[发明专利]铬铁液相法制造高纯金属铬联产生物医药材料工艺

摘要

本发明涉及一种铬铁液相法制造高纯金属铬联产生物医药材料工艺，其特征：将铬铁磨成细粉，加入硫酸或盐酸溶解铬铁，加入特种物质分离出铁，制成铁系产品，铬制取精细铬系化工产品，通过电解，制取高纯金属铬，联产生物医药维生素K₃。该工艺技术以铬铁为原料，能够生产出一系列高端高纯产品，实现产业大联合，产业链精细化、高端化、集团化，规模现代化。整套工艺清洁节能环保，具有很好的经济效益、环境效益和社会效益，前景广阔。

主权项

1.一种铬铁液相法制造高纯金属铬联产生物医药材料工艺，其特征：将铬铁磨成50目以上细粉，加入酸溶解铬铁，再加入特种物质，分离出铬和铁元素，制造出高纯金属铬、生物医药维生素K₃、生物医药有机铬、铬系精细化工产品、铁系产品等物质，其步骤为：(1)、将铬铁磨成50目以上细粉，放入反应釜中，加入水，加入硫酸或盐酸溶解铬铁，反应2h‑5h，温度15℃‑120℃，并收集氢气，制得产品氢气，再加入水搅拌均匀，过滤，滤饼为硅碳，干燥制得硅碳复合材料，滤液为Cr³⁺、Fe²⁺离子混合溶液。(2)、步骤(1)部分Cr³⁺、Fe²⁺离子混合溶液加入碱、氧化剂、福美钠、黄血盐、赤血盐、草酸、铁萃取剂、硫酸铵中一种或多种，分离出Cr³⁺、Fe²⁺离子，分别制取铁系产品及Cr³⁺溶液。①、Cr³⁺、Fe²⁺混合溶液中加入碱、氧化剂、黄血盐、赤血盐，搅拌反应，调节PH小于4，生成华蓝，过滤，滤饼为华蓝，洗涤、干燥，制得产品华蓝，滤液为Cr³⁺溶液。②、Cr³⁺、Fe2⁺混合溶液中加入草酸、碱，搅拌反应，调节PH小于3，生成草酸亚铁，过滤，滤饼为草酸亚铁，洗涤、干燥，制得产品草酸亚铁，滤液为Cr³⁺溶液。③、Cr³⁺、Fe²⁺混合溶液中，加入福美钠，搅拌反应，调节PH值小于2.5，生成福美铁，过滤，滤饼为福美铁，冼涤、干燥，制得产品福美铁，滤液为Cr³⁺溶液。④、Cr³⁺、Fe²⁺混合溶液中加入铁萃取剂N235或P204，过滤，滤液为Cr³⁺溶液，萃取出Fe²⁺，再反萃取，加碱生成氢氧化铁，洗涤、干燥制得产品氢氧化铁。⑤、Cr³⁺、Fe²⁺混合溶液中，加入硫酸铵，冷却至10℃以下，结晶过滤，晶体为硫酸亚铁铵，干燥，制得产品硫酸亚铁铵，滤液为硫酸铬铵，加入氨水生成氢氧化铬沉淀，再过滤，滤饼为氢氧化铬，洗涤，加入酸，制得Cr³⁺溶液。⑥、将②、③、④、⑤制得的Cr³⁺溶液中，加入碱、氧化剂、黄血盐、赤血盐，搅拌过滤，除去杂质，滤液为Cr³⁺溶液。(3)、步骤(2)制得的部分Cr³⁺溶液，结晶、干燥，制得产品三价铬盐，再制取生物医药材料、有机铬、无机铬、六价铬盐中的一种或多种。(4)、步骤(2)制得的部分Cr³⁺溶液中，加入碱、氨水、尿素、碳酸盐、氢碳酸氢盐中的一种，搅拌沉淀，生成氢氧化铬，过滤、洗涤、干燥，制得产品氢氧化铬。①、部分氢氧化铬缎烧，制得产品三氧化二铬。②、部分氢氧化铬中加入氧化剂、碱，制得产品铬酸酐或重铬酸盐。③、部分氢氧化铬中加入酸、碱、有机物中的一种，制得产品有机铬化合物、生物医药材料、无机铬化合物中的一种或多种。④、部分氢氧化铬或三氧化二铬中，通入氢气，温度1100℃‑1400℃，制得产品高纯铬。(5)、步骤(3)制得的部分氯化铬中，通入氢气，升温600℃‑1100℃，制得产品高纯铬。(6)步骤(3)制得的部分碘化铬，高温加热，制得产品高纯铬。(7)步骤(2)部分Cr³⁺溶液，放入离子膜电解槽中电解，制取高纯金属铬，联产生物医药维生素K₃：①、电解：电解槽阴极：Cr³⁺溶液浓度12g/L‑88g/L，铵盐浓度15g/L‑65g/L，阻氢剂15g/L‑55g/L，PH值1.2‑3.3，电流密度170A‑3450A/m²，温度20℃‑95℃，电压0.2‑40V，电解槽阳极为硫酸，电解液为硫酸，电解5h‑72h，电解结果，阴极：高纯金属铬，阳极：H₂S₂O₈、O₃、O₂，电解过程回收O₃、O₂，电解结束回收H₂S₂O₈。②、制取维生素K₃：将电解制得的部分H₂S₂O₈、O₂、O₃作为氧化剂，代替铬酸酐或重铬酸盐的氧化作用，按维生素K3生产原工艺流程，与2‑甲基萘进行氧化反应，得到2‑甲基‑4‑萘醌，再将粗品2‑甲基‑4‑萘醌用有机溶剂溶解过滤，加入亚硫酸、碱，温度控制45℃‑75℃，冷冻过滤、洗涤，生产出产品维生素K₃。③、将电解制得的部分H₂S₂O₈、O₃、O₂，与步骤(1)部分Cr³⁺、Fe²⁺混合溶液或步骤(1)部分Cr³⁺溶液进行氧化反应，制得铬酸酐。(8)、步骤(2)部分Cr³⁺溶液放入离子交换膜电解槽中电解，制取高纯金属铬，联产生物医药材料维生素K₃：①、电解：电解液为硫酸，阴极：Cr³⁺溶液浓度10g/L‑80g/L，铵盐浓度10g/L‑70g/L，阻氢剂12g/L‑50g/L，PH值1.0‑3.5，电流密度150A‑3500A/m²，温度20℃‑90℃，电压0.3‑38V，阳极：硫酸、2‑甲基萘，电解8h‑85h，电解结果：阴极为金属铬，阳极为2‑甲基萘醌。②、将2‑甲基萘醌用有机溶剂溶解，热过滤，加入亚硫酸、碱，保持一定PH值，反应温度50℃‑70℃，完全反应，冷冻过滤、洗涤，制得产品维生素k₃。(9)、步骤(2)制得的Cr³⁺溶液电解，制取高纯金属铬和高纯铬酸酐，阴极：Cr³⁺溶液、铵盐、阻氢剂、助剂，阳极：Cr³⁺溶液、硫酸，电解液：硫酸，溶液离子浓度、电流密度、电压、温度、PH值，控制在最佳效率；电解结果为，阳极：高纯铬酸酐，阴极：金属铬。(10)、将步骤(7)、(8)、(9)制得的金属铬，采用真空除杂设备，脱除其中的氧、硫、氮杂质，制得高纯金属铬。