Спосіб одержання розчину монохромату натрію

Спосіб одержання розчину монохромату натрію шляхом окислювального випалу хромітвмісної сировини в суміші з содою та шламом з подальшим водним вилуговуванням спеку, який відрізняється тим, то в хромітвмісній сировині підтримують співвідношення масових часток домішок АЬОз S1O2, яке дорівнює 1 1,2 ч-0,5 Винахід належить до способів одержання розчину монохрома ту натрію і може знайти застосування в технології виробництва хромових сполук як проміжний продукт Відомо спосіб одержання розчину монохромату натрію шляхом окислювального випалу хромітової руди в суміші з содою та доломітом в обертовій печі і подальшого водного вилуговування спеку монохромату з одержанням розчинів монохромату натрію, який далі використовують для одержання інших хромвмісних сполук, у тому числі й біхромату натрію /Див, наприклад, Т Д Авербух, П Г Павлов Технология соединений хрома Ленинград, "Химия", 1973г, с 156/ Одержаний за цим способом розчин монохромату натрію є досить високої чистоти і має в собі більше 5г/л домішок алюмінію у перерахунку на АЬОз однак використання доломіту /чи інших кальційвмісних наповнювачів/ у складі шихти для випалу призводить до різкого збільшення виходу відкидного шламу Ступінь видобутку хрому при цьому невисокий і становить 76ч-78% Відомо спосіб одержання розчину монохромату натрію шляхом окислювального випалу хромітової руди в суміші з содою та Імамом в обертовій печі з подальшим водним вилуговуванням спеку /Див, наприклад, авт свід 1758004 МПК C01G 37/14 оп 30 08 92 БИ №32/ За технічною суттєвістю та результатом, що досягається, відомий спосіб є найбільш близьким до того, що заявляється У способі-прототипі ступінь добування хрому досягає 90%, при цьому знижується об'єм відкид ного шламу Однак, спосіб не дає можливості одержувати розчин монохромату натрію стандартної якості через їхнє забруднення домішками алюмінію, оскільки очищення розчинів від алюмінію пов'язане з утворенням гелеподібного осаду, відокремлення і промивка якого є утрудненим процесом В основу винаходу покладено завдання створити спосіб одержання розчину монохромату натрію, в якому домішки алюмінію є відсутніми, або АНОзстановить не більше 5г/л Поставлене завдання вирішується у способі одержання розчину монохромату натрію шляхом окислювального випалу хромітовмісної сировини в суміші з содою та шламом з подальшим водним вилуговуванням спеку, при цьому в хромітвмісній сировині підтримують співвідношення масових часток домішок АІ2О3, S1O2, яке дорівнює 1 1,2-0,5 ВІДМІННОЮ ознакою способу, що заявляється, є те, що в хромітвмісній сировині підтримують співвідношення масових часток домішок АІ2О3 S1O2, яке дорівнює 1 1,2-ьО,5 Виходячи з описаного рівня техніки, випливає, що вказана відміна способу, що заявляється, є новою Як показали дослідження, здійснені авторами, окислювальний випал хромвмісної шихти із співвідношенням домішок АЬОз і S1O2 1 1,2-ьО,5 дає змогу одержати розчин монохромату натрію без домішок алюмінію або вмісту його у розрахунку на АЬОз не більше 5г/л Це забезпечується тим, що у процесі окислювального випалу шихти, яка скла 00 о ю ю 55018 дається з хромвмісної сировини, соди та шламу із заданим співвідношенням домішок АЬОз і S1O2, останні взаємодіють за реакцією Al2O3+2SiO2+Na 2 CO3=2NaAISiO4+CO2 (1) Утворювані сполуки NaAISiO4, є практично нерозчинені у воді Зниження частки S1O2 у співвідношенні, що заявляється, нижче 0,5 призводить до одержання розчинів монохромату натрію з підвищеним вмістом АЬОз Збільшення частки S1O2 співвідношенні, що заявляється, вище 1,2 технологічно і економічно є недоцільним Спосіб здійснюється таким чином Хромітвмісний концентрат у суміші з содою та шламом завантажують у піч, нагріту до 1150°С і витримують протягом 1 години Спек монохромату натрію, що утворився, вивантажують, охолоджують, подрібнюють і вилуговують водою Суспензію поділяють на фільтрі з одержанням розчину монохромату натрію Спосіб пояснюється такими прикладами Приклад 1 Для виготовлення шихти змішують 1,04кг хроМІТВМІСНОГО концентрату /мас частка, % Си 2 О 3 =45,95, АІ 2 О 3 -І6, SiO 2 - 2/, 1,373кг шламу /мас частка CU2O3-10,85%/, 1,066кг соди/мас частка Na2CO3-98,4%/1, як сировину, дюксиду кремнію 0,177кг річкового піску в розрахунку