一種低溫熔鹽法制備高純鉻的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低溫熔鹽法制備高純鉻。包括以下幾個步驟：首先，制備高純?nèi)然t溶液，分離出主要雜質(zhì)離子；然后，制備無水三氯化鉻晶體；接下來，制備低溫熔鹽體系；最后，在低溫熔鹽中將三氯化鉻電解制備高純鉻。本發(fā)明的有益效果是：1、制備的金屬鉻純度高；2、由于在非水介質(zhì)中進行電解，無氫析出，因此電流效率高，能耗低；工藝流程短；3、環(huán)境污染小，綠色環(huán)保；4、電解所需熔鹽溫度較低，條件容易控制；5、工藝簡單；原料易得，生產(chǎn)成本低。
【專利說明】一種低溫熔鹽法制備高純鉻

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高純鉻的制備方法，特別涉及一種低溫熔鹽法制備高純鉻。

【背景技術(shù)】
[0002] 制備金屬鉻主要有鋁熱法和電解法，除此之外，還有電硅熱法、電鋁熱法和氧化鉻 真空碳還原法。我國主要采用鋁熱法制取金屬鉻。鋁熱法是以三氧化二鉻為原料，鋁粉作 還原劑熔煉出金屬鉻。通常鋁熱法制得的金屬鉻的純度為99.0%。金屬鉻中的硅含量及鋁 粉純度是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。電解法生產(chǎn)金屬鉻，按使用電解質(zhì)不同，分為鉻銨礬電 解法、鉻酸酐電解法。目前已工業(yè)化應(yīng)用的是鉻銨礬電解法。鉻銨礬電解法（三價鉻電解 法）是以高碳鉻鐵作原料，電解得到金屬鉻。鋁熱法和電解法制備金屬鉻存在著產(chǎn)品純度 不高；電流效率很低；環(huán)境污染嚴重等問題。
[0003] -種既能夠提高鉻的純度又能夠提高電流效率還能夠?qū)Νh(huán)境不造成污染的高純 鉻的制備方法成為了解決問題的關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種既能夠提高鉻的純度又能夠提高電流效率還能夠?qū)?環(huán)境不造成污染的高純鉻的制備方法。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下的技術(shù)方案：
[0006] a、將三氯化鉻、硫酸銨和水按照如下質(zhì)量比置于反應(yīng)器中三氯化鉻：硫酸銨：水 =1:0. 45?0. 55:1. 95?2. 05,開啟攪拌器使三氯化鉻、硫酸銨完全溶解，不斷攪拌反應(yīng)器 內(nèi)的溶液，并向反應(yīng)器中加入質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫，加入硫酸將反應(yīng)器內(nèi)溶液的PH 值調(diào)整至1. 6?1. 8,停止攪拌，在85?95 °C下，反應(yīng)45?55分鐘；
[0007] b、將步驟a中所得的溶液進行過濾，所得濾液為無鐵三氯化鉻溶液；
[0008] c、將無鐵三氯化鉻溶液加熱至沸騰，蒸發(fā)至無鐵三氯化鉻溶液液面出現(xiàn)晶膜時， 停止加熱，攪拌溶液，使晶膜均勻分散到無鐵三氯化鉻溶液內(nèi)，停止攪拌，冷卻至室溫，溶液 內(nèi)有晶體析出；
[0009] d、過濾步驟c中所得溶液過濾，過濾后所得固體為三氯化鉻晶體；
[0010] e、將步驟d中所得的三氯化鉻晶體置于容器中，向容器內(nèi)通入氮氣，排出容器內(nèi) 的空氣，加熱至645°C?655°C，再向容器內(nèi)通入四氯化碳蒸汽，反應(yīng)28?32分鐘，即得無 水三氯化鉻；
[0011] f、將氯化鉀和三氯化鋁試劑在62?67°C下真空干燥5小時，將經(jīng)過真空干燥處理 后的氯化鉀和三氯化鋁按照質(zhì)量比=74. 5:133?134混合并加熱至熔融，再加入無水三氯 化鉻，升溫至145?155°C，反應(yīng)55?65分鐘，即得氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫 熔鹽體系；
[0012] g、將步驟f中所得的氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系置于電解槽 中，加熱氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系至145°c?155°C并保持恒溫，向 電解槽內(nèi)通入電壓為2. 2?2. 4V，電流密度為5?lOA/dm2的電流，在電解槽的陰極區(qū)域有 沉積物生成；
