DE2151323A1 - Verfahren zur Herstellung von Chromverbindungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Chromverbindungen

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DE2151323A1
DE2151323A1 DE19712151323 DE2151323A DE2151323A1 DE 2151323 A1 DE2151323 A1 DE 2151323A1 DE 19712151323 DE19712151323 DE 19712151323 DE 2151323 A DE2151323 A DE 2151323A DE 2151323 A1 DE2151323 A1 DE 2151323A1
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G37/00Compounds of chromium
    • C01G37/14Chromates; Bichromates

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Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung sechswertiger Chromverbindungen, die zum Plattieren von Metallen, zum Gerben von Leder, zur Herstellung von Pigmenten, in chemischen Verfahren und in vielen anderen chemischen Industrien verwendet werden können. Spezieller ist die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Chromsäure und Alkalichromaten und Alkalibichromaten gerichtet, und dieses Verfahren gestattet die Gewinnung und Wiederverwendung von Säure, die Ausschaltung mühsamer und kostspieliger Verfahrensstufen und die Entfernung von Chloridverunreinigungen.
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k'. Frankfurt/Main 6763
Bank: Dresdner Hank AG, Wiesbaden, Konto-Nr. £76807
In herkömmlicher Weise stellt man Alkalichromate, wie Natriumchromat, das ein wertvolles Produkt und der Vorläufer für Chromsäure ist, Alkalibichromate, wie Natriumbichromat, und andere . Chromverbindungen aus Chromiterz, wie FeOCr3O3 gewöhnlich durch alkalische Oxidation bei hoher Temperatur und anschließendes Auslaugen mit Wasser her, wobei man eine "gelbe" Lauge erhält, die eine Lösung von Natriumchromat, mit Natriumchlorid verunreinigt, ist. Dieses Verfahren zur Herstellung einer chromhaltigen Lösung, aus der das Chrom abgetrennt werden kann, er-™ folgt vorzugsweise auf anderen Wegen, wie nach dem umständlicheren Verfahren mit Druckauslaugung des Chromiterzes mit Schwefelsäure unter Verwendung von Chromsäure als Katalysator und Abtrennung der Metalle durch Kristallisation von komplexen Doppelsalzen mit Ammoniumsulfat. Ein solches Verfahren verursacht hohe Kosten, und die Nebenprodukte können nicht verwertet werden.
In der Vergangenheit war es üblich, die rohe chromhaltige Lösung ("Gelblauge") mit einem sauren Material, gewöhnlich Schwefelsäure, zu behandeln, um die sogenannte "Rotlauge" zu bekom- * men, die eine Lösung von Alkalibichromat und Alkalisulfat als Nebenprodukt, verunreinigt mit Chloridionen, umfaßt. Weniger häufig wurde Kohlendioxid statt Schwefelsäure als saures Material verwendet, und in diesem Fall erhielt man Alkalibicarbonat statt Alkalisulfat als Nebenprodukt, welches zu der alkalischen Oxidation des Chromiterzes zurückgeführt wurde.
Eine andere Variation des Standes der Technik war die Verwendung von Alkalibisulfat-Nebenprodukt aus der Herstellung von Chromsäure ale saures Material anstelle von Schwefelsäure bei der Her-
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Stellung von Bichromat. Der Wert des Bisulfates als handelsfähiges Nebenprodukt der Chromsäureherstellung ergab für die Hersteller von Chromsäure ein Problem wegen der Anwesenheit von dreiwertigem und sechswertigem Chrom sowie von Chloridionen, die ursprünglich in dem Alkali (wasserfreies Soda) enthalten waren, welches bei der alkalischen Oxidation des Chromiterzes verwendet wurde. Obwohl das Nebenprodukt Bisulfat aus dem Chromsäureverfahren bei der Herstellung von Bichromat verwendet werden kann, wodurch das Problem eines Wegwerfens von natriumbisulfat beseitigt wird, ergab seine Benutzung leider andere Probleme, die zunehmend ernst wurden, wenn die Produktionsgeschwindigkeit der Chromsäure wuchs.
Die Anwesenheit von sechswertigem Chrom in dem Bisulfat ergibt kein Problem, da es zu dem Verfahren zurückgeführt werden kann, doch verursacht das dreiwertige Chrom, das ebenfalls in wesentlichen Mengen vorhanden ist, eine Ausfällung eines komplexen Gemisches, das im Handel als "Braunschlamm" bekannt ist. Dieser Schlamm besitzt etwas gelatineartigen Charakter. Wenn er ausgefallen ist, ist eine Filtration nahezu unmöglich, doch kann er (mit großer Schwierigkeit) abfiltriert werden, wenn genügend Wasser zugegeben wird und wenn der pH-Wert auf etwa 5 gehalten wird. Das zusätzliche Wasser erhöht die Filtrationsbelastung und anschließend die Belastung der Eindampfung, wodurch die Investitionskosten und die Brennstoffkosten erhöht werden. Somit stellt die Behandlung des "Braunschlammes" eine größere Filtrationsoperation dar und ist mit Investitions- und Verfahrenskosten verbunden. Wenn der pH-Wert nicht gehalten wird, um die
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Filtrierbarkeit zu erreichen, ist außerdem die Umwandlung des Alkalichromates in Bichromat unvollständig, und dann ist eine weitere Stufe erforderlich, um die Umwandlung zu vervollständigen. Wenn der Schlamm nach der Filtration weggeworfen wird, stellt er einen wesentlichen Verlust dar, da er Chrom in der Form von dreiwertigem und sechswertigem Chrom enthält. Versuche, diesen Schlamm zu der anfänglichen alkalischen Hochtemperatur-Oxidationsstufe zurückzuführen, um den Verlust an Chrom auf ein ^ Minimum zu bringen, ergibt weitere Probleme bei dem folgenden Auslaugen und Waschen.