на 100% S1O2 Діоксид кремнію уводиться в шихту для створення стехіометричного співвідношення АЬОз SiO2=1 1,18 за реакцією / 1 / Шихту завантажують у піч, нагріту до температури 1150°С і витримують при заданій температурі 1 годину Одержані 3,041 кг спеку монохромату натрію охолоджують, подрібнюють, вилуговують водою у співвідношенні 1 1 і фільтрують Одержують 2,98кг розчину монохромату натрію Розчин має 130,66г/л CU2O3 AI2O3 в розчині немає Приклад 2 Співвідношення АІ2О3 SiO2=1 1,18/ у хромітвмісному концентраті Це відповідає стехіометрії Для одержання шихти змішують 2,049кг хромового концентрату /мас частко, % CU2O3 - 28,0, АІ 2 О 3 -16,0, SiO 2 -18,86/ 0,531 кг шламу /мас частка Cu 2 O 3 -10,36/, 1,069кг соди/мас, частка Na 2 CO 3 98,4/ Спікання, вилуговування і поділ провадили так само, як і в прикладі 1 Маса одержаного спеку становить 3,03кг, маса розчину монохромату натрію 2,96кг з концентрацією CU2O3 129,3г/л і відсутністю в розчині домішок АІ 2 О 3 Приклад 3 /Співвідношення АІ 2 Оз S1O2 = 1 0,9/ Частка S1O2 від стехіометрії KSiO2=0,76 Для одержання шихти змішують 1,181кг хромового концентрату /мас частка, % Си2Оз-40,89, АІ 2 Оз14,24, SiO 2 -12,79/, 1,365кг шламу /мас частка Na 2 CO 3 - 10,85%/ і 1,073кг соди, /мас частка ЫагСОз - 98,4%/ Спікання, вилуговування та поділ, як у прикладі 1 Маса одержаного спеку становить 3,02кг, маса розчину монохромату натрію 2,96кг з концентрацією Си 2 О 3 - 128,6г/л і АІ 2 0О 3 2,5г/л Приклад 4 /Співвідношення АІ 2 Оз SiO2=1,07/ Частка S1O2 від стехіометрії становить KSiO2=0,59 Для одержання шихти змішують 1,148кг хромового концентрату /мас частка, %\ Си 2 О 3 - 42,06, АІ 2 О 3 - 14,65, SiO 2 -10,28/, 1,399кг шламу /мас частка Си2Оз-10,85%/, 1,079кг соди /мас доля ЫагСОз - 98,4%/ Спікання, вилуговування і поділ такі ж самі, як наведено вище Маса одержаного спеку 3,01кг, маса розчину монохромату натрію 2,94кг з концентрацією CU2O3126,7г/л іАІ 2 О 3 -5г/л Приклад 5 /Вихід за межі/ Співвідношення АЬОз SiO2=1 1,3 Масова частка S1O2 перевищує стехіометрію Діоксид кремнію вносять додатково до заданого співвідношення Для приготування шихти змішують 1,04кг концентрату /мас, частка, % CU2O345,95, АІ 2 О 3 =16,0%, SiO 2 -2,0/, 1,354кг шламу/мас, частка CU2O3 - 10,85%/, 1,063кг соди /мас частка Na 2 CO 3 - 98,4%/1 SiO 2 - 0,195кг Спікання, вилуговування і поділ суспензії провадили так само, як наведено вище Маса одержаного спеку в КІЛЬКОСТІ 3,02КГ, маса розчину монохромату натрію становить 2,96кг з концентрацією Си2Оз-120г/л, без домішок АЬОз Внесення S1O2 в шихту для спікання в КІЛЬКОСТІ, вище стехіометрії, є недоцільним технологічно і економічно Приклад 6 /Ви хід за межі/ Співвідношення АЬОз S1O2 = 1 0 25 Масова частка S1O2 значно нижче стехіометрії, і вноситься діоксид кремнію з концентратом Для приготування шихти змішують 1,172кг хромового концентрату /мас частка, % Си 2 О 3 =45,82, АІ 2 О 3 -16,0, SiO 2 -2,0/, 1,327кг шламу /мас частка CU2O3-5,15%/і 1,021кг соди/мас частка 98,4%/ Спікання, вилуговування і поділ провадились так само, як наведено вище Маса одержаного спеку 3,0кг, маса розчину монохромату натрію 2,827кг з концентрацією CU2O3 140г/л і з концентрацією АЬОз-50г/л Вміст S1O2 в шихті нижче меж, що заявляються, є неприпустимі через одержання розчинів монохромату натрію з високим вмістом домішок АЬОз Основні дані з наведених в описі заявки прикладів зведено в таблицю У прикладі 7 наведено дані за способом-прототипом Таблиця № прикладів 1 2 Спосіб одержання монохромату натрію Спосіб, що заявляється Концентрація АЬОз у розчині монохромату натрію, г/л Відсутність Відсутність Придатність розчинів для одержання хромвмісних продуктів так так Продовження таблици 55018 № прикладів 3 4 5 Придатність розчинів для одержання хромвмісних продуктів так так Відсутність НІ НІ Вихід за межі значень співвідношень АЬОз S1O2, що заявляються 6 7 Концентрація АЬОз у розчині монохромату натрію, г/л 2,5 5,0 50 5-50 Спосіб одержання монохромату натрію АІ2О3 SiO2 ІСпосіб-прототип НІ Техніко-економічні переваги способу, що заявляється, у порівнянні зі способом-прототипом складаються в одержанні розчину монохромату натрію, в якому домішки алюмінію відсутні або становлять не більше 5г/л Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24