鉻化工為氧化鉻綠無(wú)機化工點(diǎn)行業(yè)之一,鉻污染問(wèn)題引起廣泛社會(huì )關(guān)注。中國科學(xué)院過(guò)程工程研究所開(kāi)拓的亞熔鹽鉻化工清潔生產(chǎn)新工藝,大幅度降低了反應溫度和能耗,提高了主元素鉻的利用率,實(shí)現了鉻鐵礦資源的全組分深度利用和鉻渣零排放。
氧化鉻生產(chǎn)工藝為清潔工藝產(chǎn)品工程的重要組成部分。本論文遵循綠色化工原理,以清潔生產(chǎn)工藝中間體鉻酸鉀為原料,研發(fā)出鉻酸鉀低溫氫還原法制備氧化鉻新工藝,替代傳統的鉻酐分解工藝,實(shí)現了堿金屬介質(zhì)的循環(huán)利用,并避免了傳統工藝的含鉻廢氣污染,為清潔工藝全流程進(jìn)一步優(yōu)化完善奠定了基礎。本論文在以下幾個(gè)方面取得了創(chuàng )新性進(jìn)展
(1)在熱力學(xué)分析基礎上,研究了鉻酸鉀低溫氫氣還原制備氧化鉻新方法的可行性。研究結果表明:在相對低溫下,無(wú)需加入與KOH成鹽的中和氣體和添加劑,鉻酸鉀直接氫還原可以制備出氧化鉻,以實(shí)現KOH介質(zhì)的再生循環(huán),完成與鉻鹽清潔工藝液相氧化過(guò)程的有機銜接。
(2)對不同還原溫度的中間產(chǎn)物進(jìn)行了XRD,SEM,FT-IR,XPS,TG-DSC及化學(xué)滴定等多種手段的物相組成分析和價(jià)態(tài)研究,研究了漿化水解,淋洗,甲醇洗滌三種分離水解方法對中間產(chǎn)物物相組成的影響。
結果表明:中間產(chǎn)物主要物相組成為與鉻酸鉀氫還原比較,鉻酸鈉氫還原在更低的還原溫度下實(shí)現了較高的反應速度,還原產(chǎn)物穩定。