无机盐工业
主管:中海油天津化工研究设计院有限公司
主办:中海油天津化工研究设计院有限公司
   中海油炼油化工科学研究院(北京)有限公司
   中国化工学会无机酸碱盐专业委员会
ISSN 1006-4990 CN 12-1069/TQ
研究与开发

反应条件及陈化过程对氢氧化铬氧化速率的影响

  • 焦帅 ,
  • 衣守志 ,
  • 张红玲 ,
  • 陈辉霞 ,
  • 程西川 ,
  • 张利昌 ,
  • 徐红彬
展开
  • 1.天津科技大学化工与材料学院,天津 300222
    2.中国科学院绿色过程与工程重点实验室(中国科学院过程工程研究所)
    3.中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室
    4.中国科学院大学
    5.湖北振华化学股份有限公司
    6.煜环环境科技有限公司
焦帅(1994— ),男,硕士,化学工程专业;E-mail: js15233336156@163.com

收稿日期: 2020-12-23

  网络出版日期: 2021-10-11

基金资助

国家自然科学基金新疆联合基金资助项目(U1903131)

Effect of reaction condition and aging process on the oxidation rate of chromium hydroxide

  • Shuai Jiao ,
  • Shouzhi Yi ,
  • Hongling Zhang ,
  • Huixia Chen ,
  • Xichuan Cheng ,
  • Lichang Zhang ,
  • Hongbin Xu
Expand
  • 1. College of Chemical Engineering and Materials,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300222,China
    2. Key Laboratory of Green Process and Engineering,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences
    3. National Engineering Laboratory of Hydrometallurgy and Clean Production Technology,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences
    4. University of Chinese Academy of Sciences
    5. Hubei Zhenhua Chemical Co.,Ltd.
    6. Yuhuan Environmental Technology Co.,Ltd.

Received date: 2020-12-23

  Online published: 2021-10-11

摘要

氢氧化铬是含铬二次资源中铬的重要存在形式,也是含六价铬污染物还原时的主要产物,其氧化过程的研究对铬资源的提取和铬污染的控制具有重要意义。以亚硫酸钠还原重铬酸钠制备的氢氧化铬为研究对象,实验考察了氧化温度(室温~200 ℃)、氧化时间(0~168 h)、添加剂种类(碳酸钠、硫酸钠)等因素对氢氧化铬氧化的影响,并进行了氧化方程选取和动力学拟合计算。结果表明,温度越高两种氢氧化铬样品氧化反应越充分、氧化限度越大。在无添加剂条件下,200 ℃时新制、陈化氢氧化铬的氧化速率K值分别是80 ℃时的617、4 375倍;添加剂的加入会促进其氧化反应,140 ℃条件下,新制氢氧化铬添加碳酸钠、硫酸钠为n(Na)∶n(Cr)=0.2时的氧化速率K值分别是无添加时的10、4倍;新制氢氧化铬较陈化氢氧化铬更易氧化,氧化速率K值为陈化氢氧化铬样品的1.4~1.9倍,可能与其所含结合水较多有关。

本文引用格式

焦帅 , 衣守志 , 张红玲 , 陈辉霞 , 程西川 , 张利昌 , 徐红彬 . 反应条件及陈化过程对氢氧化铬氧化速率的影响[J]. 无机盐工业, 2021 , 53(10) : 59 -63 . DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0695

Abstract

Chromium hydroxide is an important form of chromium in secondary resources containing chromium,and is also the main product in the reduction of pollutants containing hexavalent chromium.It is of great significance to study the oxida-tion process to extract chromium resources and control chromium pollution.Chromium hydroxide samples were prepared by reduction of sodium dichromate using sodium sulfite.The effect of oxidation temperature(room temperature~200 ℃),oxida-tion time(0~168 h) and additives(Na2CO3、Na2SO4) on the oxidation process of chromium hydroxide samples was investigated experimentally.An oxidation equation was selected and the kinetic fitting calculation was carried out.The results showed that the higher temperature,the more sufficient of the oxidation reaction of the two chromium hydroxide samples and the greater the oxidation rate.Under the condition of no additives,the oxidation rate K value of newly prepared and aged chromium hydro-xide at 200 ℃ was 617 and 4 375 times of that at 80 ℃,respectively.The addition of additives would promote its oxidation reac-tion.At 140 ℃,when Na2CO3 and Na2SO4(Na∶Cr molar ratio was 0.2) were added to the newly prepared chromium hydroxide,the oxidation rate K value was 10 and 4 times of that without addition,respectively.The oxidation rate K value was 1.4~1.9 times of that of the aged chromium hydroxide sample,which may be related to have more bound water.

