[发明专利]一种以铬铁矿为原料一步制备红矾钠的方法及装置

权利要求书

1.一种以铬铁矿为原料一步制备红矾钠的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）将铬铁矿、纯碱、氢氧化钠、水按照质量比1:1~1.1:0.4~0.5:5比例混合搅拌并加热至100℃得到混合液料；

（2）将步骤（1）的混合液料在氧气压力3~3.5Mpa，温度200~230℃下，反应2~3h；

（3）步骤（2）反应完后，将氧气换为二氧化碳气体，气压为1.2~1.3Mpa，温度为60~70℃，反应2~3h，得到混合产品；

（4）将步骤（3）混合产品分离上清液，上清液在温度10~15℃下，得到白色的碳酸氢钠晶体，将碳酸氢钠分离之后，将溶液浓缩、再冷却，得到红矾钠产品；

碳酸氢钠晶体在100℃分解得到碳酸钠和二氧化碳，二氧化碳返回到步骤（3）使用，碳酸钠返回到步骤（1）使用；混合产品分离的残渣用水洗涤1-2次之后用于提铁，洗涤液返回步骤（1）；

所述方法使用的装置，包括混合装置（1）、搅拌装置、卧式反应釜（7）、废液槽（20）、氧气罐（23）、二氧化碳气罐（24）、分解罐（25）、分离罐（26）、泵若干，混合装置（1）内设有搅拌装置，混合装置（1）上设有4个进料口、一个出料口，出料口通过泵（6）与卧式反应釜（7）上部的混合料液口（8）连接，卧式反应釜（7）上还设有一个以上的上排空口（10）、氧气入口（14）、二氧化碳入口（15）、上清液排出口（16）、出料口（18）、一个以上的下排放口（21），每个口处均设有阀门，下排放口（21）与废液槽（20）连接，废液槽（20）通过泵与混合装置（1）的其中一个进料口连接；

氧气入口（14）与氧气罐（23）连接，二氧化碳入口（15）与二氧化碳气罐（24）连接，

上清液排出口（16）通过泵与分离罐（26）连接，分离罐（26）底部与分解罐（25）顶部连接，分解罐（25）和分离罐（26）之间设有阀门，分解罐（25）侧面通过泵与二氧化碳气罐（24）连接，分解罐（25）底部通过泵与混合装置（1）的其中一个进料口连接；

搅拌装置包括自吸式桨叶（2）、电动机（3）、搅拌杆（4）、开式蜗轮搅拌叶片（5），搅拌杆（4）一端穿过混合装置（1）顶部与电动机（3）连接，搅拌杆（4）中部设有自吸式桨叶（2），搅拌杆（4）底部设有开式蜗轮搅拌叶片（5）；

卧式反应釜（7）外部设有冷却装置（17），冷却装置（17）将卧式反应釜（7）下部包裹起来，冷却装置（17）内部为中空结构，冷却装置（17）下部设有冷却水入口（22），上部设有冷却水排出口（13）；分离罐（26）外部设有与卧式反应釜（7）外部相同的冷却装置。

2.根据权利要求1所述以铬铁矿为原料一步制备红矾钠的方法，其特征在于，步骤（1）铬铁矿中单质Cr的质量百分比含量为68%，纯碱的纯度为99%，氢氧化钠的纯度大于96%。

3.根据权利要求1所述以铬铁矿为原料一步制备红矾钠的方法，其特征在于，混合装置（1）内部还设有加热电阻、温度计。

4.根据权利要求1所述以铬铁矿为原料一步制备红矾钠的方法，其特征在于，卧式反应釜（7）内部还设有加热电阻、温度计（19）、压力表（11）、液位计（12）。

5.根据权利要求1所述以铬铁矿为原料一步制备红矾钠的方法，其特征在于，卧式反应釜（7）上还设有检修人孔（9）。

6.根据权利要求1所述以铬铁矿为原料一步制备红矾钠的方法，其特征在于，分解罐（25）和分离罐（26）内均设有加热电阻、温度计。