科技簡訊

住友金屬礦山引入可充電池專用研究設備

日前，住友金屬鉱山株式會社(住友金屬礦山公司)在愛媛縣新居浜市的研究所內引入可充電池的專用研究設備，研究主要針對可充電池的批量生產和重金屬分離等方面進行。該公司今后的發展方向為:一方面提高鎳氫電池正極材料的性能，另一方面盡快實現鋰離子電池(LiB)在車載領域中的應用。該公司還對家用大型蓄電池正極材料的企業化進行了展望，并將其確立為在材料行業中的重要經濟增長領域。 賈磊譯自《化學工業日報》2011－05－20

鉻鐵礦用添加劑造粒焙燒制鉻酸鈉

工業生產鉻酸鈉采用鉻鐵礦堿性氧化焙燒，為了防止爐料因熔液過多使爐料黏結并在回轉窯內壁結圈，使用本流程返渣(無鈣焙燒)或鈣質填料(有鈣焙燒)作熔液稀釋劑。

本專利不用填料，使用鉻精礦，鉻精礦和純堿預先磨細至粒度為0．05～0．06 mm，使用引發添加劑，用質量濃度為200～400 g/L的氫氧化鈉溶液或者用質量濃度為100～200 g/L的硝酸鈉(或硝酸鈣)溶液制成粒狀爐料，在不高于1 100℃含氧氣氛中焙燒0．75～1．50 h，將熟料水浸、分離不溶渣后得到鉻酸鈉。

實例:將鉻精礦預先磨細至粒度為0．05 mm，鉻精礦各成分含量為:w(Cr2O3)=53%、w(Fe2O3)=23%、w(MgO)=10%、w(Al2O3)=7%、w(SiO2)=4%。100份鉻精礦與78份純堿(近似理論量)混合，在圓盤造粒機上用碳酸鈉水溶液或引發添加劑溶液造成粒徑為4～5 mm的顆粒。在剛玉杯中裝入25～30 mm厚的顆粒，放進預熱至600℃的豎爐內。模擬回轉窯升溫過程，控制加熱速度為8～12℃/min。所有顆粒都處在反應帶加熱范圍內，為了解中間階段反應情況，分別在 700、800、900、950、1 000、1 050 ℃取出某些顆粒進行分析，最大氧化率約為55%。若使用引發添加劑，用質量濃度為200～400 g/L的氫氧化鈉溶液，氧化率達到65%;用質量濃度為100 g/L的硝酸鈉溶液，氧化率達到69%;用質量濃度為200 g/L的硝酸鈣溶液，氧化率達到75%。如果預先將純堿也磨細到與鉻精礦相同的粒度，使用氫氧化鈉和硝酸鈣時，最大氧化率為81%。純堿和鉻精礦磨到同樣粒度，并借助毛細管和壓縮機使空氣穿過顆粒層(模擬爐料在回轉窯內與氣體接觸)，添加劑使用氫氧化鈉和硝酸鈣，1 100℃時的最大氧化率為85%，1 150℃時氧化率顯示下降趨勢(83%)。 紀柱摘譯自RU，2349552

連續生產鉻酸酐的裝置

前蘇聯資深鉻鹽專家捷涅任柯，于20世紀70年代發明了連續生產鉻酸酐的內熱式轉筒反應器，并在哈薩克阿克糾賓斯克鉻鹽廠建成年產2萬t鉻酸酐的裝置，成為迄今世界上單臺產量最大的連續法生產鉻酸酐裝置。此裝置能耗低，運行費用少，但因使用的原料重鉻酸鈉溶液含水量高，致使物料在反應器內脫水時間過長，不僅降低了裝置的生產強度，而且使已生成的鉻酸酐長時間受熱分解，降低產品質量和收率;另外含水量高的重鉻酸鈉溶液混合時將硫酸稀釋，腐蝕反應器，減少其服務年限。

時隔40 a后，捷涅任柯對裝置作了重大改進，從而縮短了反應物與載熱氣體在反應器內的接觸時間，相應地減小了反應器的體積，增大了過程強度，增加了產品收率，提高了產品質量，減輕了對反應器的腐蝕，增加了裝置的服務年限。工藝過程:原料重鉻酸鈉溶液首先直接用天然氣燃燒的熱煙道氣處理(噴霧干燥、沸騰床或順流式噴霧洗氣塔脫水)，析出的無水重鉻酸鈉晶體與硫酸混合后送入反應器，生成的鉻酸酐和硫酸氫鈉同時熔融，經澄清分離得到成品鉻酸酐。處理用載熱氣體的溫度不高于400℃，處理后不低于120～150℃。工藝流程示意圖見圖1。重鉻酸鈉溶液由高位槽1送至沸騰床干燥器2，用天然氣燃燒的熱煙道氣干燥。廢煙道氣經干式捕塵器3除去固體吸留物。來自干燥器2、干式捕塵器3的無水重鉻酸鈉和高位槽5的硫酸在混料器4內混合。混合物送轉筒反應器6，與另一束熱煙道氣順流而行發生反應。生成的熔融態硫酸氫鈉和鉻酸酐乳濁液從反應器6落入澄清器7，在此澄清、分離，鉻酸酐去結片機制成片狀產品。

實例:原料為以CrO3計質量濃度為1 000 g/L的重鉻酸鈉溶液，按2 580 kg/h的加料速度送入沸騰床干燥器，用天然氣燃燒成的熱煙道氣干燥，熱煙道氣進入干燥器的溫度為400℃，離開時的溫度為140℃，得到無水重鉻酸鈉1 785 kg/h。無水重鉻酸鈉同硫酸(H2SO4質量分數為92．5%，送入速度為1 440 kg/h)用雙軸螺旋混料器混合。反應混合物送入直徑為1．2 m長9 m的轉筒反應器，同時向反應器通入溫度為400℃的熱煙道氣，尾氣溫度為250℃。反應完成物流入澄清器，熔融的鉻酸酐同硫酸氫鈉在此分離。裝置年產鉻酸酐10 000 t(1 320 kg/h)，產品收率為97%。

圖1 連續生產鉻酸酐裝置生產鉻酸酐工藝流程示意圖

紀柱摘譯自RU，2370446