[发明专利]含有铬(Ⅲ)源的水溶液的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机酸铬(III)水溶液或有机酸铬(III)水溶液等含有铬(III)源的水溶液的制造方法。

背景技术

无机酸铬(III)或有机酸铬(III)(另外，以下的说明中只要无特别声明，则提及铬时是指三价铬)的水溶液是作为镀铬用的溶液而被用于各种金属的表面处理。另外，也被用于镀锌或镀锡等三价铬化成(chemical conversion)处理。

以前，关于无机酸铬的制造方法，例如已知以下方法：在对矿石进行碱性氧化焙烧所得的重铬酸钠溶液中添加硫酸，并利用有机物进行还原而形成硫酸铬溶液，向其中添加苛性钠或苏打灰而生成氢氧化铬或碳酸铬的沉淀，过滤、水洗后添加盐酸、硝酸、磷酸等无机酸加以溶解。

另外，关于作为无机酸铬的一种的硝酸铬，也已知依序进行以下阶段的方法：在三氧化铬(氧化铬(VI))中调配硝酸铬的生成当量以上的硝酸，准备三氧化铬-硝酸混合溶液；以及在通过所述阶段而获得的三氧化铬-硝酸混合溶液中，过剩地混合以由选自单糖类、二糖类或淀粉类中的碳水化合物所衍生的醇、醛、羧酸或它们的混合物构成的有机还原剂，将三氧化铬还原而生成硝酸铬(参照专利文献1)。

另外，也提出了以下方法：在铬酸(VI)水溶液中添加无机酸及有机还原剂，将铬(VI)还原成铬(III)，制造硝酸铬或氯化铬等无机酸铬水溶液(参照专利文献2)。

另一方面，关于有机酸铬的制造方法，例如草酸铬的制造方法已知以下方法(参照非专利文献1)。首先，在硫酸铬、硝酸铬、氯化铬等无机的三价铬盐水溶液中添加氢氧化钠溶液或氨水溶液进行中和，获得氢氧化铬的沉淀。使该沉淀溶解在草酸溶液中。通过将该液体浓缩而获得草酸铬。

另外，也提出了以下的有机酸铬(III)水溶液的制造方法：将有机酸及有机还原剂的混合水溶液与铬酸(VI)水溶液混合，将铬(VI)还原成铬(III)(参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-339082号公报

专利文献2：美国专利申请案公开第2007/86938号说明书

专利文献3：日本专利特开2008-19172号公报

非专利文献

非专利文献1：化学大辞典4，缩印版第14印次，共立出版株式会社，1972年9月15日，第636页

发明内容

利用无机酸将氢氧化铬溶解来制造无机酸铬的方法有以下问题：在硫酸铬中添加苛性钠或苏打灰而获得的氢氧化铬沉淀的水洗非常困难，无法将氢氧化铬中的钠或硫酸盐等杂质除去。

专利文献1记载的方法中，例如在三氧化铬中混合硝酸铬当量以上的硝酸对于减少六价铬来说有效。但是，视条件不同，有时所添加的还原剂不与三氧化铬而与硝酸反应，结果产生NOx。因此，不仅需要脱NOx的装置，有时也因反应急剧而成为危险状态。

将利用非专利文献1所记载的方法获得的草酸铬(III)溶解在水中的液体由于其起始原料而含有Na或Fe等的金属离子及Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-等阴离子作为微量杂质。只要采用所述方法作为草酸铬(III)水溶液的制造方法，这些微量杂质便无法避免。

另外，氢氧化铬通常在水中为不溶性，在酸性水溶液中溶解性也低。因此，将氢氧化铬溶解在无机酸或有机酸中的方法效率低，并且所得水溶液中的无机酸铬或有机酸铬的浓度也受限。

因此，本发明的目的在于提供一种效率佳且容易地制造适于金属的表面处理或三价铬化成处理等的无机酸铬水溶液或有机酸铬水溶液等含有铬(III)源的水溶液的方法。

本发明者们进行了努力研究，结果发现，通过采用在无机碱水溶液中添加含有三价铬的水溶液的顺序，可以获得在酸性水溶液中的溶解性高的氢氧化铬。

本发明是基于所述见解而成，提供一种含有铬(III)源的水溶液的制造方法，其特征在于：在反应液温为0℃以上且低于50℃的条件下，在无机碱水溶液中以三价铬的量相对于碱的量不局部过剩的方式添加含有三价铬的水溶液，生成氢氧化铬后，将该氢氧化铬溶解在酸水溶液中。

具体实施方式

以下，对本发明根据其优选实施形态进行详细说明。

利用本发明的制造方法而获得的含有铬(III)源的水溶液是无机酸铬(III)、有机酸铬(III)、或与铬结合的酸的种类为两种以上的复合铬(III)盐溶解在水中而成的水溶液。