专利名称：一种高松装密度氧化铬的清洁制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高松装密度、金属氧化物的制备方法，具体地说是气体还原剂低 温还原铬盐高松装密度氧化铬的清洁制备方法背景技术
氧化铬主要用于冶金、颜料、磨料、耐火材料、熔喷材料等方面。具有耐腐蚀、耐光、 耐磨、耐酸和碱等特点。
氧化铬生产主要采用硫酸铵-红矾钠热分解法(US4，040，860)和铬酸酐热分解 法。硫酸铵-红矾钠热分解法制取氧化铬是国外产量最大，品种最齐全的生产方法。该方 法优点是适于回转窑大规模生产，生产过程有害气体少，能制得结晶好、色相好、含硫低、粒 度大、表观密度高的产品。铬酸酐热分解法是采用铬酐为原料，在1100 1300°C下煅烧，该 法工艺简单、成本高，生产规模小。上述工业化生产方法所制得的氧化铬产品的松装密度为 0. 6 0. 7g/cm3。
US4, 052，225中公开了一种氢还原制备低硫颜料级氧化铬绿的方法，其还原温度 为900 1600°C，用氢气还原添加0. 1 % 2%超细二氧化硅的碱金属铬酸盐制备颜料级氧 化铬绿。但是这种方法反应温度太高，使得能耗很大；而且，还需要通入能和反应副产物成 盐的气体，反应设备复杂。
CN1907865中公开了以铬盐为原料，以还原性气体作为还原剂，于300 850°C， 将铬盐与过量的还原气体一起反应0. 5 池；冷却后，将反应混合物用水洗涤、干燥后，在 400 1100°C煅烧1 池，得到氧化铬粉体，其氧化铬松装密度为0. 4 0. 5g/cm3。
CN101224985中公布了控制烧结过程中氧分压，在1400 1500°C下保温2 8小 时条件下烧成体积密度在3. 4g/cm3的氧化铬。发明内容
开发一种全新的、具有工业可行性的高松装密度氧化铬的清洁制备工艺，使氧化 铬产品具有高的松装密度，易实现工业化的特点。
本发明的基本思路是六价铬盐与还原性气体在300 800°C下还原得到前驱体， 主要成分为三价的铬化合物和三价碱和铬的化合物，洗涤干燥后得到氢氧化铬和少量的碱 和铬的化合物，称之为中间产物。中间产物在350 550°C保温一段时间，保温后产物直接 在850 1150°C煅烧一段时间，或者中间产物直接从常温开始缓慢升温至850 1150°C煅 烧一段时间，洗涤、过滤、干燥后得到高松装密度氧化铬。
本发明包括以下步骤
(1)铬酸盐，在还原炉中还原，还原温度为300 800°C，还原时间为0. 5 5h，还 原产物在保护性气氛冷却。
(2)还原产物在常温下进行洗涤，过滤干燥后产物称为中间产物。
(3)中间产物在空气气氛下保温一段时间，保温温度为350 550°C，煅烧时间为0 5H。
(4)保温后产物在空气气氛下直接煅烧，煅烧温度为850 1150°C，煅烧时间为 0 3h。
(5)煅烧后产物洗涤、干燥后得到高松装密度氧化铬。具体实施方案
实施例1
IOOOg铬酸钾还原，在箱式还原炉中进行，采用氢气作为还原气体，还原温度为 450°C，还原时间为池，还原过程中氢气流量为0. 6L/min。
还原产物冷却后采用冷水洗涤，洗涤、过滤、干燥得到中间产物。
中间产物在空气气氛下，350°C保温1. 5h，得到保温后产物。
保温后产物在空气气氛下，850°C煅烧1. 5h，洗涤干燥后得到氧化铬样本。
在氧化铬样本中，氧化铬主含量大于99. 0%，松装密度为0. 62g/cm3。
实施例2
1OOOg重铬酸钾还原，在箱式还原炉中进行，采用天然气作为还原气体，还原温度 为500°C，还原时间为池，还原过程中氢气流量为0. 6L/min。
还原产物冷却后采用冷水洗涤，洗涤、过滤、干燥得到中间产物。
中间产物在空气气氛下，400°C保温1.证，得到保温后产物。
保温后产物在空气气氛下，900°C煅烧1. 5h，洗涤干燥后得到氧化铬样本。
在氧化铬样本中，氧化铬主含量大于99. 0%，松装密度为0. 82g/cm3。
实施例3
