Прокаливание гидрата окиси хрома
Для получения окиси хрома обычно применяют гидрат окиси хрома, являющийся отходом некоторых органических производств (например, производства бензоата натрия).
Гидрат окиси хрома можно также получить восстановлением водного раствора хромпика органическими соединениями, например мелассой, при нагревании под давлением.
Процесс проводят в стальных автоклавах большой емкости (—10 ж3), снабженных змеевиком и мешалкой. Вначале загружают раствор натриевого хромпика концентрацией 65—70% (лучше смесь Ма2Сг04 с Ма2Сг207 в отношении 1:4), нагревают его до 90°, закрывают автоклав, а затем медленно с помощью насоса вводят раствор мелассы удельного веса 1,14 в количестве 40—45 вес. ч. на 100 вес. ч. хроматов {считая на Na2Cr207). Реакция восстановления хромпика является сильно экзотермической, благодаря чему температура. внутри автоклава повышается до 130—135°, а давление до 2,0—2,5 атм. Скорость добавления раствора мелассы определяется температурой реакции (135°). Длительность процесса при загрузке 5,5—6,0 т хроматов (считая на Na2Cr207) составляет примерно 12 час.
Процесс может быть видоизменен таким образом, что смесь Na2Cr04 и Na2Cr207 в отношении 1 : 1 смешивается с мелассой и накачивается в автоклав, а восстановление производится при температуре 120° и давлении 1,2—1,4 атм.
Ход реакции восстановления хромпика органическими соединениями может быть представлен следующим уравнением:
Na2Cr207 + 4Н20 — f 3RCOH —> 2Cr (ОН)3 + 2NaOH + 3RCOOH
Полученный гидрат окиси хрома в горячем состоянии накачивают в фильтрпрессы, где отмывают его от щелочи.
Процесс получения окиси хрома из гидрата заключается в следующем. Отмытую пасту гидрата окиси хрома загружают в чан с мешалкой (обычно стальной), добавляют воду из расчета получения суспензии с содержанием 60% воды (по отношению к окиси хрома) и вводят добавки, необходимые для сообщения пигменту того или иного оттенка. После тщательного перемешивания масса перекачивается насосом на барабанную сушилку, где высушивается до общего содержания воды 35%. Из сушилки гидрат окиси хрома с помощью шнека, охлаждаемого водой, подается во вращающуюся печь, где прокаливается на окись хрома. Таким образом, весь этот процесс является непрерывным.
В связи с наличием в гидрате окиси хрома щелочи, часть Сг20з при прокаливании окисляется в хромат. Продукт после прокаливания промывают до общего содержания водорастворимого СЮ3—0,1%, после чего сушат его и размалывают. Промывка обычно производится репульпацией с фильтрацией на барабанных вакуум-фильтрах, сушка — в сушилках типа аэроформ (температура 180—190°, длительность сушки 2,5—3,0 часа), размол — в мельнице типа Раймонда,
Для получения пигмента с желтоватым оттенком в суспензию гидрата окиси (в стальном чане) добавляют щелочь в количестве ^5%NaOH или 10% Na2C03, считая на сухое вещество, и прокаливание производят при 780—800° в течение 2,5—3,0 час. При этом необходимо иметь в виду, что гидрат окиси хрома, полученный восстановлением хромпика мелассой, содержит в адсорбированном состоянии значительное количество щелочи, в связи с чем добавление ее перед прокаливанием не требуется.
Для получения пигмента с синеватым оттенком в суспензию вместо щелочи добавляют 3% борной кислоты, обычно в смеси.
с 0,2—0,5% NaOH, и прокаливание производят при 970—1000° в течение 2,5 час. Синеватый оттенок может быть усилен путем применения более темных сортов гидрата окиси хрома и удлинения времени прокаливания.
Выход окиси хрома колеблется в пределах 85—95% от расчетного. Хромат натрия, образующийся в количестве 5—12% при получении сортов с желтоватым оттенком, частично улавливается во время промывки пигмента на первом барабанном вакуум-фильтре.