申请日2018.12.14
公开(公告)日2019.02.26
IPC分类号C01G37/08
摘要
本发明公开了一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，属于电镀污泥处理技术领域，一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其所用到的试剂和设备包括：氢氧化钠溶液、过氧化氢溶液、浓硫酸溶液、氯化氢溶液、邻菲啰啉、滴瓶、铜铁灵试剂、马福炉，其制备过程包括以下步骤：铬污泥灼烧，氢氧化钠浸取，过氧化氢氧化，过滤，蔗糖还原，可以实现对现有的生产碱式硫酸铬的工艺方法进行改进，对电镀污泥内的含铬废物进行回收利用，同时可对碱式硫酸铬生产过程中的铬离子变化进行及时检测，从而根据需要进行调整，提高碱式硫酸铬的质量，避免使用滚筒干燥器，从而降低载热气体对碱式硫酸铬络离子内结构的影响，保持产品的水溶性和鞣革性能。
权利要求书
1.一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其特征在于：其所用到的试剂和设备包括：氢氧化钠溶液、过氧化氢溶液、浓硫酸溶液、氯化氢溶液、邻菲啰啉、滴瓶、铜铁灵试剂、二苯碳酰二肼丙酮溶液、马福炉，其制备过程包括以下步骤：
步骤一：铬污泥灼烧，铬污泥于300℃马福炉中灼烧1小时备用;
步骤二：氢氧化钠浸取，取灼烧后污泥1克，加2N NaOH 13ml，加热煮沸，搅拌;
步骤三：过氧化氢氧化，向搅拌过程中的污泥滴加过氧化氢溶液3ml，至无气泡发生;
步骤四：过滤，使用过滤网对搅拌后的混合液过滤，滤液为黄色，滴加硫酸溶液酸化，出现棕黄色，滤液中含六价铬离子，滤渣中含三氧化二铁;
步骤五：蔗糖还原，取浸出液，按比例加入浓硫酸0.5ml，搅拌，加热至80℃，按比例加入蔗糖还原剂0.15克，搅拌，使六价铬还原，反应产物为糖浆状粘稠液，加水调节溶液浓度，使溶液透明，在冷却结晶器中冷冻至10℃以下，使部分硫酸钠形成芒硝结晶，经离心分离，制得液体碱式硫酸铬产品。
2.根据权利要求1所述的一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其特征在于：所述邻菲啰啉的质量分数为0.1%，其制备过程为称取0.1g邻菲啰啉加于100ml水中，搅溶，转入滴瓶中备用。
3.根据权利要求1所述的一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其特征在于：所述二苯碳酰二肼丙酮溶液质量分数为0.25%，制备过程为称取0.25g二苯碳酰二肼，溶于100mL丙酮中。
4.根据权利要求3所述的一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其特征在于：所述质量分数为0.25%的二苯碳酰二肼丙酮溶液盛于棕色瓶中，放置于冰箱中保存，使用前观察二苯碳酰二肼丙酮溶液的颜色，若颜色变深时，则二苯碳酰二肼丙酮溶液不能再用。
5.根据权利要求1所述的一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其特征在于：所述步骤四过滤过程中，待滴加浓硫酸溶液酸化后，取滤液O.5ml用水稀释至5ml，用氯化氢溶液调pH4—5，加2滴0.1%的邻菲啰啉，无红色出现，表示无二价铁离子存在。
6.根据权利要求5所述的一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其特征在于：所述步骤四过滤过程中，待滴加浓硫酸溶液酸化后，取滤液0.5ml用水稀释至5ml，用氯化氢溶液调pH1—3，加2滴铜铁灵试剂。
7.根据权利要求6所述的一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其特征在于：所述步骤四过滤过程中，待滴加浓硫酸溶液酸化后，取滤渣用硫酸溶液溶解，加混酸正磷酸和浓硫酸溶液，加高锰酸钾溶液氧化，加1ml尿素，用亚硝酸钠除去过量的高锰酸钾。
8.根据权利要求1所述的一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其特征在于：所述步骤五蔗糖还原过程中，加入蔗糖还原剂搅拌过程中，反应结束时保持溶液沸腾。
