作者：張志強(qiáng)1崔康平1陳星1李海洋1,2
作者單位：1. 合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院2. 中新聯(lián)科環(huán)境科技安徽有限公司
刊名：無(wú)機(jī)鹽工業(yè)
ISSN：1006-4990
出版年：2023-05-27
卷：55
期：10
起頁(yè)：136-144
止頁(yè)：
分類(lèi)號(hào)：TQ136.11
語(yǔ)種：中文
關(guān)鍵詞：碳熱還原;三氧化二鉻;重鉻酸鈉;響應(yīng)曲面法;
內(nèi)容簡(jiǎn)介以含鉻電鍍污泥中分離提取的重鉻酸鈉為前驅(qū)體，采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化碳熱還原法制備了高純度超細(xì)氧化鉻，有效避免了傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量含鉻廢棄物而引起環(huán)境污染等弊端，實(shí)現(xiàn)了鉻資源綜合利用與零污染物排放目標(biāo)。考察了n(C)/n(Na2Cr2O7)、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度對(duì)RE(Cr(Ⅵ))[Cr(Ⅵ)還原轉(zhuǎn)化率]的影響，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用響應(yīng)曲面法進(jìn)行優(yōu)化選擇，并通過(guò)熱重分析儀、X射線(xiàn)衍射儀等分析手段對(duì)反應(yīng)物及還原產(chǎn)物進(jìn)行表征分析，探討了碳熱還原機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：最佳還原條件為n(C)/n(Na2Cr2O7)=4、反應(yīng)時(shí)間為2 h、反應(yīng)溫度為550℃，此時(shí)RE(Cr(Ⅵ))達(dá)到99.947%；各因素對(duì)RE(Cr(Ⅵ))影響的顯著性由大到小的順序依次為n(C)/n(Na2Cr2O7)、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間。碳熱還原機(jī)理為還原過(guò)程中Na2Cr2O7率先被炭黑還原為Cr2O3與Na2CO3，之后熔融狀Na2Cr2O7中和Na2CO3生成Na2CrO4，最后Na2CrO4進(jìn)一步被炭黑還原為Cr2O3。碳熱還原反應(yīng)溫度不宜過(guò)高，過(guò)高的反應(yīng)溫度會(huì)促使Cr2O3向NaCrO2轉(zhuǎn)變。在最佳條件下制備的Cr2O3產(chǎn)品純度達(dá)到99%以上、平均粒徑為214.246 nm，符合工業(yè)三氧化二鉻一類(lèi)優(yōu)等品指標(biāo)要求，滿(mǎn)足等離子噴涂、鉻綠顏料等材料高值化利用需求。
所需耐材幣：0
