其氧化物或其合金活性涂层作阳极，不锈钢阴极，阳离子交换膜，在两室电解槽中使Na₂Cr₂O₇·2H₂O电转化为含铬酸的溶液。

专利(US 5128000，1992)在钛基体上电镀沉积Pt或Pt、Ir合金中间层，外覆Pt、Ir氧化物活性涂层，制成阳极，不锈钢阴极，阳离子交换膜，在两室电解槽中将Na₂Cr₂O₇·2H₂O电转化为含铬酸的溶液。

专利(US 5068015，1991；KR 152524，1998)以Na₂CrO₄为原料，用CO₂在多级且逐级增压的情况下使其转化为Na₂Cr₂O₇溶液，除去NaHCO₃后，引入阳离子交换膜隔开的两室电解槽的阳极室，进行6～15级的多级电化学反应，使55～70％的Na₂Cr₂O₇转化为铬酸，再经蒸发浓缩、冷却结晶、分离、洗涤、干燥得铬酸酐。