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CN115259103B - 一种含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺 - Google Patents

一种含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺 Download PDF

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CN115259103B CN202210988404.0A CN202210988404A CN115259103B CN 115259103 B CN115259103 B CN 115259103B CN 202210988404 A CN202210988404 A CN 202210988404A CN 115259103 B CN115259103 B CN 115259103B
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Abstract

本发明公开了一种含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，包括：用酸调节含铬硫酸钠溶液pH，加入还原剂；向溶液中加入碱调节溶液pH，固液分离得到固体及溶液；对所得溶液用树脂进行吸附，去除溶液中的二价及以上阳离子；向双极膜电渗析装置极水箱中加入极水；硫酸钠溶液箱中加入所得溶液，碱室水箱中加入氢氧化钠溶液；酸室水箱中加入硫酸溶液；开启循环泵，将各水箱内溶液输送至膜堆对应的隔室；在直流电源作用下，进入膜堆内的溶液发生电渗析，然后回流至对应隔室；水箱内溶液在水箱和膜堆之间循环；得到一定浓度的酸、碱溶液。本工艺产生的硫酸可用于无钙焙烧浸取和酸化工段，氢氧化钠用于湿法氧化法制备铬酸钠和尾气吸收,实现了含铬废水的综合利用。

Description

一种含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺
技术领域
本发明属于铬盐副产硫酸钠处理工艺技术领域，更具体地说，本发明涉及一种含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺。
背景技术
在铬盐系列产品生产中，原料中要加入硫酸和钠碱，产生大量副产含铬硫酸钠，含铬硫酸钠处理一直是是化工行业的探索热点。
中国发明专利CN105753018B公开了一种去除溶液中硫酸钠的设备和方法，膜浓缩将溶液中的硫酸钠浓缩至饱和，对浓缩液采取常温结晶,去除冷冻或蒸发,获得无水硫酸钠。这种方法可以直接获得硫酸钠产品，但是蒸发费用高，溶液杂质离子多，能耗高，运行成本高。并且硫酸钠产品，价值低，市场需求小，难以处置。
本发明的目的在于，克服现有技术中存在问题，提供一种含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，其特征在于包括以下步骤：还原、除铬、过滤、电渗析。
与现有技术相比，本发明专利的有益效果是：节约了高昂的蒸发费用，将硫酸钠转换为硫酸和氢氧化钠，可重新用于铬盐产品的制备工段，相比硫酸钠产生了更高的价值，实现含铬硫酸钠溶液的综合利用与零排放。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，包括以下步骤：