9.根据权利要求1所述的一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其特征在于：所述步骤五蔗糖还原过程中，制得的液体碱式硫酸铬产品，可再经浓缩、干燥，制得固体碱式硫酸铬成品。
10.根据权利要求1所述的一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其特征在于：所述步骤五蔗糖还原过程中，将糖浆状粘稠液放入冷却结晶器中冷冻之前，先经自然冷却至室温。
说明书
一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺
技术领域
本发明涉及电镀污泥处理技术领域，更具体地说，涉及一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺。
背景技术
碱式硫酸铬主要用于鞣制皮革，是生产氢氧化铬的原料，染料工业用于生产活性黑染料，印染工业用作媒染剂，也可用在陶瓷釉彩上，另外在印刷技术方面，碱式硫酸铬可以最为活性黑染料、绿色油墨。此外有些工业无机铬化合物合成也会使用碱式硫酸铬作为原料之一，例如:生产氢氧化铬可以使用碱式硫酸铬作为原料，铬鞣剂中的主要成分为碱式硫酸铬，其中起主要作用的为三价铬。Cr3+配位数为6，外层电子构型为3d34s04p0，可提供6个空轨道，属于d2SP3杂化，所形成的络合物一般为内轨型。在中心Cr3+周围含有6个配位体形成单核铬配合物，其空间构型为正八面体。配位体可以是水分子、羟基、硫酸根、羧酸根等，应贮存在阴凉、通风、干燥的库房内。包装容器要密封、防潮。碱式硫酸铬不得与食用物品、有机物、易燃物、酸类共贮混运，装卸时要小心轻放，防止包装破损。三价铬属低毒，六价铬化合物毒性大，具有强烈的腐蚀性和刺激性，操作入员应穿戴劳保用品。使用双层塑料编袋包装。存放于阴凉、干燥处，注意密封，防止受潮。
现有的铬盐厂在使用红矾钠，经干燥剂制得粉状碱式硫酸铬用于鞣革过程中，原料制成品的转化率较低，大量生产原料浪费，且生产步骤较复杂，生产效率不高，同时原料由于需要使用滚筒干燥器，因载热气体温度高，容易造成滚筒外表面的料液薄膜过热，致使产品脱水过多，影响碱式硫酸铬络离子的内结构，水溶性及鞣革性能较差。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，它可以实现对现有的生产碱式硫酸铬的工艺方法进行改进，降低生产碱式硫酸铬所需要的原料，对电镀污泥内的含铬废物进行回收利用，加快碱式硫酸铬的生产效率，同时可对碱式硫酸铬生产过程中的铬离子变化进行及时检测，从而根据需要进行调整，提高碱式硫酸铬的质量，避免使用滚筒干燥器，从而降低载热气体对碱式硫酸铬络离子内结构的影响，保持产品的水溶性和鞣革性能。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种电镀污泥提取碱式硫酸铬的工艺，其所用到的试剂和设备包括：氢氧化钠溶液、过氧化氢溶液、浓硫酸溶液、氯化氢溶液、邻菲啰啉、滴瓶、铜铁灵试剂、二苯碳酰二肼丙酮溶液、马福炉，其制备过程包括以下步骤：
步骤一：铬污泥灼烧，铬污泥于300℃马福炉中灼烧1小时备用;
步骤二：氢氧化钠浸取，取灼烧后污泥1克，加2N NaOH 13ml，加热煮沸，搅拌;
步骤三：过氧化氢氧化，向搅拌过程中的污泥滴加过氧化氢溶液3ml，至无气泡发生;
步骤四：过滤，使用过滤网对搅拌后的混合液过滤，滤液为黄色，滴加硫酸溶液酸化，出现棕黄色，滤液中含六价铬离子，滤渣中含三氧化二铁;
步骤五：蔗糖还原，取浸出液，按比例加入浓硫酸0.5ml，搅拌，加热至80℃，按比例加入蔗糖还原剂0.15克，搅拌，使六价铬还原，反应产物为糖浆状粘稠液，加水调节溶液浓度，使溶液透明，在冷却结晶器中冷冻至10℃以下，使部分硫酸钠形成芒硝结晶，经离心分离，制得液体碱式硫酸铬产品，可以实现对现有的生产碱式硫酸铬的工艺方法进行改进，降低生产碱式硫酸铬所需要的原料，对电镀污泥内的含铬废物进行回收利用，加快碱式硫酸铬的生产效率，同时可对碱式硫酸铬生产过程中的铬离子变化进行及时检测，从而根据需要进行调整，提高碱式硫酸铬的质量，避免使用滚筒干燥器，从而降低载热气体对碱式硫酸铬络离子内结构的影响，保持产品的水溶性和鞣革性能。
进一步的，所述邻菲啰啉的质量分数为0.1%，其制备过程为称取0.1g邻菲啰啉加于100ml水中，搅溶，转入滴瓶中备用，便于对铬污泥内的铁离子含量进行检测，减少铁离子杂质对成品的成分影响。
