專利名稱：一種高松裝密度氧化鉻的清潔制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高松裝密度、金屬氧化物的制備方法，具體地說是氣體還原劑低 溫還原鉻鹽高松裝密度氧化鉻的清潔制備方法背景技術
氧化鉻主要用于冶金、顏料、磨料、耐火材料、熔噴材料等方面。具有耐腐蝕、耐光、 耐磨、耐酸和堿等特點。
氧化鉻生產主要采用硫酸銨-紅礬鈉熱分解法(US4，040，860)和鉻酸酐熱分解 法。硫酸銨-紅礬鈉熱分解法制取氧化鉻是國外產量最大，品種最齊全的生產方法。該方 法優點是適于回轉窯大規模生產，生產過程有害氣體少，能制得結晶好、色相好、含硫低、粒 度大、表觀密度高的產品。鉻酸酐熱分解法是采用鉻酐為原料，在1100 1300°C下煅燒，該 法工藝簡單、成本高，生產規模小。上述工業化生產方法所制得的氧化鉻產品的松裝密度為 0. 6 0. 7g/cm3。
US4, 052，225中公開了一種氫還原制備低硫顏料級氧化鉻綠的方法，其還原溫度 為900 1600°C，用氫氣還原添加0. 1 % 2%超細二氧化硅的堿金屬鉻酸鹽制備顏料級氧 化鉻綠。但是這種方法反應溫度太高，使得能耗很大；而且，還需要通入能和反應副產物成 鹽的氣體，反應設備復雜。
CN1907865中公開了以鉻鹽為原料，以還原性氣體作為還原劑，于300 850°C， 將鉻鹽與過量的還原氣體一起反應0. 5 池；冷卻后，將反應混合物用水洗滌、干燥后，在 400 1100°C煅燒1 池，得到氧化鉻粉體，其氧化鉻松裝密度為0. 4 0. 5g/cm3。
CN101224985中公布了控制燒結過程中氧分壓，在1400 1500°C下保溫2 8小 時條件下燒成體積密度在3. 4g/cm3的氧化鉻。發明內容
開發一種全新的、具有工業可行性的高松裝密度氧化鉻的清潔制備工藝，使氧化 鉻產品具有高的松裝密度，易實現工業化的特點。
本發明的基本思路是六價鉻鹽與還原性氣體在300 800°C下還原得到前驅體， 主要成分為三價的鉻化合物和三價堿和鉻的化合物，洗滌干燥后得到氫氧化鉻和少量的堿 和鉻的化合物，稱之為中間產物。中間產物在350 550°C保溫一段時間，保溫后產物直接 在850 1150°C煅燒一段時間，或者中間產物直接從常溫開始緩慢升溫至850 1150°C煅 燒一段時間，洗滌、過濾、干燥后得到高松裝密度氧化鉻。
本發明包括以下步驟
(1)鉻酸鹽，在還原爐中還原，還原溫度為300 800°C，還原時間為0. 5 5h，還 原產物在保護性氣氛冷卻。
(2)還原產物在常溫下進行洗滌，過濾干燥后產物稱為中間產物。
(3)中間產物在空氣氣氛下保溫一段時間，保溫溫度為350 550°C，煅燒時間為0 5H。
(4)保溫后產物在空氣氣氛下直接煅燒，煅燒溫度為850 1150°C，煅燒時間為 0 3h。
(5)煅燒后產物洗滌、干燥后得到高松裝密度氧化鉻。具體實施方案
實施例1
IOOOg鉻酸鉀還原，在箱式還原爐中進行，采用氫氣作為還原氣體，還原溫度為 450°C，還原時間為池，還原過程中氫氣流量為0. 6L/min。
還原產物冷卻后采用冷水洗滌，洗滌、過濾、干燥得到中間產物。
中間產物在空氣氣氛下，350°C保溫1. 5h，得到保溫后產物。
保溫后產物在空氣氣氛下，850°C煅燒1. 5h，洗滌干燥后得到氧化鉻樣本。
在氧化鉻樣本中，氧化鉻主含量大于99. 0%，松裝密度為0. 62g/cm3。
實施例2
1OOOg重鉻酸鉀還原，在箱式還原爐中進行，采用天然氣作為還原氣體，還原溫度 為500°C，還原時間為池，還原過程中氫氣流量為0. 6L/min。
還原產物冷卻后采用冷水洗滌，洗滌、過濾、干燥得到中間產物。
中間產物在空氣氣氛下，400°C保溫1.證，得到保溫后產物。
保溫后產物在空氣氣氛下，900°C煅燒1. 5h，洗滌干燥后得到氧化鉻樣本。
在氧化鉻樣本中，氧化鉻主含量大于99. 0%，松裝密度為0. 82g/cm3。
實施例3