步骤一、用酸调节含铬硫酸钠溶液pH，加入一定量还原剂，溶液中六价铬还原为三价铬；
步骤二、向步骤一所得溶液中加入碱调节溶液pH，将溶液中的二价及以上离子转化为氢氧化物沉淀，保温一定时间后，进行固液分离得到固体及溶液，固体返回铬盐焙烧系统，回收利用铬资源；
步骤三、对步骤二所得溶液用树脂进行吸附，去除溶液中的二价及以上阳离子；
步骤四、向双极膜电渗析装置极水箱中加入极水；硫酸钠溶液箱中加入步骤三所得溶液，碱室水箱中加入氢氧化钠溶液；酸室水箱中加入硫酸溶液；
步骤五、开启循环泵，将各水箱内溶液输送至膜堆对应的隔室；在直流电源作用下，进入膜堆内的溶液发生电渗析，然后回流至对应隔室；水箱内溶液在水箱和膜堆之间循环，直至溶液箱内溶液浓度降低至一定范围时，稀硫酸钠溶液浓缩后返回步骤四加入溶液箱或者溶解含铬芒硝后返回步骤一；待碱室、酸室浓度升高至一定范围，得到一定浓度的酸、碱溶液。
优选的是，其中，所述步骤一中，使用的酸为硫酸、硫酸氢钠中的至少一种，还原剂为亚硫酸钠、焦亚硫酸钠中的至少一种；
用酸调节含铬硫酸钠溶液pH为1～3，还原剂与六价铬的质量比为1～1.5:1，反应温度为40～70℃。
优选的是，其中，所述步骤二中，碱为氧化钠、氢氧化钠中的至少一种；加入碱调节溶液pH为7～8，保温温度为40～70℃。
优选的是，其中，所述步骤二中，固液分离的方式为使用过滤器进行二级过滤，所述过滤器为带滤机、板框、精密过滤器、滤袋中的至少一种。
优选的是，其中，所述步骤三中，树脂吸附时溶液温度为30～65℃，经过树脂吸附后溶液中二价及二价以上阳离子的含量总和低于1ppm；所述树脂为钙镁性树脂。
优选的是，其中，所述步骤四中，极水选择氢氧化钠、硫酸钠、氯化钠等电解质溶液中的至少一种，极水浓度为3％～6％；硫酸钠溶液箱中溶液初始浓度120～270g/L，碱室水箱中溶液初始质量分数1％～10％，酸室水箱中溶液初始质量分数1％～10％。
优选的是，其中，步骤五中，水箱中的溶液输送到膜堆的各自对应隔室流速不同，酸、碱为380～480L/h,盐流速为420～600L/h，极水流速为300～400L/h；
进行电渗析过程中电流密度为30～100mA/cm2，电压为40～70V；
循环结束时，硫酸钠水箱内电解液浓度降低至15～50g/L；
稀硫酸钠溶液的浓缩方式包括蒸发浓缩、膜浓缩、低温蒸发浓缩。
优选的是，其中，所述步骤二中得到的氢氧化物沉淀主要为氢氧化铬，氢氧化铬制备三氧化二铬的方法包括以下步骤：
步骤S21、使用热水对氢氧化铬固体进行洗涤、烘干，烘干温度为110～180℃，得到氢氧化铬粗料；
步骤S22、将步骤S21研磨得到的氢氧化铬粗料加入浆化池中，向浆化池中加水，搅拌成氢氧化铬浆液，搅拌后进行超声分散处理，控制超声波频率为45000～60000Hz；超声处理3～5.5h后，向氢氧化铬浆液中加入分散剂，随后继续搅拌1～3h，搅拌速度为500～800rpm，分散剂的用量占氢氧化铬粗料重量的2.2％～3.5％；
步骤S23、对步骤S22制得的氢氧化铬浆液进行过滤、蒸发浓缩、洗涤，进行二次烘干；
步骤S24、将二次烘干的氢氧化铬原料进行粉碎，研磨后放入回转窑或焙烧炉中，在氮气氛围下进行焙烧，焙烧温度500～1100℃，氢氧化铬分解为三氧化二铬。
优选的是，其中，所述步骤S23使用的分散剂的制备方法为：
按重量份，称取1.5～6份的聚乙二醇和0.5～1份的乙氧基化脂肪酸甲酯，先将乙氧基化脂肪酸甲酯溶解于80～200份的乙醇中，混合后，超声振荡1～2h；