[0013] h、將步驟g中的陰極區(qū)域的沉積物，用乙醇反復(fù)清洗，再用丙酮沖洗，在氬氣氣氛 中烘干，即得高純鉻。
[0014] 作為進一步優(yōu)選，步驟a中過氧化氫的加入量為與水的體積比=20 :0.95? 1. 05。
[0015] 作為進一步優(yōu)選，步驟a中硫酸的體積分數(shù)為50%。
[0016] 作為進一步優(yōu)選，步驟g中電解槽的陽極為石墨，電解槽的陰極為不銹鋼。
[0017] 作為進一步優(yōu)選，在步驟f中電解槽的陽極有氯氣生成，將生成的氯氣通過導管 引入盛有氫氧化鈉的容器中。
[0018] 作為進一步優(yōu)選，在步驟f中加熱氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體 系為150°C。
[0019] 作為進一步優(yōu)選，在步驟f中電流密度為9. 67A/dm2。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：1、制備的金屬鉻純度高；2、由于在非水介質(zhì)中進行電解， 無氫析出，因此電流效率高，能耗低；工藝流程短；3、環(huán)境污染小，綠色環(huán)保；4、電解所需熔 鹽溫度較低，條件容易控制；5、工藝簡單；原料易得，生產(chǎn)成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明一種低溫熔鹽法制備高純鉻的X射線衍射分析圖譜。

【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說 明書文字能夠據(jù)以實施。
[0023] 實施例1
[0024] a、將50g三氯化鉻、5g硫酸銨和IOOg水置于反應(yīng)器中，開啟攪拌器使三氯化鉻、 硫酸銨完全溶解，不斷攪拌反應(yīng)器內(nèi)的溶液，并向反應(yīng)器中加入5ml質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧 化氫，向反應(yīng)器內(nèi)的溶液中加入體積分數(shù)為50%硫酸，將的PH值調(diào)整至1. 7,停止攪拌，在 90°C下，反應(yīng)50分鐘；
[0025] 在反應(yīng)器中發(fā)生如下化學反應(yīng)：
[0026] 2Fe2++H202 = 2Fe3++20F
[0027] (NH4) 2S04+3Fe2 (SO4) 3+12H20 = (NH4)2Fe6(SO4)4(OH) 12 I +6H2S04
[0028] b、將步驟a中所得的溶液進行過濾，所得濾液為無鐵三氯化鉻溶液；
[0029] c、將無鐵三氯化鉻溶液加熱至沸騰，蒸發(fā)至無鐵三氯化鉻溶液液面出現(xiàn)晶膜時， 停止加熱，攪拌溶液，使晶膜均勻分散到無鐵三氯化鉻溶液內(nèi)，停止攪拌，冷卻至室溫，溶液 內(nèi)有晶體析出；
[0030] d、過濾步驟c中所得溶液過濾，過濾后所得固體為三氯化鉻晶體；
[0031] e、將步驟d中所得的三氯化鉻晶體置于容器中，向容器內(nèi)通入氮氣，排出容器內(nèi) 的空氣，加熱至650°C，再向容器內(nèi)通入四氯化碳蒸汽，反應(yīng)30分鐘，即得無水三氯化鉻；
[0032] f、將氯化鉀和三氯化鋁試劑在65°C下真空干燥5小時，取將經(jīng)過真空干燥處理后 的氯化鉀74. 5g和三氯化鋁133. 5g，混合并加熱至熔融，再加入IOg的無水三氯化鉻，升溫 至150°C，反應(yīng)60分鐘，即得氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系；
[0033] g、將步驟f中所得的氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系置于電解槽 中，電解槽的陽極為石墨，電解槽的陰極為不銹鋼，加熱氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻 低溫熔鹽體系至150°C并保持恒溫，向電解槽內(nèi)通入電壓為2. 3V，電流密度為9. 67A/dm2的 電流，在電解槽的陰極區(qū)域有沉積物生成，在電解槽的陽極有氯氣生成，將生成的氯氣通過 導管引入盛有氫氧化鈉的容器中。
[0034] 電極反應(yīng)式：
[0035] 陽極反應(yīng)：6Cl_-6e = 3C12 個