IOOOg重铬酸钠还原，在箱式还原炉中进行，采用氨气作为还原气体，还原温度为 500°C，还原时间为池，还原过程中氢气流量为0. 6L/min。
还原产物冷却后采用冷水洗涤，洗涤、过滤、干燥得到中间产物。
中间产物在空气气氛下，450°C保温1.证，得到保温后产物。
保温后产物在空气气氛下，950°C煅烧1. 5h，洗涤干燥后得到氧化铬样本。
在氧化铬样本中，氧化铬主含量大于99. 0%，松装密度为0. 84g/cm3。
实施例4
IOOOg铬酸钾还原，在箱式还原炉中进行，采用煤气作为还原气体，还原温度为 500°C，还原时间为池，还原过程中氢气流量为0. 6L/min。
还原产物冷却后采用冷水洗涤，洗涤、过滤、干燥得到中间产物。
中间产物在空气气氛下，500°C保温池，得到保温后产物。
保温后产物在空气气氛下，1000°C煅烧lh，洗涤干燥后得到氧化铬样本。
在氧化铬样本中，氧化铬主含量大于99. 0%，松装密度为0. 75g/cm3。
实施例5
IOOOg铬酸钠还原，在箱式还原炉中进行，采用氢气作为还原气体，还原温度为 550°C，还原时间为池，还原过程中氢气流量为0. 6L/min。
还原产物冷却后采用冷水洗涤，洗涤、过滤、干燥得到中间产物。
中间产物在空气气氛下，550°C保温3h，得到保温后产物。
保温后产物在空气气氛下，1050°C煅烧lh，洗涤干燥后得到氧化铬样本。
在氧化铬样本中，氧化铬主含量大于99. 0%，松装密度为0. 70g/cm3。
实施例6
IOOOg铬酸钾还原，在箱式还原炉中进行，采用氢气作为还原气体，还原温度为 550°C，还原时间为池，还原过程中氢气流量为0. 6L/min。
还原产物冷却后采用冷水洗涤，洗涤、过滤、干燥得到中间产物。
中间产物在空气气氛下，从常温开始升温至950°C煅烧1.5h，控制升温速度为 40C /min，洗涤干燥后得到氧化铬样本。
在氧化铬样本中，氧化铬主含量大于99. 0%，松装密度为0. 62g/cm3。
权利要求
1.一种高松装密度氧化铬的清洁制备方法，包括如下步骤在一定温度下，将铬盐与还原气体一起反应一定时间；冷却后，将反应混合物用水洗 涤、过滤、干燥得到中间产物，中间产物在一定保温过程后进行继续烧结过程，烧结后产物 用水洗涤、过滤、干燥得到高松装密度氧化铬。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的铬盐为铬酸盐或重铬酸盐铬 酸钠或铬酸钾，重铬酸钠或重铬酸钾。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的还原气体为氢气、天然气、煤 气、氨气、甲烷或者它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的保温过程为控制保温温度为 350 550°C，保温时间为0 5h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的继续烧结过程为中间产物在 保温后进行烧结，控制烧结温度为850 1150°C，烧结时间为0 他。
全文摘要
本发明公开了一种制备高松装密度氧化铬的清洁方法。其以铬盐为原料，以还原性气体作为还原剂，于300～800℃，将铬盐与还原气体一起反应0.5～5h，冷却后，将反应混合物用水洗涤、过滤、干燥后得到中间产物；中间产物保温一段时间，控制保温温度为350～550℃，保温时间为0～5h；保温后产物在850～1150℃煅烧0～6h，洗涤干燥后得到高松装密度氧化铬。所述的铬盐为铬酸钾、铬酸钠或重铬酸钾、重铬酸钠；所述的还原气体为氢气、天然气、氨气、煤气或者是它们的混合物。
文档编号C01G37/02GK102030370SQ200910093069
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者张懿, 徐红彬, 李佐虎, 李平 申请人:中国科学院过程工程研究所