一種利用金屬鎂還原無水氯化鉻生產(chǎn)高純金屬鉻的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于金屬鉻生產(chǎn)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種利用金屬鎂還原無水氯化鉻生產(chǎn)高純金屬鉻的方法。本發(fā)明包括以下步驟：(1)對無水氯化鉻進行升華純化；(2)把步驟(1)得到的純化的無水氯化鉻熔入熔鹽，加入金屬鎂進行還原反應(yīng)；或者不采用熔鹽介質(zhì)，直接把金屬鎂與無水氯化鉻進行還原反應(yīng)；(3)將還原產(chǎn)物進行水洗過濾；(4)將水洗金屬鉻濾餅進行酸洗過濾；(5)將酸洗金屬鉻濾餅水洗至中性，干燥后得到高純金屬鉻產(chǎn)品。本發(fā)明使用的原料為無水氯化鉻，無水氯化鉻可以升華純化，與電解工藝和真空碳還原工藝相比從源頭上減少了金屬雜質(zhì)的引入。本發(fā)明與金屬熱還原和真空碳還原相比反應(yīng)條件更溫和。
【專利說明】一種利用金屬鎂還原無水氯化鉻生產(chǎn)高純金屬鉻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬鉻生產(chǎn)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種利用金屬鎂還原無水氯化鉻生產(chǎn)高純金屬鉻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉻是脆性金屬不能單獨作為金屬材料，但與鐵、鎳、鈷、鈦、鋁、銅等組成合金后，則成為具有耐熱性、耐磨性及特殊性能的工程材料。這些材料廣泛用于航空航天，核反應(yīng)堆，汽車，造船，噴氣飛機制造、燃汽輪機制造等行業(yè)。但是這些材料對金屬鉻的純度要求都比較高，一般要達到99.7以上。GB/T28908—2012《高純金屬鉻》中對氫還原高純金屬鉻(GHCr系列)和碳還原高純金屬鉻(GCCr系列)組成進行了規(guī)定，詳見表1.[0003]表1高純鉻化學(xué)組成
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種利用金屬鎂還原無水氯化鉻生產(chǎn)高純金屬鉻的方法，包括以下步驟: (1)對無水氯化鉻進行升華冷凝后，得到純化的無水氯化鉻； (2)把步驟(1)得到的純化的無水氯化鉻熔入熔鹽，加入金屬鎂進行還原反應(yīng)；或者不采用熔鹽介質(zhì)，直接把金屬鎂與無水氯化鉻進行還原反應(yīng)； (3)將步驟(2)得到的還原產(chǎn)物進行水洗過濾，得到水洗金屬鉻濾餅； (4)將步驟(3)得到的水洗金屬鉻濾餅進行酸洗過濾，所述酸洗pH在2~4之間，酸洗時間10~120分鐘，得到酸洗金屬鉻濾餅； (5)將步驟(4)得到的酸洗金屬鉻濾餅水洗至中性，干燥后得到高純金屬鉻產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)在干燥氯氣或惰性氣體流條件下進行升華。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述的熔鹽包括LiCl熔鹽、NaCl熔鹽、KCl熔鹽、MgCl熔鹽中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)采用熔鹽介質(zhì)，所述的無水氯化鉻占熔鹽質(zhì)量的5%~30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，步驟(2)金屬鎂的用量為還原全部無水氯化鉻理論所需用量的1.2~2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)采用熔鹽介質(zhì)，所述的還原反應(yīng)反應(yīng)溫度為400~850°C，反應(yīng)時間為0.5~4小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)不采用熔鹽介質(zhì)，所述還原反應(yīng)溫度為700~850°C，反應(yīng)時間為0.5~4小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、6或7所述的方法，其特征在于，所述還原反應(yīng)過程中采用惰性氣體保護。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述的金屬鉻酸洗除雜的過程中，酸洗次數(shù)為2~4次。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述的金屬鉻酸洗除雜的過程中，每次酸洗的液固質(zhì)量比為1:1~5:1。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述的金屬鉻酸洗除雜的過程中，所用的酸為鹽酸或硫酸。
【文檔編號】C22B5/04GK103952574SQ201410181712
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】齊濤, 李永利, 張繪, 曲景奎, 余志輝, 趙宏欣 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所