使用4-溴苯胺对聚乙二醇进行改性处理，将聚乙二醇和4-溴苯胺加入至甲苯中，聚乙二醇、4-溴苯胺和甲苯的质量比为6～10∶1∶25～40；在反应釜中通入氩气，氩气的通入速率为10sccm，反应温度为150℃，反应1.5～2h后冷却至室温，分离出反应釜中的改性聚乙二醇产物，使用四氯化碳将改性聚乙二醇完全溶解，再向溶液中通入过量乙醚，溶液中生成纯净的改性聚乙二醇晶体沉淀；
将改性聚乙二醇晶体粉碎后加入至溶解有乙氧基化脂肪酸甲酯的乙醇中，搅拌混合后，将乙醇蒸发完全，分散剂制备完成。
优选的是，其中，所述步骤四中，使用的双极膜电渗析装置的结构包括：
平行设置的阳极板和阴极板，所述阳极板与阴极板之间依次设置有第一双极膜、阴极膜、阳极膜和第二双极膜；所述第一双极膜与阴极膜之间设置有第一隔室，所述阴极膜与阳极膜之间设置有第二隔室，所述阳极膜与第二双极膜之间设置有第三隔室；
酸室水箱，其连接的两根管道分别与第一隔室连通；
硫酸钠溶液箱，其连接的两根管道分别与第二隔室连通；
碱室水箱，其连接的两根管道分别与第三隔室连通；
极水箱，其连接的两根管道中，一根管道与阳极板相接，另一根管道与阴极板相接；
所述酸室水箱、硫酸钠溶液箱、碱室水箱和极水箱连接的一根管道上分别安装有循环泵。
本发明至少包括以下有益效果：本发明提供的含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺主要包括还原、除铬、过滤、树脂吸附、双极膜电渗析制备酸碱等工序。本工艺将预处理后的含铬硫酸钠溶液，进行电渗析，在外加直流电场作用下，阳离子(Na+)通过阳离子交换膜，进入碱室，结合双极膜解离的OH-，生成氢氧化钠，阴离子(SO4 2-)通过阴离子交换膜，进入酸室，结合双极膜解离的H+，生成硫酸。本工艺产生的硫酸可用于无钙焙烧浸取和酸化工段，氢氧化钠用于湿法氧化法制备铬酸钠和尾气吸收,实现了含铬废水的综合利用。节约了高昂的蒸发费用，将硫酸钠转换为硫酸和氢氧化钠，可重新用于铬盐产品的制备工段，相比硫酸钠产生了更高的价值，实现含铬硫酸钠溶液的综合利用与零排放。
用氢氧化铬焙烧制备三氧化二铬时，对氢氧化铬进行浆化处理，并对氢氧化铬浆液进行超声波处理，并使用改性聚乙二醇和乙氧基化脂肪酸甲酯为主要原料的分散剂对氢氧化铬浆液进行分散处理，降低浆液中氢氧化铬颗粒的团聚性，提高了后续粉碎、焙烧氢氧化铬制备三氧化二铬的效率，使得制备得到的三氧化二铬粉末粒径更小、更均匀。本发明对氢氧化二铬进行分散时，使用改性聚乙二醇和乙氧基化脂肪酸甲酯为主要原料，并且在制备改性聚乙二醇时，通过4-溴苯胺对聚乙二醇进行改性，结果表面，采用这种方式提高了聚乙二醇的分散性能，聚乙二醇与乙氧基化脂肪酸甲酯混合后使用，对氢氧化铬浆液具有极佳的分散效果。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明提供的含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺的流程图；
图2为本发明使用的双级膜电渗析装置结构示意图；
图3为本发明使用的双极膜反应原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
本实施例提供了一种含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，包括以下步骤：
向20L含铬硫酸钠溶液，其中Cr6+含量为6.47g/L，硫酸钠含量为165.88g/L,加入255mL H2SO4将pH调为1，加入800g焦亚硫酸钠，保温10min，加入250g NaOH调节pH值为7.5，经板框过滤、精密过滤后，含有氢氧化铬的固体返回铬盐焙烧系统，滤液用钙镁性树脂制成的吸附柱吸附处理，除去滤液中的杂质离子，主要为钙、镁离子。经树脂处理后的溶液，进入双极膜电渗析装置进行电渗析处理，包括以下步骤：