Ein anderes Problem, das mit den Verfahren nach dem Stand der Technik verbunden ist, ist das der Halogenidionen, besonders der Chloridionen, die die Arbeitslösungen und Produkte verunreinigen. Der größere Teil der Chloridverunreinigung wird mit dem Alkali eingeführt, das bei der anfänglichen Hochtemperatur-Oxidation des Chromiterzes und der anschließenden Kristallisation des Natriumbichromates verwendet wird. Um den Verlust an Chrom zu vermindern, wendet man eine Rezyklierung an. Als Ergebnis hiervon sammeln sich die Chloridionen in der Mutterlauge zu einem störenden Gehalt an und verursachen eine Verunreinigung der Endprodukte. Der Chloridgehalt kann, wenn er nicht reguliert wird und bis zum Bichromatprodukt gelangen darf, so viel wie 0,5 % Cl~ auf der Basis von Na2Cr3O7*2H2O erreichen. Eine solche Verunreinigung beeinflußt den Wert dieser Verbindungen für Pigmente und für das Elektroplattieren nachteilig und ergibt oftmals ernsthafte Korrosionsprobleme während der Herstellung oder Benutzung dieser Produkte. Diese Halogenidionen müssen
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auf die eine oder andere Weise aus dem System entfernt werden. Verschiedene Lösungen dieses Problems sind in der Technik bekannt. Beispielsweise vermindert eine Verwendung von Alkali mit niedrigem Chloridgehalt das Problem stark, doch wachsen dadurch die Kosten. Die Chloridionen können aus den Arbeitslösungen durch Ausfällung unter Verwendung von Silberionen (USA-Patentschrift 2 639 216) oder auf elektrolytischem Wege (USA-Patentschrift 3 454 478) entfernt werden. Diese Behandlungen erhöhen jedoch wiederum die Kosten der erzeugten Chromprodukte.
Bei dem bekannten Verfahren wird die Gelblauge, die umfangreiche Spuren von Natriumchlorid enthält, mit einem Alkalibisulfat angesäuert, vorzugsweise mit dem Bisulfat-Nebenprodukt, das man bei der Chromsäureumwandlungsstufe erhält, die weiter unten beschrieben wird. Die Aktivität des Reaktionsgemisches wird unterhalb etwa 5 gehalten, wobei die Umwandlung in Natriumbichromat unvollständig ist und das Reaktionsgemisch Natriumbichromat, unumgewandeltes Natriumchromat, Natriumsulfat, Natriumchlorid und den schwierig filtrierbaren "Braunschlamm" enthält, der aus einem Komplex mit dreiwertigem Chrom und sechswertigem Chrom besteht. Der Schlamm wird durch Filtration entfernt, gewöhnlich unter Verwendung eines kieselsäurehaltigen Pilterhilfsmittels, und entweder weggeworfen oder zu der anfänglichen alkalischen Chromerz-Oxidationsstufe zurückgeführt. Das Filtrat wird dann mit Schwefelsäure behandelt, um es auf einen pH-Wert von etwa 3,0 zu bringen, und die Umwandlung des restlichen Chromates in Bichromat wird vervollständigt. Das resultierende Gemisch ist im Handel als "Rotlauge" bekannt und umfaßt Natriumbichromat, Natriumeulfat-Nebenprodukt mit Marktwert sowie Natriumchlorid.
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Im allgemeinen wird die "Rotlauge" sodann in einem Verdampfer konzentriert und die konzentrierte Lösung zur Entfernung von Chloridionen nach einer der verschiedenen oben beschriebenen Methoden behandelt.
Die konzentrierte Flüssigkeit, die aus dem Verdampfer stammt, ist im wesentlichen Natriumbichromat, das von dem Natriumsulfat-Nebenprodukt durch fraktionierte Kristallisation abgetrennt wird und aus der gereinigten Lösung als Na2C^O7 · 2H2O-Produkt kristallisiert. Das abgetrennte Natriumsulfat, der sogenannte "Chromkuchen" ist ebenfalls ein handelsfähiges Nebenprodukt.
Bei einem integrierten System wird Chromsäure produziert, indem man einen Anteil des Natriumbichromatproduktes (Να2^2θ., · 2H5O} nimmt, dieses wieder in einer wäßrigen Lösung auflöst und bei einer Temperatur oberhalb 85° C umkristallisiert, um ein wasserfreies Produkt zu bekommen, nämlich Na2Cr2O7· Das wasserfreie Natriumbichromat wird dann entweder mit Schwefelsäure oder mit Oleum bei etwa 200° C umgesetzt, um Chromsäureanhydrid (CrOo) k und Natriumbisulfat (NaHSO4) zu bekommen. Bei der angewendeten Reaktionstemperatur liegen das Produkt Chromsäureanhydrid und das Nebenprodukt NaHSO4 im wesentlich als unmischbare flüssige Phasen vor, die nach üblichen Flüssig-Flüssig-Trennmethoden getrennt werden können. Während der obigen Umsetzung unterliegt jedoch das CrO3 etwas einer thermischen Zersetzung, die zur Bildung des niedrigerwertigen, dreiwertigen Chroms in der Form von Zersetzungsprodukten führt, die in die Bisulfatphase überführt werden. Dieses Bisulfat-Nebenprodukt, das dreiwertige Chromzersetzungsprodukte enthält, ist es, das rezykliert wird, um mit
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der "Gelblauge", die Natriumchromat enthält, zu reagieren und die oben beschriebene "Rotlauge" und den "Braunschlamm" zu bilden .
Mach der vorliegenden Erfindung bekommt man ein neues Verfahren zur Gewinnung von Chromprodukten, das die Bildung von "Braunschlamm" vermeidet und den Bedarf fremder Zusätze oder zusätzlicher Stufen zur Verminderung der Halogenidionenverunreinigung ausschließt.
Wie oben gesagt, wird Chromiterz, das im wesentlichen g umfaßt, mit einem Alkalicarbonat geröstet, wie beispielsweise mit wasserfreiem Soda oder Kaliumcarbonat, oder das Rösten kann auch mit anderem alkalischen Material, wie CaO und MgO, erfolgen, wobei sich ein Alkalichromat bildet. Herkömmliche Rösttemperaturen, die normalerweise angewendet werden, liegen in der Größenordnung von etwa 1093 bis 1316° C (2000 bis 2400° F). Das Alkalichromat, vorzugsweise Natriumchromat, wird dann aus dem calcinierten Gemisch unter Bildung einer "Gelblauge" extrahiert, die im wesentlichen eine wäßrige Lösung des Alkalichromats umfaßt. Obwohl nachfolgend besonders auf die Natriumsalze Bezug Genommen wird, liegen, auch die anderen Alkalisalze in dem Erfindungsgedanken.
Die beiliegende Zeichnung ist eine schematische Darstellung der bevorzugten Verarbeitung von Chromiterzen zur Herstellung von Chromverbindungen nach der vorliegenden Erfindung.