[0036] 陰極反應(yīng)：2Cr3++6e = 2Cr
[0037] 總的反應(yīng)：2CrCl3 = 2Cr+3Cl2 個
[0038] 氯氣吸收反應(yīng)式：
[0039] Cl2+2Na0H = NaCl+NaC 10+H20
[0040] h、將步驟g中的陰極區(qū)域的沉積物，用乙醇反復(fù)清洗，再用丙酮沖洗，在氬氣氣氛 中烘干，即得高純鉻。
[0041] 實施例2
[0042] a、將50g三氯化鉻、4. 5g硫酸銨和102. 5g水置于反應(yīng)器中，開啟攪拌器使三氯化 鉻、硫酸銨完全溶解，不斷攪拌反應(yīng)器內(nèi)的溶液，并向反應(yīng)器中加入5ml質(zhì)量分數(shù)為5%的 過氧化氫，向反應(yīng)器內(nèi)的溶液中加入體積分數(shù)為50%硫酸，將的PH值調(diào)整至1. 6,停止攪 拌，在85°C下，反應(yīng)55分鐘；
[0043] b、將步驟a中所得的溶液進行過濾，所得濾液為無鐵三氯化鉻溶液；
[0044] c、將無鐵三氯化鉻溶液加熱至沸騰，蒸發(fā)至無鐵三氯化鉻溶液液面出現(xiàn)晶膜時， 停止加熱，攪拌溶液，使晶膜均勻分散到無鐵三氯化鉻溶液內(nèi)，停止攪拌，冷卻至室溫，溶液 內(nèi)有晶體析出；
[0045] 在反應(yīng)器中發(fā)生如下化學反應(yīng)：
[0046] 2Fe2++H202 = 2Fe3++20F
[0047] (NH4) 2S04+3Fe2 (SO4) 3+12H20 = (NH4)2Fe6(SO4)4(OH) 12 I +6H2S04
[0048] d、過濾步驟c中所得溶液過濾，過濾后所得固體為三氯化鉻晶體；
[0049] e、將步驟d中所得的三氯化鉻晶體置于容器中，向容器內(nèi)通入氮氣，排出容器內(nèi) 的空氣，加熱至645°C，再向容器內(nèi)通入四氯化碳蒸汽，反應(yīng)32分鐘，即得無水三氯化鉻；
[0050] f、將氯化鉀和三氯化鋁試劑在62°C下真空干燥5小時，取將經(jīng)過真空干燥處理后 的氯化鉀74. 5g和三氯化鋁134g，混合并加熱至熔融，再加入9. Sg的無水三氯化鉻，升溫至 155 °C，反應(yīng)55分鐘，即得氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系；
[0051] g、將步驟f中所得的氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系置于電解槽 中，電解槽的陽極為石墨，電解槽的陰極為不銹鋼，加熱氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻 低溫熔鹽體系至145°c并保持恒溫，向電解槽內(nèi)通入電壓為2. 2V，電流密度為5A/dm2的電 流，在電解槽的陰極區(qū)域有沉積物生成，在電解槽的陽極有氯氣生成，將生成的氯氣通過導 管引入盛有氫氧化鈉的容器中。
[0052] 電極反應(yīng)式：
[0053] 陽極反應(yīng)：6Cr_6e = 3C12 個
[0054] 陰極反應(yīng)：2Cr3++6e = 2Cr
[0055] 總的反應(yīng)：2CrCl3 = 2Cr+3Cl2 個
[0056] 氯氣吸收反應(yīng)式：
[0057] Cl2+2Na0H = NaCl+NaC 10+H20
[0058] h、將步驟g中的陰極區(qū)域的沉積物，用乙醇反復(fù)清洗，再用丙酮沖洗，在氬氣氣氛 中烘干，即得高純鉻。
[0059] 實施例3
[0060] a、將50g三氯化鉻、5. 5g硫酸銨和97. 5g水置于反應(yīng)器中，開啟攪拌器使三氯化 鉻、硫酸銨完全溶解，不斷攪拌反應(yīng)器內(nèi)的溶液，并向反應(yīng)器中加入5ml質(zhì)量分數(shù)為5%的 過氧化氫，向反應(yīng)器內(nèi)的溶液中加入體積分數(shù)為50%硫酸，將的PH值調(diào)整至1. 8,停止攪 拌，在95°C下，反應(yīng)45分鐘；
[0061] 在反應(yīng)器中發(fā)生如下化學反應(yīng)：
[0062] 2Fe2++H202 = 2Fe3++20F
[0063] (NH4) 2S04+3Fe2 (SO4) 3+12H20 = (NH4)2Fe6(SO4)4(OH) 12 I +6H2S04
[0064] b、將步驟a中所得的溶液進行過濾，所得濾液為無鐵三氯化鉻溶液；