步骤S1、向极水箱中加入质量分数为5％的氢氧化钠溶液，硫酸钠溶液箱中加入预处理后的165.88g/L含铬硫酸钠溶液，碱室水箱和酸室水箱中加入纯水。
步骤S2、开启循环泵，调节硫酸钠溶液箱内溶液的进入膜堆的流速为450L/h，酸室水箱和碱室水箱内溶液进入膜堆的流量为400L/h，极水箱内溶液进入膜堆的流量为350-400L/h。
步骤S3、打开直流电源，在恒定电流70A，电流密度65mA/cm2,电压50-70V条件下进行电渗析。
步骤S4、水箱内溶液分别流入膜堆内对应的隔室内。水箱内溶液在水箱与膜堆之间循环，硫酸钠溶液浓度逐渐降低至40g/L，硫酸和氢氧化钠溶液浓度升高。
步骤S5、当硫酸钠溶液箱内盐液电导降低至不变时，收集反应得到的硫酸和氢氧化钠，其浓度分别为96.45g/L、75.15g/L。
表1含铬硫酸钠溶液预处理
指标及单位 处理前 处理后
Na2SO4(g/L) 165.88 165.88
钙(ppm) 104.2 0.32
镁(ppm) 105.8 0.17
铬(mg/L) 4.21 0.12
COD(mg/L) 140 0.96
实施例2：
本实施例提供了一种含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，包括以下步骤：
向20L含铬硫酸钠溶液,其中Cr6+含量为7.12g/L,硫酸钠含量为152.6g/L，中加入255mL H2SO4将pH调为3，加入960g焦亚硫酸钠，搅拌10min，加入250g NaOH调节pH值为7.5，经过板框、经精密过滤器过滤后，含有氢氧化铬的固体回收至铬盐焙烧系统，滤液用钙镁性树脂制成的吸附柱吸附处理，除去滤液中的二价及以上的阳离子，主要为钙、镁离子。经钙镁性树脂处理后的溶液，进入电渗析装置。
电渗析步骤如下：
步骤S1、向极水箱中加入质量分数为10％的氢氧化钠溶液，硫酸钠溶液箱中加入预处理后的152.6g/L含铬硫酸钠溶液，碱室水箱和酸室水箱中初始质量分数为3％的氢氧化钠，初始质量分数为3％的硫酸。
步骤S2、开启循环泵，调节硫酸钠溶液箱内溶液的进入膜堆的流速为450L/h，酸室和碱室内溶液进入膜堆的流量为450L/h，极水室内溶液进入膜堆的流量为400L/h。
步骤S3、打开直流电源，在恒定电流70A，电流密度75mA/cm2，电压50-70V条件下进行电渗析。
步骤S4、各水箱内溶液分别流入膜堆内对应的隔室内。水箱内溶液在水箱与膜堆之间循环流动，硫酸钠溶液浓度逐渐降低至48g/L，硫酸和氢氧化钠溶液浓度升高。
步骤S5、当硫酸钠溶液箱内硫酸钠溶液浓度降低至24g/L。补加溶液，收集反应生成的硫酸和氢氧化钠，其浓度分别为96.45g/L、75.15g/L。
表2含铬硫酸钠溶液预处理
指标及单位 处理前 处理后
Na2SO4(g/L) 242 242
钙(mg/L) 60.05 0.14
镁(mg/L) 69.9 0.10
铬(mg/L) 4.21 0.15
COD(mg/L) 107 0.62
向硫酸钠溶液箱中加入预处理后的242g/L含铬硫酸钠溶液，其余步骤与实施例1相同。在装置运行过程中分别测定和记录碱室中氢氧化钠的浓度和酸室中硫酸浓度，以及外接电源的电压。
表3预处理含铬硫酸钠溶液电渗析监测数据
实施例3
对实施例1制备得到的含有氢氧化铬的固体焙烧得到三氧化二铬的方法包括以下步骤：
步骤S21、使用热水对氢氧化铬固体进行洗涤、烘干，烘干温度为110℃，得到氢氧化铬粗料；
