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碳酸鉻及其制法

2012-03-19 20:38紀柱
無機鹽工業(yè) 2012年2期
關(guān)鍵詞:鍍液三價價鉻

過去,鍍鉻及金屬表面的處理使用六價鉻,由于六價鉻對人體有害,廢鍍液處理費用高,目前使用三價鉻代替六價鉻。使用氯化鉻、硫酸鉻等三價鉻化合物配制鍍鉻液時,鉻逐漸被消耗,但陰離子即氯離子或硫酸根殘存于鍍液中,并隨著新液的補充不斷積累,最終使鍍液組成無法保持穩(wěn)定,需全部更換成新鍍液,并對廢鍍液進行處理。為避免陰離子積累,擬使用不含陰離子的氫氧化鉻或碳酸鉻。碳酸鉻的傳統(tǒng)制法是,將氯化鉻或硫酸鉻水溶液置于反應器內(nèi),不斷攪拌下加入碳酸鈉或碳酸氫鈉水溶液,由于三價鉻鹽極易局部過濃,析出的一級粒子(電子顯微鏡見到的初級顆粒)過小,靜電引力過強,容易聚集成粒徑(激光粒度分布儀所測平均粒徑)過大的聚集體,致在酸性水溶液中難溶解。

日本化工株式會社新專利提出,在反應溫度為0~50℃條件下,將碳酸鈉水溶液和含三價鉻的水溶液同時添加到水介質(zhì)中反應,制得的碳酸鉻呈淡青色(淺藍色),L*a*b*色系的L*=50~70,a*=-4~-2,b*=-10~-7。其在酸性水溶液中溶解性高,且固態(tài)長期保存后溶解性仍然優(yōu)良。用其作為三價鉻源可以縮短三價鉻溶液的配制時間,進行鍍鉻或金屬表面處理時不會有陰離子在鍍液中積累。例如:取10%(質(zhì)量分數(shù))碳酸鈉水溶液500 g、35%(質(zhì)量分數(shù))氯化鉻水溶液85.4 g,分別裝入各自容器備用;兩種溶液的溫度均調(diào)至20℃,在不斷攪拌(300 r/min)下將兩溶液同時加到溫度已調(diào)至20℃的純水中,碳酸鈉溶液添加速度為10 g/min,氯化鉻溶液添加速度為1.7 g/min,用50 min連續(xù)加完,添加期間,反應液維持pH約為7,溫度為20~30℃;將生成的沉淀過濾、水洗至洗出水30℃的電導率為1 mS/cm;濾餅于40℃真空干燥48 h,得到含水率為18.6%(質(zhì)量分數(shù))的淡青色碳酸鉻粉末。其聚集體粒徑為 9.8 μm,一級粒子粒徑 為 355 nm;L*=60.93,a*=-3.08,b*=-8.19;w(Cr2O3)=38.6%、w(CO2)=17.1%、w(H2O)=25.7%,n(CO2)/n(Cr)=0.77;在溫度為 25℃、pH為 0.2的 1 L鹽酸水溶液中加入相當于含有1 g Cr的碳酸鉻時,若生成后立即加入可在18 min全溶,保存90 d后加入可在26 min全溶。

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