Von den verschiedenen sauren Materialien, die mit der Gelblauge hei der Herstellung der Lösunq von Natriumbichromat (Rotlauge) umgesetzt werden können, verwendet die vorliegende Erfindung
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das Natriumbisulfat-Nebenprodukt, das aus der Herstellung von Chromsäureanhydrid (CrOg) stammt. Vor der Verwendung dieses Bisulfatee-Nebenproduktes, das Spuren von dreiwertigem und sechswertigem Chrom enthält, wird es jedoch mit Natriumpersulfat unter Oxidationsbedingungen behandelt, um im wesentlichen das gesamte dreiwertige Chrom in sechswertiges Chrom umzuwandeln (wie nachfolgend beschrieben wird). Die Reaktion der Gelbflüssigkeit und des Bisulfates erfolgt unter Rühren bei einer Temperatur in der Größenordnung von 60 bis 80° C, indem man das saure Bisulfat P kontinuierlich mit der alkalischen Gelblauge vereinigt. Das Arbeiten wird durch Einstellen des Flusses der Ströme kontrolliert, um als Produkt einen Rotlaugestrom mit einem pH-Wert in der Größenordnung von weniger als etwa 5, vorzugsweise etwa 3, zu ergeben, was charakteristisch für eine Lösung ist, die Bichromat und Sulfat bei den Arbeitskonzentrationen enthält.
Die "Rotlauge", die Natriumbichromat, Natriumsulfat und Spuren von Chlorid vor dem Verdampfen umfaßt, wird nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung derart behandelt, daß die Rotlauge P beim Verdampfen ein im wesentlichen chloridfreies Natriumbichromat bildet. Zu der Rotlauge wird eine wäßrige Natriumpersulfatlösung zugesetzt, die vorzugsweise aus der elektrolytischen Oxidation von Natriumbiesulfat stammt, wie nachfolgend beschrieben wird. Die Persulfatlösung umfaßt ein Gemisch von Natriumbisulf at und Natriumpersulfat. Diese Lösung kann zu der "Rotlauge" entweder vor oder während der Verdampfungsstufe zugesetzt" werden. Die Verwendung von Persulfat zur Entfernung von Chloridionen erwies sich als wirksam in einem weiten Bereich von Verfah-
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rensbedingungen. Sie ist wirksam bei im wesentlichen allen Aciditätsgraden (pH < 7), bei allen Bichromatkonzentrationen, die von sehr verdünnten bis zu gesättigten Bichromatlösungen reichen, und bei allen Konzentrationsverhältnissen von Sulfat zu Bichromat bis zu etwa 2 Mol Na2SO, je Mol Na3Cr2O7. Dies ergibt eine wirksame und wirtschaftliche Methode zur Entfernung der Chloridionen, da die Persulfatlösung vorzugsweise aus dem Natriumsulfat-Nebenprodukt und ohne Einführung fremder Ionen in das System bereitet wird.
Eine Verdampfung der Rotlauge, die das Persulfat enthält, wird bei Temperaturen zwischen etwa 50 und 140° C durchgeführt (beim Siedepunkt der konzentrierten Lösung), vorzugsweise zwischen 70 und 1OO C. Während der Verdampfung werden die Chloridionen beinahe quantitativ zu elementrarem Chlor oxidiert, das sich leicht aus der heißen Lösung verflüchtigt. Während des Verdampfens und der anschließenden Kristallisation im Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird Natriumbichromatdihydrat (Na2Cr2O7^H2O) gebildet, indem das Natriumsulfat-Nebenprodukt durch fraktionierte Kristallisation abgetrennt wird. Dieses Natriumsulfat, das allgemein als "Chromkuchen" bezeichnet wird, ist im wesentlichen rein und kann als solches verkauft werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann .ein Teil dieses Natriumsuifat-Nebenproduktes zur Herstellung von Natriumpersulfat auf elektrolytischem Wege benutzt werden. Das resultierende Persulfat wird dann als Oxidationsmittel, wie oben beschrieben, zur Oxidation der Chloridionen in der "Rotlauge" vor oder während der Verdampfungsstufe benutzt.
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Auch kann das Persulfat verwendet werden, um durch Oxidation das dreiwertige Chrom in sechswertiges Chrom in der Natriumbi-- sulfatlösung, die zur Behandlung der Gelblauge verwendet wird, umzuwandeln.
Zur Herstellung von Natriumpersulfat aus dem Natriumsulfat-Nebenprodukt wird zunächst Schwefelsäure in stöchiometrischen Mengen zu einer Lösung des Natriumsulfats, vorzugsweise des Nebenprodukts aus dem verdampfer, zugesetzt, um eine Lösung von Natrlumbisulfat zu produzieren. Stattdessen kann auch das Natriumbisulfat-Nebenprodukt aus der Herstellung von Chromsäureanhydrid verwendet werden. Die Lösung, die etwa 40 bis 60 % NaHSO4, vorzugsweise etwa 50 bis 60 %, enthält, wird auf elektrochemischem Wege, wie mit einer elektrolytischen Diaphragmazelle zu Natriumpersulfat oxidiert. Das Arbeiten der elektrolytischen Zelle unter optimaler Stromwirksamkeit erhält man, wenn man hohe Elektrolytkonzentration, hohe Anodenstromdichte, Anodenmaterial hoher Sauerstoffüberspannung (wie Platin oder platinierte Metalle) und Temperaturen im Bereich von etwa 0 bis 30° C anwendet. Der Zusatz kleiner Mengen von Chloridionen steigert die Strontwlrksamkeit. Während die Anwesenheit der Chloridionen in der Verfahrenslösung normalerweise vermieden wird, gestattet die Wirksamkeit, mit der durch die Persulfatoxidation Chlorid entfernt werden kann, wie oben beschrieben wurde, an diesem Punkt sogar den Zusatz von Chlorid.
Nach der Kristallisation des Natriumbichromates, aus dem Natriumsulfat durch fraktionierte Kristallisation abgetrennt wurde, können die hydratisieren Bichromatkristalle (Na2Cr3O7·2H2O)
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abgetrennt und auf Lager gelegt werden. Zur Herstellung von Chromsäureanhydrid (CrOg) wird das Natriumbichromat erneut gelöst und bei einer Temperatur oberhalb 85° C umkristallisiert, um das wasserfreie Bichromat, Na^Cr^O.,, zu erhalten, das bei Temperaturen zwischen etwa 85 und 140° C kristallisiert. Das wasserfreie Bichromat wird dann mit einer Schwefelsäure behandelt, wie beispielsweise mit konzentrierter Schwefelsäure oder vorzugsweise mit Oleum, um Chromsäureanhydrid (CrO.,) und Natriumbisulf at-Nebenprodukt zu produzieren. Diese Reaktion wird bei Temperaturen zwischen etwa 196 und 210° C, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen etwa 196 und 2OO° C durchgeführt. Bei diesen Temperaturen liegen das Produkt Chromsäureanhydrid (CrO.,) und das Nebenprodukt Natriumbisulfat (NaIISO^) als im wesentlichen unmischbare Flüssigkeiten vor, die nach herkömmlichen Flüssig-Flüssig-Phasentrennmethoden getrennt werden können.