步骤S22、称取6000g步骤S21研磨得到的氢氧化铬粗料加入浆化池中，向浆化池中加水，搅拌成氢氧化铬浆液，水和氢氧化铬粗料的质量比为114：1，搅拌后进行超声分散处理，控制超声波频率为45000Hz；超声处理3h后，向氢氧化铬浆液中加入分散剂，随后继续搅拌1h，搅拌速度为500rpm，分散剂的用量为132g；
步骤S23、对步骤S22制得的氢氧化铬浆液进行过滤、蒸发浓缩、洗涤，进行二次烘干；
步骤S24、将二次烘干的氢氧化铬原料进行粉碎，研磨后放入回转窑或焙烧炉中，在氮气氛围下进行焙烧，焙烧温度600℃，氢氧化铬分解为三氧化二铬。
其中，所述步骤S23使用的分散剂的制备方法为：
按重量份，称取150g的聚乙二醇和50g的乙氧基化脂肪酸甲酯，先将乙氧基化脂肪酸甲酯溶解于800g的乙醇中，混合后，超声振荡1h；
使用4-溴苯胺对聚乙二醇进行改性处理，将聚乙二醇和4-溴苯胺加入至甲苯中，聚乙二醇、4-溴苯胺和甲苯的质量分别为150g、25g和625g；在反应釜中通入氩气，氩气的通入速率为10sccm，反应温度为150℃，反应1.5h后冷却至室温，分离出反应釜中的改性聚乙二醇产物，使用四氯化碳将改性聚乙二醇完全溶解，再向溶液中通入过量乙醚，溶液中生成纯净的改性聚乙二醇晶体沉淀；
将改性聚乙二醇晶体粉碎后加入至溶解有乙氧基化脂肪酸甲酯的乙醇中，搅拌混合后，将乙醇蒸发完全，分散剂制备完成。
取10g三氧化二铬粉末，测量三氧化二铬粉末的粒径分布，结果表明，粒径小于18nm的三氧化二铬粉末占全部三氧化二铬粉末体积的95.71％。
实施例4
对实施例1制备得到的含有氢氧化铬的固体焙烧得到三氧化二铬的方法包括以下步骤：
步骤S21、使用热水对氢氧化铬固体进行洗涤、烘干，烘干温度为110～180℃，得到氢氧化铬粗料；
步骤S22、称取8000g步骤S21研磨得到的氢氧化铬粗料加入浆化池中，向浆化池中加水，搅拌成氢氧化铬浆液，水和氢氧化铬粗料的质量比为125：1，搅拌后进行超声分散处理，控制超声波频率为60000Hz；超声处理3h后，向氢氧化铬浆液中加入分散剂，随后继续搅拌2h，搅拌速度为800rpm，分散剂的用量为280g；
步骤S23、对步骤S22制得的氢氧化铬浆液进行过滤、蒸发浓缩、洗涤，进行二次烘干；
步骤S24、将二次烘干的氢氧化铬原料进行粉碎，研磨后放入回转窑或焙烧炉中，在氮气氛围下进行焙烧，焙烧温度800℃，氢氧化铬分解为三氧化二铬。
9、如权利要求8所述的含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，其特征在于，所述步骤S23使用的分散剂的制备方法为：
按重量份，称取600g的聚乙二醇和100g的乙氧基化脂肪酸甲酯，先将乙氧基化脂肪酸甲酯溶解于20000g的乙醇中，混合后，超声振荡2h；
使用4-溴苯胺对聚乙二醇进行改性处理，将聚乙二醇和4-溴苯胺加入至甲苯中，聚乙二醇、4-溴苯胺和甲苯的质量分别为600g、60g和1980g；在反应釜中通入氩气，氩气的通入速率为10sccm，反应温度为150℃，反应2h后冷却至室温，分离出反应釜中的改性聚乙二醇产物，使用四氯化碳将改性聚乙二醇完全溶解，再向溶液中通入过量乙醚，溶液中生成纯净的改性聚乙二醇晶体沉淀；
将改性聚乙二醇晶体粉碎后加入至溶解有乙氧基化脂肪酸甲酯的乙醇中，搅拌混合后，将乙醇蒸发完全，分散剂制备完成。
取10g三氧化二铬粉末，测量三氧化二铬粉末的粒径，结果表明，粒径小于18nm的三氧化二铬粉末占全部三氧化二铬粉末体积的96.17％。
对比例1