参考文献

[1] 朱化雨, 英荣建, 李中映, 等. 废水中铬(Ⅵ)无毒化处理技术的研究进展[J]. 山东化工, 2019, 48(1):47-49.
[2] 潘昭帅, 张照志, 王贤伟, 等. 中国再生铬资源回收利用现状及未来趋势分析[J]. 中国矿业, 2018, 27(8):17-21.
[3] 刘旦, 平成君, 肖磊, 等. 有机改性膨润土用于含铬废水处理和铬污染土壤修复的探究[J]. 无机盐工业, 2016, 48(5):40-44.
[4] 王新东, 李兰杰, 杜浩, 等. 亚熔盐高效提钒铬清洁生产技术产业化应用[J]. 过程工程学报, 2020, 20(6):54-64.
[5] 胡媛柯. 中国城市生态环境问题及可持续发展[J]. 北方环境, 2018, 30(1):224-225.
[6] 彭少邦. 铬渣污染控制及综合利用的研究[J]. 资源节约与环保, 2014(7):9-10.
[7] 肖文丹. 典型土壤中铬迁移转化规律和污染诊断指标[D]. 杭州: 浙江大学, 2014.
[8] 丁翼. 铬化合物生产与应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2003.
[9] 贺永强. 黄铁矿和铁粉对Cr(Ⅵ)的还原作用及其影响因素研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2006.
[10] 李平. 纳米零价铁体系对土壤中Cr(Ⅵ)的去除和滤出特性影响及转化机理研究[D]. 太原: 太原理工大学, 2019.
[11] 许维通, 苑文仪, 李培中, 等. 六价铬污染土壤还原处理后再氧化因素分析综述[J]. 环境工程, 2018, 36(10):63,135-139.
[12] 张东方, 刘晓文, 刘彦. 碱-酶两步法水解铬革屑工艺条件优化[J]. 皮革科学与工程, 2018, 28(5):37-42.
[13] Zhang Lihua, Zhu Zhiliang. Chromium extraction from sewage slu-dge using polyepoxysuccinic acid[J]. Pedosphere, 2012, 22(1):131-136.
[14] Liu Qining, Liu Honghui, Chen Huixia, et al. Thermodynamic in-vestigation with chemical kinetic analysis on the reoxidation ph-enomenon of the Cr(Ⅲ) in air[J]. RSC Advances, 2020, 10(46):27775-27787.
[15] 陈欣, 郑诗礼, 张海林, 等. 羟基氧化铬合成及其在铬酸盐溶液中的除钒应用[J]. 中国有色金属学报, 2018, 28(4):845-854.
[16] Shpachenko A K, Sorokhtina N V, Chukanov N V. Genesis and co-mpositional characteristics of natural γ-CrOOH[J]. Geochemistry International, 2006, 44(7):681-689.
[17] 姚芝茂, 李佐虎, 张懿. 水合氧化铬的制备与热分解过程的研究[J]. 硅酸盐学报, 2002, 30(S1):116-119,123.
[18] 孙康. 宏观反应动力学及其解析方法[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1998.
[19] Ginstling A M, Brounshtein B I. Diffusion kinetics of reaction in spherical particles[J]. Russian Journal of Applied Chemisity, 1950, 23(12):1327-1338.
[20] 齐天贵. 铬铁矿强氧化焙烧理论与技术研究[D]. 长沙: 中南大学, 2012.
文章导航

/