[0065] c、將無鐵三氯化鉻溶液加熱至沸騰，蒸發(fā)至無鐵三氯化鉻溶液液面出現(xiàn)晶膜時， 停止加熱，攪拌溶液，使晶膜均勻分散到無鐵三氯化鉻溶液內(nèi)，停止攪拌，冷卻至室溫，溶液 內(nèi)有晶體析出；
[0066] d、過濾步驟c中所得溶液過濾，過濾后所得固體為三氯化鉻晶體；
[0067] e、將步驟d中所得的三氯化鉻晶體置于容器中，向容器內(nèi)通入氮氣，排出容器內(nèi) 的空氣，加熱至655°C，再向容器內(nèi)通入四氯化碳蒸汽，反應(yīng)28分鐘，即得無水三氯化鉻； [0068] f、將氯化鉀和三氯化鋁試劑在67°C下真空干燥5小時，取將經(jīng)過真空干燥處理后 的氯化鉀74. 5g和三氯化鋁133g，混合并加熱至熔融，再加入10. 2g的無水三氯化鉻，升溫 至145°C，反應(yīng)65分鐘，即得氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系；
[0069] g、將步驟f中所得的氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系置于電解槽 中，電解槽的陽極為石墨，電解槽的陰極為不銹鋼，加熱氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻 低溫熔鹽體系至155°C并保持恒溫，向電解槽內(nèi)通入電壓為2. 4V，電流密度為lOA/dm2的電 流，在電解槽的陰極區(qū)域有沉積物生成，在電解槽的陽極有氯氣生成，將生成的氯氣通過導 管引入盛有氫氧化鈉的容器中。
[0070] 電極反應(yīng)式：
[0071] 陽極反應(yīng)：6Cr_6e = 3C12 個
[0072] 陰極反應(yīng)：2Cr3++6e = 2Cr
[0073] 總的反應(yīng)：2CrCl3 = 2Cr+3Cl2 個
[0074] 氯氣吸收反應(yīng)式：
[0075] Cl2+2NaOH = NaCl+NaC 10+H20
[0076] h、將步驟g中的陰極區(qū)域的沉積物，用乙醇反復(fù)清洗，再用丙酮沖洗，在氬氣氣氛 中烘干，即得高純鉻。
[0077] 實施例4
[0078] a、將50g三氯化鉻、4. 8g硫酸銨和IOlg水置于反應(yīng)器中，開啟攪拌器使三氯化鉻、 硫酸銨完全溶解，不斷攪拌反應(yīng)器內(nèi)的溶液，并向反應(yīng)器中加入5ml質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧 化氫，向反應(yīng)器內(nèi)的溶液中加入體積分數(shù)為50%硫酸，將的PH值調(diào)整至1. 6,停止攪拌，在 87 °C下，反應(yīng)52分鐘；
[0079] 在反應(yīng)器中發(fā)生如下化學反應(yīng)：
[0080] 2Fe2++H202 = 2Fe3++20F
[0081] (NH4) 2S04+3Fe2 (SO4) 3+12H20 = (NH4)2Fe6(SO4)4(OH) 12 I +6H2S04
[0082] b、將步驟a中所得的溶液進行過濾，所得濾液為無鐵三氯化鉻溶液；
[0083] c、將無鐵三氯化鉻溶液加熱至沸騰，蒸發(fā)至無鐵三氯化鉻溶液液面出現(xiàn)晶膜時， 停止加熱，攪拌溶液，使晶膜均勻分散到無鐵三氯化鉻溶液內(nèi)，停止攪拌，冷卻至室溫，溶液 內(nèi)有晶體析出；
[0084] d、過濾步驟c中所得溶液過濾，過濾后所得固體為三氯化鉻晶體；
[0085] e、將步驟d中所得的三氯化鉻晶體置于容器中，向容器內(nèi)通入氮氣，排出容器內(nèi) 的空氣，加熱至652°C，再向容器內(nèi)通入四氯化碳蒸汽，反應(yīng)29分鐘，即得無水三氯化鉻；
[0086] f、將氯化鉀和三氯化鋁試劑在66°C下真空干燥5小時，取將經(jīng)過真空干燥處理后 的氯化鉀74. 5g和三氯化鋁133. 5g，混合并加熱至熔融，再加入10. Ig的無水三氯化鉻，升 溫至150°C，反應(yīng)63分鐘，即得氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系；