对实施例1制备得到的含有氢氧化铬的固体焙烧得到三氧化二铬的方法包括以下步骤：
步骤S21、使用热水对氢氧化铬固体进行洗涤、烘干，烘干温度为110～180℃，得到氢氧化铬粗料；
步骤S22、称取6000g步骤S21研磨得到的氢氧化铬粗料加入浆化池中，向浆化池中加水，搅拌成氢氧化铬浆液，水和氢氧化铬的质量比为114:1，搅拌后进行超声分散处理，控制超声波频率为45000Hz；超声处理3h后，向氢氧化铬浆液中加入聚乙二醇，随后继续搅拌1h，搅拌速度为500rpm，聚乙二醇的用量为132g；
步骤S23、对步骤S22制得的氢氧化铬浆液进行过滤、蒸发浓缩、洗涤，进行二次烘干；
步骤S24、将二次烘干的氢氧化铬原料进行粉碎，研磨后放入回转窑或焙烧炉中，在氮气氛围下进行焙烧，焙烧温度600℃，氢氧化铬分解为三氧化二铬。
取10g三氧化二铬粉末，测量三氧化二铬粉末的粒径，结果表明，粒径小于18nm的三氧化二铬粉末占全部三氧化二铬粉末体积的66.82％。
如图2和图3所示，给出了本发明使用的双极膜电渗析装置的结构示意图，双极膜电渗析装置的结构包括：
平行设置的阳极板1和阴极板5，所述阳极板与阴极板之间依次设置有第一双极膜21、阴极膜3、阳极膜4和第二双极膜22；所述第一双极膜21与阴极膜3之间设置有第一隔室11，所述阴极膜3与阳极膜4之间设置有第二隔室12，所述阳极膜4与第二双极膜22之间设置有第三隔室13；
酸室水箱6，其连接的两根管道分别与第一隔室11连通；
硫酸钠溶液箱7，其连接的两根管道分别与第二隔室12连通；
碱室水箱8，其连接的两根管道分别与第三隔室13连通；
极水箱9，其连接的两根管道中，一根管道与阳极板1相接，另一根管道与阴极板5相接；
所述酸室水箱6、硫酸钠溶液箱7、碱室水箱8和极水箱9连接的一根管道上分别安装有循环泵10。
工作原理：向极水箱9中加入氢氧化钠溶液，硫酸钠溶液箱7中加入预处理后的含铬硫酸钠溶液，碱室水箱8和酸室水箱6中分别加入氢氧化钠溶液和硫酸钠溶液；开启循环泵10，调节硫酸钠溶液箱7内溶液进入第二隔室12的流速，酸室水箱6内溶液进入第一隔室11的流速，碱室水箱8内溶液进入第三隔室13的流速；打开直流电源，在恒定电流下进行电渗析，硫酸钠溶液箱7、酸室水箱6和碱室水箱8中的溶液分别流入第二隔室12、第一隔室11和第三隔室13内，各个水箱内溶液在水箱与各个隔室之间循环流动。图3示出了离子在各个隔室之间的流动情况，在第一隔室11中生产得到了硫酸，第三隔室13中生产得到了氢氧化钠。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、用酸调节含铬硫酸钠溶液pH，加入一定量还原剂，溶液中六价铬还原为三价铬；
步骤二、向步骤一所得溶液中加入碱调节溶液pH，将溶液中的二价及以上离子转化为氢氧化物沉淀，保温一定时间后，进行固液分离得到固体及溶液，固体返回铬盐焙烧系统，回收利用铬资源；
步骤三、对步骤二所得溶液用树脂进行吸附，去除溶液中的二价及以上阳离子；
步骤四、向双极膜电渗析装置极水箱中加入极水；硫酸钠溶液箱中加入步骤三所得溶液，碱室水箱中加入氢氧化钠溶液；酸室水箱中加入硫酸溶液；
步骤五、开启循环泵，将各水箱内溶液输送至膜堆对应的隔室；在直流电源作用下，进入膜堆内的溶液发生电渗析，然后回流至对应隔室；水箱内溶液在水箱和膜堆之间循环，直至溶液箱内溶液浓度降低至一定范围时，稀硫酸钠溶液浓缩后返回步骤四加入溶液箱或者溶解含铬芒硝后返回步骤一；待碱室、酸室浓度升高至一定范围，得到酸、碱溶液；
所述步骤一中，使用的酸为硫酸、硫酸氢钠中的至少一种，还原剂为亚硫酸钠、焦亚硫酸钠中的至少一种；