IOOOg重鉻酸鈉還原，在箱式還原爐中進行，采用氨氣作為還原氣體，還原溫度為 500°C，還原時間為池，還原過程中氫氣流量為0. 6L/min。
還原產物冷卻后采用冷水洗滌，洗滌、過濾、干燥得到中間產物。
中間產物在空氣氣氛下，450°C保溫1.證，得到保溫后產物。
保溫后產物在空氣氣氛下，950°C煅燒1. 5h，洗滌干燥后得到氧化鉻樣本。
在氧化鉻樣本中，氧化鉻主含量大于99. 0%，松裝密度為0. 84g/cm3。
實施例4
IOOOg鉻酸鉀還原，在箱式還原爐中進行，采用煤氣作為還原氣體，還原溫度為 500°C，還原時間為池，還原過程中氫氣流量為0. 6L/min。
還原產物冷卻后采用冷水洗滌，洗滌、過濾、干燥得到中間產物。
中間產物在空氣氣氛下，500°C保溫池，得到保溫后產物。
保溫后產物在空氣氣氛下，1000°C煅燒lh，洗滌干燥后得到氧化鉻樣本。
在氧化鉻樣本中，氧化鉻主含量大于99. 0%，松裝密度為0. 75g/cm3。
實施例5
IOOOg鉻酸鈉還原，在箱式還原爐中進行，采用氫氣作為還原氣體，還原溫度為 550°C，還原時間為池，還原過程中氫氣流量為0. 6L/min。
還原產物冷卻后采用冷水洗滌，洗滌、過濾、干燥得到中間產物。
中間產物在空氣氣氛下，550°C保溫3h，得到保溫后產物。
保溫后產物在空氣氣氛下，1050°C煅燒lh，洗滌干燥后得到氧化鉻樣本。
在氧化鉻樣本中，氧化鉻主含量大于99. 0%，松裝密度為0. 70g/cm3。
實施例6
IOOOg鉻酸鉀還原，在箱式還原爐中進行，采用氫氣作為還原氣體，還原溫度為 550°C，還原時間為池，還原過程中氫氣流量為0. 6L/min。
還原產物冷卻后采用冷水洗滌，洗滌、過濾、干燥得到中間產物。
中間產物在空氣氣氛下，從常溫開始升溫至950°C煅燒1.5h，控制升溫速度為 40C /min，洗滌干燥后得到氧化鉻樣本。
在氧化鉻樣本中，氧化鉻主含量大于99. 0%，松裝密度為0. 62g/cm3。
權利要求
1.一種高松裝密度氧化鉻的清潔制備方法，包括如下步驟在一定溫度下，將鉻鹽與還原氣體一起反應一定時間；冷卻后，將反應混合物用水洗 滌、過濾、干燥得到中間產物，中間產物在一定保溫過程后進行繼續燒結過程，燒結后產物 用水洗滌、過濾、干燥得到高松裝密度氧化鉻。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的鉻鹽為鉻酸鹽或重鉻酸鹽鉻 酸鈉或鉻酸鉀，重鉻酸鈉或重鉻酸鉀。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的還原氣體為氫氣、天然氣、煤 氣、氨氣、甲烷或者它們的混合物。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的保溫過程為控制保溫溫度為 350 550°C，保溫時間為0 5h。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的繼續燒結過程為中間產物在 保溫后進行燒結，控制燒結溫度為850 1150°C，燒結時間為0 他。
全文摘要
本發明公開了一種制備高松裝密度氧化鉻的清潔方法。其以鉻鹽為原料，以還原性氣體作為還原劑，于300～800℃，將鉻鹽與還原氣體一起反應0.5～5h，冷卻后，將反應混合物用水洗滌、過濾、干燥后得到中間產物；中間產物保溫一段時間，控制保溫溫度為350～550℃，保溫時間為0～5h；保溫后產物在850～1150℃煅燒0～6h，洗滌干燥后得到高松裝密度氧化鉻。所述的鉻鹽為鉻酸鉀、鉻酸鈉或重鉻酸鉀、重鉻酸鈉；所述的還原氣體為氫氣、天然氣、氨氣、煤氣或者是它們的混合物。
文檔編號C01G37/02GK102030370SQ200910093069
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月28日 優先權日2009年9月28日
發明者張懿, 徐紅彬, 李佐虎, 李平 申請人:中國科學院過程工程研究所