[发明专利]一种利用含铬铝泥和任选的铬酸铬废渣制备铬铝鞣剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备铬铝鞣剂的方法，更具体而言，涉及一种利用含铬铝泥和任选的铬酸铬废渣制备铬铝鞣剂的方法。

背景技术

重铬酸钠的生产过程包括铬酸钠碱性液生产和重铬酸钠生产两部分。铬酸钠碱性液的生产过程可划分为：(1)矿石粉碎，(2)炉料配制及混合，(3)铬铁矿氧化焙烧，和(4)铬酸钠熟料浸滤。重铬酸钠生产的主要过程可划分为：(1)铬酸钠碱性液中和除铝，(2)铬酸钠中和液酸化，(3)重铬酸钠酸性液蒸发，和(4)重铬酸钠结晶及脱水。

铬酸钠碱性液含有少量铝酸钠、游离碱及微量硅酸钠等杂质，为防止产品被铝污染，铬酸钠碱性液中的铝必须除去。例如，当使用硫酸或重铬酸钠母液中和碱性液，其中的铝酸钠可发生水解作用而析出氢氧化铝沉淀，滤去氢氧化铝，获得铬酸钠水溶液。在该中和除铝工序中，滤出的氢氧化铝沉淀通常并不是纯氢氧化铝，而是包含一定量的含铬化合物，因此该沉淀在铬工业中常常称作含铬铝泥。

通常而言，在含铬铝泥(湿基)中，六价铬含量(以Na₂Cr₂O₇·2H₂O计)为15-28重量%，Al(OH)₃含量(以Al₂O₃计)为5-10重量%，水分含量为45-55重量%及少量不溶于酸的碱渣如Fe₂O₃、SiO₂、CaO、MgO等。

目前，含铬铝泥的回收方法有高温烘烤法，磷酸化学处理法，综合处理含铬铝泥回收铬和铝的方法，以及传统含铬铝泥制备铬铝鞣剂等技术。高温烘烤法能耗高，劳动强度大，作业环境差，污染环境，铬回收率低，铝不能回收，铝渣有毒，生产效率低。磷酸化学处理法生产成本高，铝不能回收利用。综合处理含铬铝泥回收铬和铝的方法步骤繁琐，原材料使用量大，生产过程能耗高，工艺时间长，生产效率低，不宜工业化生产。

三氧化铬常被称为铬酸酐或简称铬酐。铬酸酐可通过硫酸法制备，该方法会得到含铬硫酸氢钠副产物。每吨铬酸酐可排除1.4t含铬硫酸氢钠，其主要成份为水溶硫酸铬、酸式硫酸铬及水不溶的硫酸铬钠。为合理利用及资源化处理该含铬硫酸氢钠，可将其全部用于铬酸钠中性液的预酸化。在该预酸化过程中，含铬硫酸氢钠中水溶硫酸铬、酸式硫酸铬或水不溶硫酸铬钠与铬酸钠反应生成铬酸铬，滤出即为铬酸铬废渣。通常而言，在铬酸铬废渣中，总铬含量(以Cr₂O₃计)为18-35重量%，六价铬含量(以Na₂Cr₂O₇·2H₂O计)为20-25重量%，三价铬含量(以Cr₂O₃计)为10-25重量%、Fe₂O₃含量为0.15-0.30重量%，水分含量为45-55重量%及少量杂质，如SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃。

铬酸铬废渣可通过高温煅烧后用热水洗涤移除多余的水溶盐再次烘干生产低品位三氧化二铬，但由于能耗高，作业环境差，劳动强度大及产生二次污染等缺点不宜推广。

在由含铬铝泥和铬酸铬废渣生产铬铝鞣剂的传统方法中，酸溶含铬铝泥和铬酸铬废渣需额外加热助溶，这会消耗大量的热量，部分厂家酸溶后或还原至无六价铬后仍需过滤不溶物，这造成二次污染，成品铬铝鞣剂由于铁含量高及含有不溶于酸的细小颗粒碱渣，在铬鞣过程中容易通过毛孔直接吸附在蓝皮上，造成蓝皮发黄，有斑点，尤其对浅色皮鞣制具有一定的影响。

因此，需要一种能够克服上述缺点的利用含铬铝泥和任选的铬酸铬废渣制备铬铝鞣剂的方法。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的发明人对于由含铬铝泥和任选的铬酸铬废渣制备铬铝鞣剂进行了广泛而又深入的研究，以期发现一种新的制备铬铝鞣剂的方法，该方法整个过程无需额外加热，也无需对料液进行过滤，所得铬铝鞣剂鞣制的蓝皮颜色均匀，无瑕疵及黄斑。结果发现，通过用硫酸将含铬铝泥和任选的铬酸铬废渣溶解后，先加入螯合剂，然后加入六价铬还原剂还原至65-95％的程度，再加入絮凝剂，最后再加入还原剂还原，如此制备铬铝鞣剂不仅无需额外加热和过滤，而且所得铬鞣剂鞣制的蓝皮颜色均匀，无瑕疵及黄斑。本发明人正是基于前述发现完成了本发明。