[发明专利]一种铬酸酐的制备方法及制备得到的铬酸酐晶体颗粒

说明书

本发明涉及一种铬酸酐的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)向重铬酸钠溶液中加入浓硫酸，进行反应，得到反应液；(2)调整反应液浓度至待结晶浓度，蒸发结晶，得到蒸发组分；(3)将蒸发组分固液分离，固体组分加水再次溶解至待结晶浓度，再次蒸发结晶后，得到二次蒸发组分；(4)将步骤(3)得到的二次蒸发组分固液分离，固体组分即为铬酸酐晶体粗品；(5)将步骤(4)得到的铬酸酐晶体粗品洗涤，烘干后得到铬酸酐晶体成品。本发明制备得到的铬酸酐产品纯度大于99.0％，粒度均一，制备方法绿色清洁。

技术领域

本发明属于铬化工技术领域，具体地，本发明涉及一种铬酸酐的制备方法及制备得到的铬酸酐晶体颗粒，制备得到的铬酸酐晶体颗粒粒径均一，纯度较高。

背景技术

铬酸酐是铬化工主要产品之一，是重要的无机化工原料，广泛应用于电镀、制革、金属钝化、氧化铬绿生产以及化肥、医药等行业，在国民经济中具有重要作用。铬酸酐的工业制法有近十种，但从反应原理区分，只有硫酸法、电解法两种基本方法，或两者结合的技术。

电解法以重铬酸钠或铬酸钠为原料，在二室或三室电解槽进行电解，阴极得到氢氧化钠溶液，阳极得到铬酸溶液，经蒸发结晶后得到铬酸酐晶体，但电解法耗电量大、成本高、产品中Na⁺含量高的问题一直未很好解决。

硫酸法分为干法和湿法两种，干法又称为熔融法，为世界各国包括我国普遍采用的方法，它是采用重铬酸钠和浓硫酸反应后生成的铬酸酐和硫酸氢钠在180～210℃处于熔融状态，利用二者不互熔的原理实现分离，此法具有反应温度高、反应产生氯化铬酰剧毒气体，反应后期铬酸酐分解生成Cr³⁺，收率低于95％，副产物难以综合利用的缺点，此外，这种方法得到片状铬酸酐，难以得到结晶颗粒的铬酸酐。

湿法包括常压结晶、熔融提纯法和减压蒸发结晶、洗涤方法，常压结晶、熔融提纯法是采用过量浓硫酸与重铬酸钠反应，析出粗铬酸酐晶体，分离滤液后在熔融分离器中精制，该法仍然需要高温熔融过程；减压蒸发结晶、洗涤方法(CN1206165C)是将浓硫酸与红矾钠溶液混合后在真空度为370～500mmHg下减压蒸发至铬酸酐析出，再经脱水后用铬酸酐溶液洗涤，最后经烘干而成，该法虽能得到含量在99.9％的铬酸酐晶体，但由于无法脱除溶液中的硫酸氢钠，铬酸酐收率小于50％，溶液中的硫酸氢钠和大量铬酸酐返回到铬盐生产过程中酸化工序，酸平衡无法实现，使该方法工业可实施性受到限制。

由于制备铬酸酐的原料中含有氯离子，在氯离子的影响下体系中会产生三价铬，另外该体系自身的副反应也会产生三价铬，反应方程如下：

2CrO₃+12HCl→2CrCl₃+3Cl₂↑+6H₂O (1)

CrO₃+2HCl→CrO₂Cl₂+H₂O (2)

三价铬的存在影响铬酸酐晶体的质量，也会影响铬酸酐在电镀等行业的应用，因此解决三价铬的问题是结晶法制备铬酸酐的关键。

另外，对于现有技术制备铬酸酐的方法中，结晶得到铬酸酐晶体的方法存在晶体杂质含量高，产品质量差，颗粒不均一的缺点。

因此，本领域需要开发一种铬酸酐的制备方法，所述方法制备得到的铬酸酐纯度高，粒径均一，且制备方法绿色清洁。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种铬酸酐的制备方法及制备得到的铬酸酐晶体颗粒。所述铬酸酐的制备方法绿色清洁，制备得到的铬酸酐晶体颗粒纯度高，且粒径均一，解决现有铬酸酐工业生产中氯化铬酰剧毒气体产生、收率低及体系中三价铬的问题。

本发明通过如下技术方案实现：