科技简讯

住友金属矿山引入可充电池专用研究设备

日前，住友金属鉱山株式会社(住友金属矿山公司)在爱媛县新居浜市的研究所内引入可充电池的专用研究设备，研究主要针对可充电池的批量生产和重金属分离等方面进行。该公司今后的发展方向为:一方面提高镍氢电池正极材料的性能，另一方面尽快实现锂离子电池(LiB)在车载领域中的应用。该公司还对家用大型蓄电池正极材料的企业化进行了展望，并将其确立为在材料行业中的重要经济增长领域。 贾磊译自《化学工业日报》2011－05－20

铬铁矿用添加剂造粒焙烧制铬酸钠

工业生产铬酸钠采用铬铁矿碱性氧化焙烧，为了防止炉料因熔液过多使炉料黏结并在回转窑内壁结圈，使用本流程返渣(无钙焙烧)或钙质填料(有钙焙烧)作熔液稀释剂。

本专利不用填料，使用铬精矿，铬精矿和纯碱预先磨细至粒度为0．05～0．06 mm，使用引发添加剂，用质量浓度为200～400 g/L的氢氧化钠溶液或者用质量浓度为100～200 g/L的硝酸钠(或硝酸钙)溶液制成粒状炉料，在不高于1 100℃含氧气氛中焙烧0．75～1．50 h，将熟料水浸、分离不溶渣后得到铬酸钠。

实例:将铬精矿预先磨细至粒度为0．05 mm，铬精矿各成分含量为:w(Cr2O3)=53%、w(Fe2O3)=23%、w(MgO)=10%、w(Al2O3)=7%、w(SiO2)=4%。100份铬精矿与78份纯碱(近似理论量)混合，在圆盘造粒机上用碳酸钠水溶液或引发添加剂溶液造成粒径为4～5 mm的颗粒。在刚玉杯中装入25～30 mm厚的颗粒，放进预热至600℃的竖炉内。模拟回转窑升温过程，控制加热速度为8～12℃/min。所有颗粒都处在反应带加热范围内，为了解中间阶段反应情况，分别在 700、800、900、950、1 000、1 050 ℃取出某些颗粒进行分析，最大氧化率约为55%。若使用引发添加剂，用质量浓度为200～400 g/L的氢氧化钠溶液，氧化率达到65%;用质量浓度为100 g/L的硝酸钠溶液，氧化率达到69%;用质量浓度为200 g/L的硝酸钙溶液，氧化率达到75%。如果预先将纯碱也磨细到与铬精矿相同的粒度，使用氢氧化钠和硝酸钙时，最大氧化率为81%。纯碱和铬精矿磨到同样粒度，并借助毛细管和压缩机使空气穿过颗粒层(模拟炉料在回转窑内与气体接触)，添加剂使用氢氧化钠和硝酸钙，1 100℃时的最大氧化率为85%，1 150℃时氧化率显示下降趋势(83%)。 纪柱摘译自RU，2349552

连续生产铬酸酐的装置

前苏联资深铬盐专家捷涅任柯，于20世纪70年代发明了连续生产铬酸酐的内热式转筒反应器，并在哈萨克阿克纠宾斯克铬盐厂建成年产2万t铬酸酐的装置，成为迄今世界上单台产量最大的连续法生产铬酸酐装置。此装置能耗低，运行费用少，但因使用的原料重铬酸钠溶液含水量高，致使物料在反应器内脱水时间过长，不仅降低了装置的生产强度，而且使已生成的铬酸酐长时间受热分解，降低产品质量和收率;另外含水量高的重铬酸钠溶液混合时将硫酸稀释，腐蚀反应器，减少其服务年限。

时隔40 a后，捷涅任柯对装置作了重大改进，从而缩短了反应物与载热气体在反应器内的接触时间，相应地减小了反应器的体积，增大了过程强度，增加了产品收率，提高了产品质量，减轻了对反应器的腐蚀，增加了装置的服务年限。工艺过程:原料重铬酸钠溶液首先直接用天然气燃烧的热烟道气处理(喷雾干燥、沸腾床或顺流式喷雾洗气塔脱水)，析出的无水重铬酸钠晶体与硫酸混合后送入反应器，生成的铬酸酐和硫酸氢钠同时熔融，经澄清分离得到成品铬酸酐。处理用载热气体的温度不高于400℃，处理后不低于120～150℃。工艺流程示意图见图1。重铬酸钠溶液由高位槽1送至沸腾床干燥器2，用天然气燃烧的热烟道气干燥。废烟道气经干式捕尘器3除去固体吸留物。来自干燥器2、干式捕尘器3的无水重铬酸钠和高位槽5的硫酸在混料器4内混合。混合物送转筒反应器6，与另一束热烟道气顺流而行发生反应。生成的熔融态硫酸氢钠和铬酸酐乳浊液从反应器6落入澄清器7，在此澄清、分离，铬酸酐去结片机制成片状产品。

实例:原料为以CrO3计质量浓度为1 000 g/L的重铬酸钠溶液，按2 580 kg/h的加料速度送入沸腾床干燥器，用天然气燃烧成的热烟道气干燥，热烟道气进入干燥器的温度为400℃，离开时的温度为140℃，得到无水重铬酸钠1 785 kg/h。无水重铬酸钠同硫酸(H2SO4质量分数为92．5%，送入速度为1 440 kg/h)用双轴螺旋混料器混合。反应混合物送入直径为1．2 m长9 m的转筒反应器，同时向反应器通入温度为400℃的热烟道气，尾气温度为250℃。反应完成物流入澄清器，熔融的铬酸酐同硫酸氢钠在此分离。装置年产铬酸酐10 000 t(1 320 kg/h)，产品收率为97%。

图1 连续生产铬酸酐装置生产铬酸酐工艺流程示意图

纪柱摘译自RU，2370446