Bei diesenTemperaturen unterliegt etwas von dem geschmolzenen frOg einer thermischen Zersetzung, und die resultierenden niedrigerwertigen Chromzersetzungsprodukte (dreiwertiges Chrom) werden in die Bisulfatphase überführt. Als Ergebnis hiervon enthält das Bisulfat normalerweise etwas sechswertige Chromverbindungen (aus gelöstem oder dispergiertem CrO3, das in der Phasentrennung nicht entfernt wurde) sowie das dreiwertige Chrom. Wenn dieses Natriumbisulfat-Nebenprodukt als saures Mittel bei der Umwandlung des Natriumchromats in der "Gelblauge" zu dem Natriumbichromat in der "Rotlauge" verwendet wurde, wie oben beschrieben wurde, würde das sechswertige Chrom gewonnen und würde nicht die Umwandlung stören, doch würde das dreiwertige Chrom die Um-
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Wandlung des Chromates in Bichromat stören, und dieses dreiwertige Chrom ginge verloren, da der "Braunschlarnm", wie oben beschrieben, schwierig filtrierbar ist,
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dieses Natriumbisulfat-Nebenprodukt, das sechswertiges und dreiwertiges Chrom enthält, mit Natriumpersulfat behandelt, vorzugsweise mit dem Gemisch von Natriumbisulfat und Natriumpersulfat, das durch elektrochemische Oxidation von Natriumbisulfat in der elektrolytischen Diaphragmazelle, wie oben beschrieben wurde,
hergestellt wurde. Das dreiwertige Chrom wird nach folgender Reaktionsgleichung zu sechswertigem Chrom oxidiert: Cr2(SO4J3 + 3Na2S2O8 + 7H2O -4 H2Cr3O7 + 6NaHSO4 + 3H3SO4
Die Oxidation des dreiwertigen Chroms erfolgt- in der wäßrigen Phase, vorzugsweise nahezu bei Sättigung mit Natriumbisulfat, das in dem Verfahren verwendet wird. Im wesentlichen alles, d.h. etwa 90 %, vorzugsweise etwa 95 %, des dreiwertigen Chroms kann 3 Stunden bei 60° C unter Verwendung einer stöchiometrischen Menge des Persulfats (Na2S3Og) oxidiert werden, d.h. bei Verwendung von etwa 7 Gewichtsteilen Na3S3Og je Gewichtsteil dreiwertiges Chrom /Cr(IIlJi/. Die Oxidation kann bei höheren Temperaturen von 60 C bis zum Siedepunkt der Lösung, der etwa 115° C beträgt, durchgeführt werden. Wenn die Temperatur steiat, nimmt die zur vollständigen Oxidation erforderliche Zeit gleicherweise ab. Bei 70° C erwies sich die Oxidation innerhalb 1 Stunde zu 90 % vollständig. Die Reaktion scheint erster Ordnung bezüglich des dreiwertigen Chroms zu sein, wobei die Oxida-
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tionsgeschwindigkeit proportional der Konzentration an Cr(III) in der Lösung ist. Bei Verwendung von Temperaturen oberhalb etwa 70 C braucht man eine erhöhte Persulfatmenge infolge der thermischen Zersetzung des Persulfats während der Oxidation.
Bei der Chloridoxidation besteht einer der Vorteile dieses Verfahrens einer Cr(III)-Oxidation unter Vervrendung von im System gebildeten Verfahrensströmen darin, daß keine fremden Ionen in das System eingeführt werden. Ein anderer Vorteil ist der, dass die Reaktion Säure entwickelt, die nicht nur in der nachfolgenden Umwandlung von Chromat in Bichromat verwertbar ist, sondern die Säure, die bei der Bildung des Persulfats verbraucht wird, mehr als kompensiert. Andere Methoden zur Oxidierung des Cr(III)
-en
in Natriumbisulfat erwies sich als weniger wirksam. Beispielsweise verläuft die elektrochemische Oxidation von dreiwertigem zu sechswertigem Chrom in diesem Medium mit schlechten Stromausbeuten und erfordert die Verwendung von Zellen mit zwei Abteilen und mit einer Ionenaustauscher-Trennmembran, um die kathodische Reduktion des sechswertigen Chroms im System auf ein Minimum herabzusetzen. Im Falle chemischer Oxidation mit Natrium-» chlorat (NaClO3) ist die Reaktion so langsam, daß selbst beim Siedepunkt so viel wie 16 Stunden erforderlich sein können, um das meiste Cr(III) mit einem 200 %-igen Überschuß an NaClO3 zu oxidieren»
Die Natriumbisulfat-Nebenproduktlösung, in der im wesentlichen das gesamte dreiwertige Chrom in sechswertiges Chrom umgewandelt wurde, kann benutzt werden, um das Natriumchromat in der Gelblauge in Natriumbichromat ohne Verdünnung oder pH-Begrenzungen
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und ohne Ausfällung von "Braunschlamm" umzuwandeln. Die Umwandlung kann ohne Unterbrechung bis zum End-pH-Wert fortgesetzt werden, der für die vollständige Umwandlung charakteristisch ist (etwa 3,0 bis 3,5). Bei der"Umwandlung wird das Nebenprodukt Natriumbisulfat unter Rühren zu der "Gelblauge", die Natriumchromat enthält, bei einer Temperatur zwischen 25 und 120° C, vorzugsweise zwischen 60 und 80° C, zugesetzt, um Natriumbichramat enthaltende "Rotlauge" zu bekommen. Etwas Natriumsulfat kristallisiert aus, da das System nicht das zusätzliche Wasser enthält, das sonst nötig ist, um die Eigenschaften des "Braunschlamm" -Niederschlages zu verbessern und die Filtration zu erleichtern. Die Abtrennung des Natriumsulfats zusammen mit Spuren von unoxidiertem dreiwertigem Chrom erreicht man leicht durch Zentrifugieren. Diese Stufevermindert in erwünschter Weise die Verdampferbelastung bei der nachfolgenden Verarbeitung der "Rotlauge11. Alles, was für eine Cr(III)-freie "Rotlaugen"-Beschikkung für die Verdampfung erforderlich sein könnte, ist ein Reinigungsfilter, das viel kleiner wäre als das "Braunsehlamm"- w Filtrationssystem, das bei den herkömmlichen Verfahren erforderlich ist.