进一步的，所述二苯碳酰二肼丙酮溶液质量分数为0.25%，制备过程为称取0.25g二苯碳酰二肼，溶于100mL丙酮中，便于通过添加二苯碳酰二肼丙酮溶液显色反应对铬污泥内的成分进行检测。
进一步的，所述质量分数为0.25%的二苯碳酰二肼丙酮溶液盛于棕色瓶中，放置于冰箱中保存，使用前观察二苯碳酰二肼丙酮溶液的颜色，若颜色变深时，则二苯碳酰二肼丙酮溶液不能再用，便于确认使用的二苯碳酰二肼丙酮溶液的具有显色反应的检测效果。
进一步的，所述步骤四过滤过程中，待滴加浓硫酸溶液酸化后，取滤液O.5ml用水稀释至5ml，用氯化氢溶液调pH 4—5，加2滴0.1%的邻菲啰啉，无红色出现，表示无二价铁离子存在，便于对铬污泥内的铁离子含量进行检测，减少铁离子杂质对成品的成分影响。
进一步的，所述步骤四过滤过程中，待滴加浓硫酸溶液酸化后，取滤液0.5ml用水稀释至5ml，用氯化氢溶液调pH 1—3，加2滴铜铁灵试剂，无淡红棕色沉淀出现，表示无三价铁离子存在，便于对铬污泥内的铁离子含量进行检测，减少铁离子杂质对成品的成分影响。
进一步的，所述步骤四过滤过程中，待滴加浓硫酸溶液酸化后，取滤渣用硫酸溶液溶解，加混酸正磷酸和浓硫酸溶液，加高锰酸钾溶液氧化，加1ml尿素，用亚硝酸钠除去过量的高锰酸钾，用二苯碳酰二肼显色剂检查六价铬离子存在，不显红色，说明六价铬离子己被浸取完毕。
进一步的，所述步骤五蔗糖还原过程中，加入蔗糖还原剂搅拌过程中，反应结束时保持溶液沸腾，有利于反应的完全进行。
进一步的，所述步骤五蔗糖还原过程中，制得的液体碱式硫酸铬产品，可再经浓缩、干燥，制得固体碱式硫酸铬成品，便于根据需要制备不同形态的碱式硫酸铬成品。
进一步的，所述步骤五蔗糖还原过程中，将糖浆状粘稠液放入冷却结晶器中冷冻之前，先经自然冷却至室温，便于冷却结晶过程的进行。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现对现有的生产碱式硫酸铬的工艺方法进行改进，降低生产碱式硫酸铬所需要的原料，对电镀污泥内的含铬废物进行回收利用，加快碱式硫酸铬的生产效率，同时可对碱式硫酸铬生产过程中的铬离子变化进行及时检测，从而根据需要进行调整，提高碱式硫酸铬的质量，避免使用滚筒干燥器，从而降低载热气体对碱式硫酸铬络离子内结构的影响，保持产品的水溶性和鞣革性能。
(2)邻菲啰啉的质量分数为0.1%，其制备过程为称取0.1g邻菲啰啉加于100ml水中，搅溶，转入滴瓶中备用，便于对铬污泥内的铁离子含量进行检测，减少铁离子杂质对成品的成分影响。
(3)二苯碳酰二肼丙酮溶液质量分数为0.25%，制备过程为称取0.25g二苯碳酰二肼，溶于100mL丙酮中，便于通过添加二苯碳酰二肼丙酮溶液显色反应对铬污泥内的成分进行检测。
(4)质量分数为0.25%的二苯碳酰二肼丙酮溶液盛于棕色瓶中，放置于冰箱中保存，使用前观察二苯碳酰二肼丙酮溶液的颜色，若颜色变深时，则二苯碳酰二肼丙酮溶液不能再用，便于确认使用的二苯碳酰二肼丙酮溶液的具有显色反应的检测效果。
(5)步骤四过滤过程中，待滴加浓硫酸溶液酸化后，取滤液O.5ml用水稀释至5ml，用氯化氢溶液调pH 4—5，加2滴0.1%的邻菲啰啉，无红色出现，表示无二价铁离子存在，便于对铬污泥内的铁离子含量进行检测，减少铁离子杂质对成品的成分影响。
(6)步骤四过滤过程中，待滴加浓硫酸溶液酸化后，取滤液0.5ml用水稀释至5ml，用氯化氢溶液调pH 1—3，加2滴铜铁灵试剂，无淡红棕色沉淀出现，表示无三价铁离子存在，便于对铬污泥内的铁离子含量进行检测，减少铁离子杂质对成品的成分影响。
(7)步骤四过滤过程中，待滴加浓硫酸溶液酸化后，取滤渣用硫酸溶液溶解，加混酸正磷酸和浓硫酸溶液，加高锰酸钾溶液氧化，加1ml尿素，用亚硝酸钠除去过量的高锰酸钾，用二苯碳酰二肼显色剂检查六价铬离子存在，不显红色，说明六价铬离子己被浸取完毕。
(8)步骤五蔗糖还原过程中，加入蔗糖还原剂搅拌过程中，反应结束时保持溶液沸腾，有利于反应的完全进行。
(9)步骤五蔗糖还原过程中，制得的液体碱式硫酸铬产品，可再经浓缩、干燥，制得固体碱式硫酸铬成品，便于根据需要制备不同形态的碱式硫酸铬成品。
(10)步骤五蔗糖还原过程中，将糖浆状粘稠液放入冷却结晶器中冷冻之前，先经自然冷却至室温，便于冷却结晶过程的进行。