[0087] g、將步驟f中所得的氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系置于電解槽 中，電解槽的陽極為石墨，電解槽的陰極為不銹鋼，加熱氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻 低溫熔鹽體系至153°C并保持恒溫，向電解槽內(nèi)通入電壓為2. 3V，電流密度為6A/dm2的電 流，在電解槽的陰極區(qū)域有沉積物生成，在電解槽的陽極有氯氣生成，將生成的氯氣通過導 管引入盛有氫氧化鈉的容器中。
[0088] 電極反應(yīng)式：
[0089] 陽極反應(yīng)：6Cr_6e = 3C12 個
[0090] 陰極反應(yīng)：2Cr3++6e = 2Cr
[0091] 總的反應(yīng)：2CrCl3 = 2Cr+3Cl2 t
[0092] 氯氣吸收反應(yīng)式：
[0093] Cl2+2Na0H = NaCl+NaC 10+H20
[0094] h、將步驟g中的陰極區(qū)域的沉積物，用乙醇反復(fù)清洗，再用丙酮沖洗，在氬氣氣氛 中烘干，即得高純鉻。
[0095] 實施例5
[0096] a、將50g三氯化鉻、4. 8g硫酸銨和99g水置于反應(yīng)器中，開啟攪拌器使三氯化鉻、 硫酸銨完全溶解，不斷攪拌反應(yīng)器內(nèi)的溶液，并向反應(yīng)器中加入5ml質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧 化氫，向反應(yīng)器內(nèi)的溶液中加入體積分數(shù)為50%硫酸，將的PH值調(diào)整至1. 7,停止攪拌，在 93 °C下，反應(yīng)49分鐘；
[0097] 在反應(yīng)器中發(fā)生如下化學反應(yīng)：
[0098] 2Fe2++H202 = 2Fe3++20F
[0099] (NH4) 2S04+3Fe2 (SO4) 3+12H20 = (NH4)2Fe6(SO4)4(OH) 12 I +6H2S04
[0100] b、將步驟a中所得的溶液進行過濾，所得濾液為無鐵三氯化鉻溶液；
[0101] c、將無鐵三氯化鉻溶液加熱至沸騰，蒸發(fā)至無鐵三氯化鉻溶液液面出現(xiàn)晶膜時， 停止加熱，攪拌溶液，使晶膜均勻分散到無鐵三氯化鉻溶液內(nèi)，停止攪拌，冷卻至室溫，溶液 內(nèi)有晶體析出；
[0102] d、過濾步驟c中所得溶液過濾，過濾后所得固體為三氯化鉻晶體；
[0103] e、將步驟d中所得的三氯化鉻晶體置于容器中，向容器內(nèi)通入氮氣，排出容器內(nèi) 的空氣，加熱至647 °C，再向容器內(nèi)通入四氯化碳蒸汽，反應(yīng)31分鐘，即得無水三氯化鉻；
[0104] f、將氯化鉀和三氯化鋁試劑在63°C下真空干燥5小時，取將經(jīng)過真空干燥處理后 的氯化鉀74. 5g和三氯化鋁133. 5g，混合并加熱至熔融，再加入IOg的無水三氯化鉻，升溫 至150°C，反應(yīng)64分鐘，即得氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系；
[0105] g、將步驟f中所得的氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系置于電解槽 中，電解槽的陽極為石墨，電解槽的陰極為不銹鋼，加熱氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻 低溫熔鹽體系至151°C并保持恒溫，向電解槽內(nèi)通入電壓為2. 3V，電流密度為lOA/dm2的電 流，在電解槽的陰極區(qū)域有沉積物生成，在電解槽的陽極有氯氣生成，將生成的氯氣通過導 管引入盛有氫氧化鈉的容器中。
[0106] 電極反應(yīng)式：
[0107] 陽極反應(yīng)：6Cr_6e = 3C12 個
[0108] 陰極反應(yīng)：2Cr3++6e = 2Cr
[0109] 總的反應(yīng)：2CrCl3 = 2Cr+3Cl2 t
[0110] 氯氣吸收反應(yīng)式：
[0111] Cl2+2NaOH = NaCl+NaC 10+H20
[0112] h、將步驟g中的陰極區(qū)域的沉積物，用乙醇反復(fù)清洗，再用丙酮沖洗，在氬氣氣氛 中烘干，即得高純鉻。
[0113] 圖1是本發(fā)明低溫熔鹽法制備高純鉻的X射線衍射分析圖譜。如圖1所示，按照 本發(fā)明低溫熔鹽法制備的高純鉻的圖譜與金屬鉻的標準衍射卡完全一致，并且在圖譜中沒 有發(fā)現(xiàn)其它的雜質(zhì)峰，這表明本發(fā)明制備的高純鉻具有較高的純度。
[0114] 影響電流效率的因素
[0115] (1)電解溫度對電流效率的影響