Zum klareren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun auf die Zeichnung bezug genommen:
Die Zeichnung zeigt ein schematisches Fließbild eines Chromge- winnungaverfahrens f in dem Chromerz (1) einer alkalischen Oxidation oder Röstungsstufe bei hoher Temperatur ausgesetzt, anschließend gekühlt und mit einer wäßrigen Lösung ausgelaugt wird, um die Gelblauge (2) zu bilden, die eine Lösung von unreinem
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Natriumchromat umfaßt, das filtriert wird, um unlösliche Verunreinigungen aus dem gerösteten Erz zu entfernen. Die Gelblauge w.ird mit Natriumbisulfatlösung angesäuert, die im wesentlichen frei von dreiwertigen Chromsalzen ist. Dies kann bequemerweise in einem Behälter erfolgen, der mit einem Rührer ausgestattet ist, und die Reaktion ist sehr schnell. Wie in dem Fließbild gezeigt, ist das resultierende Produkt Rotlauge (4), die eine wäßrige Lösung von Natriumbichromat, Natriumsulfat und Natriumchlorid umfaßt. Tabelle I enthält die betreffenden Werte dieser Umwandlung:
Tabelle I
Umwandlung von Na2CrO. in 22
Bereich Bevorzugt
Gewichts-% Na^CrO. in der Auslaugflüssigkeit 2O - 45 40-45
Konzentration der NaHSO.-Nebenproduktlösung 30 - 60 50 - 60
Liter NaHSO4-Lösung/Liter
Gelblauge 0,2-1,4 0,5-0,8
Umwandlungstemperatur (0C) 25 - 120 60 - 80 ΌΐΙ-Wert der Lösung 3,0-3,4 3,0-3,4
Nach der Filtration geht die Rotlauge zu einem Mehrfachverdampfersystem (5) zusammen mit einer Menge Flüssigkeit (6) aus einer elektrolytischen Zelle (11) . Die Flüssigkeit enthält ein Gemisch von Natriumbisulfat und Natriumpersulfat. Die Oxidation der Chloridionen kann vor oder in Verbindung mit der Konzentrierung der Rotlauge erfolgen. Tabelle II zeigt die entsprechenden Ferte für die Chloridlonenoxidation:
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Tabelle II
Entfernung der Chloridionen, Abtrennung von Na3SO4
Bereich Bevorzugt
Liter Zellenflüssigkeit je Li- '
ter Rotlauge 0,02 - 0,1 0,01 - 0,05 "
Gramm/Liter Na3S3Og in der
Zellenflüssigkeit 200 - 950 400 - 950
Gramm/Liter NaHSO4 in der Zellenflüssigkeit 0 - 400 0 - 400
fc Der Mehrfachverdampfer arbeitet bei etwa 0,2 bis 1 atü (3 bis 15 psig) Druck und bei Temperaturen von 70 bis 140 C.Während der Verdampfung werden die vorhandenen Chloridionen zu elementarem Chlor (7) oxidiert, das bei den in der Verdampfung angewendeten Temperaturen ausgetrieben wird. Das handelsfähige Nebenprodukt Natriumsulfat (8) kristallisiert während der Konzentrierung aus und wird von der Bichromatlösung abgetrennt. Das gesamte Sulfat oder ein Teil hiervon kann auf Lager (9) gehen, doch geht vorzugsweise etwas von ihm (etwa 5 % des Gesamtertra-
^ ges) zu dem Kessel (10), wo es mit Schwefelsäure auf NaHSO.
eingestellt wird und dann zu der elektrolytischen Diaphragmazelle (11) gelangt. Das Hauptprodukt aus dem Verdampfer (5), das eine konzentrierte Lösung von Natriumbichromat (15) umfaßt, wird zu dem erhitzten Behälter (16) überführt und dann zu einem Kristallisiergefäß (17). Man erhält Kristalle von Na3Cr3O7^H3O als fertiges handelsfähiges Produkt (18),und die Laugen (19) werden zu dem Verdampfer (5) zurückgeführt.
Das elektrolytisch in Natriumpersulfat umzuwandelnde Nebenprodukt Na3SO4 (10) ist eine etwa 45 gewichts-%-ige Lösung, bezogen
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auf Na3SO4. Obwohl Natriumbisulfat-Nebenprodukt (13) aus der Herstellung von Chromsäureanhydrid als Beschickung für die elektrolytische Zelle statt des angesäuerten Natriumsulfats aus der Rotlauge des Mehrfachverdampfers verwendet werden kann, ist dies wegen seiner stärkeren Chromverunreinigung nicht bevorzugt, da diese Schwierigkeiten während der Elektrolyse hervorrufen kann. Die Na3SO4-LOSmIg (10) wird ungefähr mit der stöchiometrischen Menge an H3SO4 (12) versetzt, die erforderlich ist, um eine Lösung von Natriumbisulfat nach der folgenden Reaktionsgleichung zu bekommen:
Na2SO4 + H3SO4 —* 2NaHSO4
Die elektrochemische Oxidation von Bisulfat zu Persulfat kann in Zellen ohne Diaphragmen durchgeführt werden, wenn die Kathoden mit Asbest oder einem anderen nicht reagierenden permeablen Material, das mit dem System verträglich ist, eingehüllt sind. Die Temperatur der Zelle kann zwischen etwa 0 und 40° C, vorzugsweise zwischen 25 und 35° C gehalten werden. Eine elektromotorische Kraft von 5 bis 15 Volt kann angewendet werden, vorzugsweise von 5 bis 12 Volt. Die resultierende Anodenstromdlch-
te kann von 30 bis 100 Ampere je dem , vorzugsweise zwischen 50 und 100 Ampere variieren. Die elektrochemische Oxidation kann fortgesetzt werden, bis die Konzentration an Na3S3Og zwischen 200 und 950 g/l, vorzugsweise zwischen 400 und 950 g/l, liegt.
Das Produkt (6) der elektrolytischen Zelle (11) , das ein Gemisch von Natriumbisulfat und Natriumpersulfat umfaßt, wird in zwei Ströme unterteilt. Ein Strom wird zu dem Verdampfer (5) zur Oxi-
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dation der Chloridionen in der Rotlauge eingespeist, und der andere Strom wird verwendet, um das dreiwertige Chrom in sechswertiges Chrom in der Bisulfatlösung (27) umzuwandeln, die benutzt wird, um mit der Gelblauge (2) zu reagieren.