用酸调节含铬硫酸钠溶液pH为1~3，还原剂与六价铬的质量比为1~1.5:1，反应温度为40~70℃；
所述步骤二中，碱为氧化钠、氢氧化钠中的至少一种；
加入碱调节溶液pH为 7~8，保温温度为40~70℃；
所述步骤二中得到的氢氧化物沉淀主要为氢氧化铬，氢氧化铬制备三氧化二铬的方法包括以下步骤：
步骤S21、使用热水对氢氧化铬固体进行洗涤、烘干，烘干温度为110~180℃，得到氢氧化铬粗料；
步骤S22、将步骤S21研磨得到的氢氧化铬粗料加入浆化池中，向浆化池中加水，搅拌成氢氧化铬浆液，搅拌后进行超声分散处理，控制超声波频率为45000~60000Hz；超声处理3~5.5h后，向氢氧化铬浆液中加入分散剂，随后继续搅拌1~3h，搅拌速度为500~800rpm，分散剂的用量占氢氧化铬粗料重量的2.2%~3.5%；
步骤S23、对步骤S22制得的氢氧化铬浆液进行过滤、蒸发浓缩、洗涤，进行二次烘干；
步骤S24、将二次烘干的氢氧化铬原料进行粉碎，研磨后放入回转窑或焙烧炉中，在氮气氛围下进行焙烧，焙烧温度500~1100℃，氢氧化铬分解为三氧化二铬。
2.根据权利要求1所述的含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，其特征在于，所述步骤二中，固液分离的方式为使用过滤器进行二级过滤，所述过滤器为带滤机、板框、精密过滤器、滤袋中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，其特征在于，所述步骤三中，树脂吸附时溶液温度为30~65℃，经过树脂吸附后溶液中二价及二价以上阳离子的含量总和低于1 ppm；所述树脂为钙镁性树脂。
4.根据权利要求1所述的含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，其特征在于，所述步骤四中，极水选择氢氧化钠、硫酸钠、氯化钠电解质溶液中的至少一种，极水浓度为3%~6%；硫酸钠溶液箱中溶液初始浓度120~270g/L，碱室水箱中溶液初始质量分数1%~10%，酸室水箱中溶液初始质量分数1%~10%。
5.根据权利要求1所述的含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，其特征在于，所述步骤五中，水箱中的溶液输送到膜堆的各自对应隔室流速不同，酸、碱为380~480 L/h,盐流速为420~600L/h，极水流速为300~400L/h；
进行电渗析过程中电流密度为30~100mA/cm2，电压为40~70V；
循环结束时，硫酸钠水箱内电解液浓度降低至15~50g/L；
稀硫酸钠溶液的浓缩方式包括蒸发浓缩、膜浓缩、低温蒸发浓缩。
6.根据权利要求1所述的含铬硫酸钠溶液制备酸碱工艺，其特征在于，所述步骤四中，使用的双极膜电渗析装置的结构包括：
平行设置的阳极板和阴极板，所述阳极板与阴极板之间依次设置有第一双极膜、阴极膜、阳极膜和第二双极膜；所述第一双极膜与阴极膜之间设置有第一隔室，所述阴极膜与阳极膜之间设置有第二隔室，所述阳极膜与第二双极膜之间设置有第三隔室；
酸室水箱，其连接的两根管道分别与第一隔室连通；
硫酸钠溶液箱，其连接的两根管道分别与第二隔室连通；
碱室水箱，其连接的两根管道分别与第三隔室连通；
极水箱，其连接的两根管道中，一根管道与阳极板相接，另一根管道与阴极板相接；
所述酸室水箱、硫酸钠溶液箱、碱室水箱和极水箱连接的一根管道上分别安装有循环泵。
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