[0116] 其它電解條件不變，電流密度保持為9. 67A/dm2,槽電壓為2. 3V，電解時間為600s， 陰極板面積為〇. 2dm2,分別在溫度為120、130、135、140、145、150、155、160°C下進行電解，得 到不同溫度下金屬鉻的電流效率。所得數(shù)據(jù)見表1。

【權(quán)利要求】
1. 一種低溫熔鹽法制備高純鉻，其特征在于，包括以下步驟： a、 將三氯化鉻、硫酸銨和水按照如下質(zhì)量比置于反應(yīng)器中，三氯化鉻：硫酸銨：水= 1:0. 45?0. 55:1. 95?2. 05,開啟攪拌器使三氯化鉻、硫酸銨完全溶解，不斷攪拌反應(yīng)器內(nèi) 的溶液，并向反應(yīng)器中加入質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫，加入硫酸將反應(yīng)器內(nèi)溶液的PH值 調(diào)整至1. 6?1. 8,停止攪拌，在85?95°C下，反應(yīng)45?55分鐘； b、 將步驟a中所得的溶液進行過濾，所得濾液為無鐵三氯化鉻溶液； c、 將無鐵三氯化鉻溶液加熱至沸騰，蒸發(fā)至無鐵三氯化鉻溶液液面出現(xiàn)晶膜時，停止 加熱，攪拌溶液，使晶膜均勻分散到無鐵三氯化鉻溶液內(nèi)，停止攪拌，冷卻至室溫，溶液內(nèi)有 晶體析出； d、 過濾步驟c中所得溶液過濾，過濾后所得固體為三氯化鉻晶體； e、 將步驟d中所得的三氯化鉻晶體置于容器中，向容器內(nèi)通入氮氣，排出容器內(nèi)的空 氣，加熱至645?655°C，再向容器內(nèi)通入四氯化碳蒸汽，反應(yīng)28?32分鐘，即得無水三氯 化鉻； f、 將氯化鉀和三氯化鋁試劑在62?67°C下真空干燥5小時，將經(jīng)過真空干燥處理后 的氯化鉀和三氯化鋁按照質(zhì)量比=74. 5:133?134混合并加熱至熔融，再加入無水三氯化 鉻，無水三氯化鉻的加入量與氯化鉀的質(zhì)量比=74. 5 :9. 8?10. 2,升溫至145?155°C，反 應(yīng)55?65分鐘，即得氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系； g、 將步驟f中所得的氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系置于電解槽中， 加熱氯化鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系至145?155°C并保持恒溫，向電解槽 內(nèi)通入電壓為2. 2?2. 4V，電流密度為5?10A/dm2的電流，在電解槽的陰極區(qū)域有沉積物 生成； h、 將步驟g中的陰極區(qū)域的沉積物，用乙醇反復(fù)清洗，再用丙酮沖洗，在氬氣氣氛中烘 干，即得高純鉻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫熔鹽法制備高純鉻，其特征在于：步驟a中過氧化氫的 加入量為與水的體積比=20 :0. 95?1. 05。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫熔鹽法制備高純鉻，其特征在于：步驟a中硫酸的 體積分數(shù)為50%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫熔鹽法制備高純鉻，其特征在于：步驟g中電解槽的陽 極為石墨，電解槽的陰極為不銹鋼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低溫熔鹽法制備高純鉻，其特征在于：在步驟f中電解槽的 陽極有氯氣生成，將生成的氯氣通過導管引入盛有氫氧化鈉的容器中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫熔鹽法制備高純鉻，其特征在于：在步驟f中加熱氯化 鉀-三氯化鋁-無水三氯化鉻低溫熔鹽體系為150°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫熔鹽法制備高純鉻，其特征在于：在步驟f?中電流密度 為 9. 67A/dm2。
【文檔編號】C25C3/32GK104372380SQ201410660276
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】邸萬山 申請人:遼寧石化職業(yè)技術(shù)學院