Nach einer bevorzugten Methode der vorliegenden Erfindung wird Chromsäureanhydrid in der Weise hergestellt, daß man einen Teil des kristallinen Natriumbichromates (20), das in dem Kristalli-
es sationsgefäß (17) gebildet wurde, nimmt und zu einem Auflösungskessel (21) führt und dort in einer Wassermenge bei einer Temperatur von etwa 80° C wieder auflöst, um eine Lösung mit einer Konzentration von etwa 70 %, bezogen auf Na2C^O7 zu bekommen. Die heiße gesättigte Lösung wird dann in dem Auflösungskessel oder in einem hiervon getrennten Kristallisiergefäß bei einer Temperatur von etwa 100 bis 140° C kristallisiert, wobei wasserfreies Natriumbichromat, Na3Cr3O7 (22) , auscjkristallisiert. Das Filtrat (23) kann zu dem Mehrfachverdampfer oder den Mehrfachverdampfern (5) zurückgeführt werden. Das wasserfreie Ma3Cr3O7 (22) wird zu einem Umwandlungskessel (24) überführt, dem eine * Schwefelsäure (25) unter Rühren zugesetzt wird, um Chromsäureanhydrid (CrO3) und NaHSO4 als Nebenprodukt (13) zu produzieren. Es ist möglich, die Kristallisation des wasserfreien Natriumbichromates auszuschalten und die Schwefelsäure direkt zu den Na3Cr3O7^H3O zuzusetzen und das Wasser während der Umwandlung zu CrO- auszutreiben.
Bei der angewendeten Temperatur liegen sowohl das CrO3 (28) wie auch das NaHSO4 (13) in flüssigem Zustand vor, und sie warden nach einer der verschiedenen Methoden zur Phasentrennung für
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miteinander nicht mischbare Flüssigkeiten getrennt. Tabelle III zeigt die betreffenden Werte für die Herstellung von Chromsäureanhydrid.
Tabelle III
Oleum (20 % SO3) in Gramm je Gramm
Bereich
Bevorzugt
Temperatur in 0C
Für die Umwandlung erfor derliche Zeit in Std.
0,68 - 0,74 0,70 - 0,72 197 - 203 197 - 200
0,5 - 1
0,5 - 1
Das geschmolzene Chromsäureanhydrid (28) wird zu einer Flockenherstellungwalze überführt und als ein handeisfähiges Produkt (26) abgepackt.
Das Hatriumbisulfat-Nebenprodukt (13) wird als NaHSO^ mit einem Gehalt einer kleinen Wassermenge zu einem Oxidationskessel (29) überführt. Dieses Material, das mit dreiwertigem Chrom und Zersetzungsprodukten verunreinigt ist, die durch die hohen Temperaturen während der Umwandlung von Bichromat in Chromsäureanhydrid entstanden sind, wird nach dem Kühlen und einiger Verdünnung mit Wasser in dem Kessel (29) mit dem zweiten Strom (61) des Natriumbisulfat und Natriumpersulfat umfassenden Produktes der elektrolytischen Zelle behandelt. Die Tabelle IV zeigt die betreffenden Werte für die Oxidation des dreiwertigen Chroms.
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Tabelle IV
Lösung Bereich - 60 Bevorzugt 60
% NaHSO4 in Og je Gramm Cr (III) 30 9 50 - - 8,5
Gramm Na^S^ in 0C 6 - - 115 7,0 70
Temperatur 60 - 4,0 60 - -3,0
Zeit in Std 1,0 1 1,5 0,5
pH-Wert 0 - 0 -
Beispiel 1
300 g Natriumbisulfat-Nebenprodukt, verunreinigt mit sechswertigem und dreiwertigem Chrom, das aus einer typischen Chrpmsäu-
ung
reanhydridherstell- stammt, werden in 200 g Wasser aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gehalt von 0,24 % dreiwertigem Chrom /Cr(IIl27 zu erhalten. Die Lösung wird auf 60° C erhitzt und mit dem Produkt einer elektrochemischen Zelle, das 8,4 g Natriumpersulfat enthält, behandelt. Das Gemisch wird 3 Stunden auf 60° C gehalten, worauf eine chemische Analyse zeigt, daß der Cr(III)-Gehalt auf 0,04 % abgenommen hatte, was einer Oxidation von etwa 83 % des dreiwertigen Chrom zu sechswertigem Chrom entspricht. Die Analysenmethode besteht in einer direkten Bestimmung des restlichen dreiwertigen Chroms durch Ausfällung als Cr(OH), niit Ammoniak, anschließendes Umlösen in verdünnter Schwefelsäure, Oxidation mit Cersulfat und Titration des so gebildeten sechswertigen Chroms mit einer Standardnatriumnitritlösung.
Das so behandelte Natriumbisulfat wird dann bei 80° C mit einer starken wäßrigen Lösung von Natriumchromat ("Gelblauge" aus dem Auslaugen des Röstproduktes) mit einem Gehalt von etwa 5540 q
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Na2CrO4 je Liter und kleiner Mengen von restlichem Na3CO3 und NaCl aus den bei dem Verfahren verwendeten Rohmaterialien vereinigt. Die Bisulfat- und Chromatlösungen werden in solchen Mengenverhältnissen miteinander vereinigt, daß man einen pH-Wert nahe dem von Bichromat, d.h. von etwa 3,0, erhält. Somit werden 234 g der Bisulfatlösung wie oben beschrieben behandelt, und 500 g der Chromatlösung ergeben 734 g einer "Rotlauge", die im wesentlichen Natriumbichromat (174 g als Na3Cr3O7^H3O) und Natriumsulfat (166 g als Na2SO4) zusammen mit einer kleinen Menge Chloridionen (0,53 g als NaCl) enthält. Etwas von dem so gebildeten Na3SO4 in dem Rotlaugesystem kristallisiert aus der Lösung bei 80° C aus. Das Gemisch wird eingedampft, um 321 g Wasser zu entfernen, worauf sich das meiste des restlichen Na2SO4 abtrennt. Man erhält 24Og einer Lauge, die 168 g Na3Cr3O7^H3O, 0,36 g Na3SO4 und 0,60 g NaCl enthält. Die Lauge wird zur Chloridentfernung in der Weise behandelt, daß man das Produkt einer elektrochemischen Zelle, das 1,15 g Natriumpersulfat enthält, zusetzt. Das Gemisch wird eine Stunde auf dem Siedepunkt (115 C) gehalten. Während dieser Zeit wird aus dem System Chlorgas freigesetzt. Die chemische Analyse zeigt, daß der Chloridgehalt von 0,15 % Cl- auf 0,05 % Cl entsprechend einer 67 %-igen Entfernung von Chloridionen unter diesen Bedingungen herabgesetzt wird.
Endverdampfung der so behandelten Lauge bewirkt eine Abtrennung des meisten restlichen Na3SO4 und ergibt eine Lauge, die etwa 83 Gewichts-% Na3Cr3O7^HpO enthält, welches eine ausreichend gereinigte Beschickung für die Kristallisation des Produktes Na3Cr3O7^H3O ist.
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Das zur Oxidierung des Cr(III) und der Chloridionen benutzte Natriumpersulfat wird durch die elektrochemische Oxidation einer Probe von Natriumsulfat-Nebenprodukt bereitet, das aus der Bichromat-Sulfattrennung stammt, indem man 106,5 g Natriumsulfat-Nebenprodukt mit 73,4 g konzentrierter Schwefelsäure und 270 g Wasser vereinigt, um eine Lösung zu bekommen, die 40 Gewichts-% NaHSO4 enthält. 200 ml (267 g) dieser Lösung werden in eine elektrochemische Zelle mit einer einzigen Kammer, mit einer Platin-
2
anode mit einer Oberfläche von 42 cm und einer Platinkathode
2
mit einer Oberfläche von 84 cm überführt. Letztere ist mit Asbestschnur umwickelt, die als Diaphragma wirkt, um die kathodische Reduktion von Persulfat auf ein Minimum herabzusetzen. Die Zelle wird von außen mit einem Eis-Salzbad gekühlt, wobei die elektrolytische Temperature während der Elektrolyse auf 25 bis 35 C gehalten wird. Ein Strom von 10 Ampere wird bei einer Spannung von 10 bis 12 Volt erhalten. Das Fortschreiten der elektrochemischen Bildung von Persulfat wird durch chemische Analyse überwacht. Die Stromausbeute nimmt gleichmäßig während der Elek- ψ trolyse von 52 % nach den ersten 5 Amperestunden auf 23 % nach 33 Amperestunden ab. An diesem Punkt sind 35 % Bisulfat in Persulfat umgewandelt, wobei man ein Zellenprodukt mit einem Gehalt von 191 g Na3S2O3 je Liter erhält.
Beispiele 2 und 3
Diese Beispiele erläutern die wirksame Entfernung der Chloridionen bei anomal hohen Konzentrationen.
Eine Lösung mit einem Gehalt von 750 g Na3Cr3O7^H3O, 5OO g H3O und 27,4 g NaCl werden mit 61,2 g Natriumpersulfat (10 % über-
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schuß gegenüber der stöchiometrischen Menge) behandelt, und das Gemisch wird 1OO Minuten auf 115° C erhitzt. Am Ende dieser Zeit enthält das Gemisch nur 0,005 % Chlorid entsprechend einer Entfernung von mehr als 99 % der Chloridionen.
In einem anderen Versuch wird ein Schlamm, der 350 g Na3Cr3O-* 2H2O, 98,7 g H3O, 1,3 g Na3SO4 und 50,0 g NaCl enthält, mit 112 g Natriumpersulfat (10 % Überschuß gegenüber der stöchiometrischen Menge) behandelt, und das Gemisch wird 95 Minuten auf 118° C erhitzt. Am Ende dieser Zeit enthält dieses Gemisch nur 0,015 % Chlorid entsprechend einer Entfernung von 99,8 % des Chlorids.
Beispiel 4
Dieses Beispiel erläutert die Wirkung der Temperatur und Konzentration auf die Oxidation von Cr(III) in Natriumbisulfat-Nebenprodukt.
Eine 60 %-ige Lösung von Natriumsulfat-Nebenprodukt aus der Herstellung von Chromsäureanhydrid, verunreinigt mit 0,203 % ionischem Cr(III), wird in zwei Anteile geteilt und mit den 1,2-fachen der stöchiometrischen von Na3S3O3 bei (a) 60° C und (b) bei 70° C oxidiert.
Gewichts-% Cr(III)-Ionen in 60 % NaHSO^ Oxidationstemp. in 0C . Stunden
60° C 0,18 0,066 0,021 0,018
70° C 0,20 0,018 0,017 0,016
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Bei 60° C sind drei Stunden erforderlich, um 90 % des Cr(III) zu Cr(VI) zu oxidieren, während bei 70° C dies in einer Stunde erreicht wird.
Die Stufenfolge·des neuen Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung ergibt folgende wesentliche Verfahrensverbesserungen: a) Der lästige "Braunschlamm", der bei den bekannten Methoden mit dem Versuch, die Säure in dem Bisulfat-Nebenprodukt zu gewinnen, auftrat, wurde ausgeschaltet.
fc, b) Sowohl das dreiwertige Chrom wie auch das sechswertige Chrom
in dem Bisulfat-Nebenprodukt, die bisher mit dem "Braunschlamm" verloren gingen, werden nun gewonnen.
c) Die lästige Filtration des Braunschlammes wurde ausgeschaltet.
d) Das Wegwerfen des "Braunschlammes" ist nicht mehr erforderlich. Dies ist ein wesentlicher Punkt, besonders im Hinblick auf die Umweltverschmutzungsprobleme.
e) Eine zweite Stufe bei der Umwandlung von Chromat in Bichromat wurde ausgeschaltet, da der pH-Wert auf 3,0 bis 3,5 statt auf 5,0 gehalten werden kann, bei welchem pH-Wert eine Filtration möglich wird, die Umwandlung aber unvollständig ist. Bei pH 3,0 bis 3,5 erhält man in einer Stufe eine vollständige Umwandlung.
f) Es sind wenige Apparaturen zur Verdampfung erforderlich, was auch ein Einsparen von Brennstoff oder Energie mit sich bringt.
g) Es werden keine Fremdionen eingeführt, die eine Reinigung komplizieren würden.
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h) Es sind keine zusätzlichen Rohmaterialien erforderlich.
i) Es ist weniger Schwefelsäure erforderlich, als bei den meisten bekannten Verfahren.
j) Die Chloridionenverunreinigung wird leicht und wirksam entfernt.
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Claims (25)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Alkalibichromat, dadurch gekennzeichnet, daß man Chromerz unter alkalischen Oxidationsbedingungen bei erhöhten Temperaturen unter Bildung eines Röstgemisches röstet, das Gemisch mit einer wäßrigen ^-Lösung unter Bildung einer Lauge, die gelöstes Chrom enthält, auslaugt, diese Lösung mit einer von dreiwertigem Chrom im wesentlichen freien Alkali-
™ bisulfatlösung ansäuert und dabei das Chrom des gerösteten Gemisches wenigstens teilweise in Alkalibichromat umwandelt, diese mit Säure behandelte Alkalibichromat enthaltende Flüssigkeit zu einer Verdampfungsstufe überführt, sie unter Konzentrierung der Chromverbindungen darin eindampft und aus der eingedampften Flüssigkeit Alkalibichromat auskristallisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalibichromat Natriumbichromat gewinnt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalibisulfat ein von dreiwertigem Chrom im wesentlichen freies Natriumbisulfat verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zu der Chromatlösung die von dreiwertigem Chrom im wesentlichen freie Bisulfatlösung bei einer Temperatur zwischen 25 und 120 C zusetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert der Natriumchromatauslaugflüssigkeit auf 3,0 bis 3,5 durch Zugabe der Bisulfatlösung einstellt.
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6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man der Alkalibichromatlösung Persulfatanionen in einer ausreichenden Menge zusetzt, um verunreinigendes Halogenid zu Halogen zu oxidieren, die Bichromatlösung durch Verdampfen konzentriert und das Halogen austreibt und so im wesentlichen halogenfreies Bichromat erhält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zu der durch Halogenid verunreinigten Bichromatlösung Persulfatanionen zusetzt, die man durch Ansäuern von Alkalisulfat mit wenigstens der stöchiometrischen Menge an Schwefelsäure unter Umwandlung des Sulfats in Bisulfat und Durchleiten von Gleichstrom durch diese Lösung in einer elektrolytischen Diaphragmazelle bis zum Erreichen einer Persulfatkonzentration dieser Lösung zwischen 200 und 950 g je Liter erhalten hat.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Umwandlung des Chromats in das Bichromat eine von dreiwertigem Chrom im wesentlichen freie Bisulfatlösung verwendet, die man durch Behandlung des Alkalibisulfat-Nebenproduktes aus der Chromsäureproduktion mit Persulfatanionen erhalten hat.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man eine zu dem mit dreiwertigem Chrom verunreinigtenBisulfat-Nebenprodukt zugesetzte Persulfatanionenmenge verwendet, die gleich oder im Überschuß zu der stöchiometrischen Menge ist, die erforderlich ist, um die vorliegenden dreiwertigen Chromionen in sechswertigen Zustand zu oxidieren.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Natriumbisulfat-Nebenprodukt bei einer Temperatur zwischen 60 und
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120° C behandelt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung des Natriumbisulfat-Nebenproduktes 1 bis 4 Stunden oder bis zu dem Zeitpunkt fortsetzt, an dem wenigstens 90 % des dreiwertigen Chroms oxidiert sind.
12. Elektrolytisches Verfahren zur Umwandlung von Alkalibisulfat in Alkalipersulfat, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gleichstrom von 5 bis 15 Volt durch eine 30 bis 6O gewichts-%-ige Bisulfatlösung bei einer Temperatur zwischen 0 und 40° C ausreichend lange hindurchleitet, um 30 bis 80 % des Bisulfats in Persulfat umzuwandeln.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bisülfat das während der Chromsäureanhydrid-Herstellung gebildete Bisulfat-Nebenprodukt verwendet.
14. Verfahren nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß man eine elektrolytische Zelle mit inerten Elektroden verwendet, wobei die Kathode in dem Bad von einem semipermeablen inerten Material umgeben ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man eine elektrolytische Zelle verwendet, in der die Elektrodenoberfläche ein Edelmetall oder eine Legierung hiervon umfaßt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man Platinelektroden oder platinierte Elektroden in der elektrolytischen Zelle verwendet.
17. Verfahren zur Verminderung des Halogenidverunreinigungsgehaltes einer wäßrigen Lösung von Alkalibichromat, dadurch gekennzeichnet, daß man mit der wäßrigen Bichromatlösung eine ausreichende
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Menge an Alkalipersulfat unter ausreichenden Reaktionsbedingungen umsetzt, daß das Halogenid zu Halogen oxidiert wird, wobei diese Reaktionsbedingungen eine Reaktionslösung bei einem pH-Wert im Bereich von etwa 3 bis 5 und eine Temperatur von 50° C bis zum Siedepunkt der wäßrigen Lösung einschließen, Halogen aus dieser Lösung freisetzt und eine Bichromatlösung gewinnt, die . einen wesentlich verminderten Halogenidgehalt besitzt,
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalibichromat eine Natriumbichromatlösung verwendet.
19. Verfahren nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Alkalibichromatlösung verwendet, in der die Halogenidverunreinigung Chlorid ist.
20. Verfahren nach Anspruch 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalipersulfat Natriumpersulfat verwendet.
21. Verfahren nach Anspruch 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkalipersulfat in der Reaktionslösung in einer ausreichenden stöchioraetrischen Menge verwendet, um im wesentlichen den gesamten Halogenidgehalt der Bichromatlösung zu Halogen zu oxidieren,
22. Verfahren nach Anspruch 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Temperatur von 60 bis 120° C arbeitet.
23. Verfahren zur Verminderung des Gehaltes an dreiwertigem Chrom in einer wäßrigen Alkalibisulfatlösung, dadurch gekennzeichnet, daß man mit der wäßrigen Lösung eine ausreichende Menge an Alkalipersulfat unter ausreichenden Reaktionsbedingungen umsetzt,
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um im wesentlichen das gesamte dreiwertige Chrom in der Bisulfatlösung zu sechswertigem Chrom zu oxidieren, wobei diese Reaktionsbedingungen eine Reaktionslösung mit einer Temperatur zwischen etwa 60° C und dem Siedepunkt der Lösung einschließen, und eine im wesentlichen von dreiwertigem Chrom freie Bisulfatlösung gewinnt«
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalibisulfat Natriumbisulfat verwendet, das durch Umsetzung einer wäßrigen Natriumbichromatlösung mit Schwefelsäure bei erhöhten Temperaturen unter Bildung eines Natriumbisulfatproduktes und Abtrennung des Bisulfats von der Chromsäure gewonnen wurde.
25. Verfahren nach Anspruch 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation bei einer Temperatur zwischen 60 und 115 C durchführt.
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