铬盐水溶液及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种铬盐水溶液，其特征是，相对于铬，草酸含量是８重量％以下。铬盐水溶液，相对于铬，总有机碳是４重量％以下。铬盐优选为氯化铬、磷酸铬或硝酸铬。氯化铬优选含有用组成式Ｃｒ（ＯＨ）↓［ｘ］Ｃｌ↓［ｙ］（式中，０＜ｘ≤２、１≤ｙ＜３、ｘ＋ｙ＝３）表示的碱式氯化铬。磷酸铬优选是用组成式Ｃｒ（Ｈ↓［３－３／ｎ］ＰＯ↓［４］）↓［ｎ］（式中，ｎ表示２≤ｎ≤３的数）表示的磷酸铬。硝酸铬优选是用组成式Ｃｒ（ＯＨ）↓［ｘ］（ＮＯ↓［３］）↓［ｙ］（式中，０＜ｘ≤２、１≤ｙ＜３、ｘ＋ｙ＝３）表示的碱式硝酸铬。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
各种铬盐水溶液之中，已知硝酸铬水溶液可以作为金属的表面处理剂来使用。磷酸铬水溶液在例如铁、镍、铜等各种金属实施镀锌的表面上，可以作为用于形成化学保护膜的处理液来使用(参照专利文献1)。目前，作为硝酸铬、磷酸铬、氯化铬等铬盐的制造方法而言，已知的方法是，在将矿石进行碱氧化焙烧而得到的重铬酸钠溶液中加入硫酸、用有机物进行还原而成为硫酸铬溶液，在其中加入氢氧化钠或无水碳酸钠，产生氢氧化铬或碳酸铬的沉淀，过滤、水洗后，加入硝酸、磷酸或盐酸进行溶解。或者，另外已知的方法是，使用碳还原剂，利用硫酸萃取处理用电炉还原铬矿石而得到的高碳铬铁，电解该溶液成为金属铬，在金属铬中加入硝酸或盐酸从而制造硝酸铬或氯化铬。再者，关于硝酸铬，另外已知的方法是，依次地进行下述步骤在三氧化铬中配合硝酸、使硝酸的量为能够生成硝酸铬的当量以上、从而准备三氧化铬-硝酸混合溶液的步骤；在由上述步骤得到的三氧化铬-硝酸混合溶液中过量地混入由选自单糖类、二糖类或淀粉类中的碳水化合物衍生的醇、醛、羧酸或它们的混合物构成的有机还原剂，还原三氧化铬，使之生成硝酸铬的步骤(例如参照专利文献2)。关于氯化铬，本申请人提出过在铬酸水溶液中加入盐酸、以及与铬酸反应能够几乎分解为二氧化碳气和水的有机还原剂使它们进行反应从而制造高纯度氯化铬水溶液的方法(例如参照专利文献3)。目前的方法之中，用硝酸溶解氢氧化铬的方法，在硫酸铬中加入氢氧化钠或无水碳酸钠而得到的氢氧化铬沉淀的水洗很困难，存在不能除去氢氧化铬中的钠或硫酸盐等杂质的问题。在专利文献2公开的方法中，例如在三氧化铬中混合硝酸，使硝酸的量为硝酸铬当量以上，这对减少六价铬是有效的。但是，根据条件不同，添加的还原剂不是与三氧化铬、而是与硝酸反应，其结果有时产生NOx。因此，不仅需要有脱NOx的装置，而且有时因激烈的反应而成为危险的状态。专利文献1特开2003-268562号公报专利文献2特开2002-339082号公报专利文献3特开平1-176227号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种能够消除上述现有技术所存在的各种缺点的。本专利技术通过提供以草酸含量相对于铬是8重量％以下为特征的铬盐水溶液而达到上述目的。具体实施例方式以下，基于优选的实施方式来说明本专利技术。本专利技术的铬盐水溶液，通过作为有机物之一的草酸含量是低水平为特征。详细地说，草酸含量若是低水平，则在金属的表面处理中使用本专利技术的铬盐水溶液时，就可以得到光泽极其优异的制品，这已被判明。在先前说明的专利文献2公开的技术中，为了使六价铬还原，使用淀粉和葡萄糖等碳原子数多的有机还原剂，起因于此，水溶液中所存在的草酸量成为高于本专利技术的水平。本专利技术的铬盐水溶液中的草酸量，相对于铬是8重量％以下、优选6重量％以下、更优选4重量％以下、更加优选是实质上不含的低水平。草酸量可以由例如离子色谱法来测定。本专利技术的铬盐水溶液中的草酸含量下限值没有特别的限制，若使用后述的制造方法，就可以成为实质上不含草酸这样的极低水平。本专利技术的铬盐水溶液，也具有全部有机碳(以下也称为TOC)是低水平的特征。本专利技术人研究的结果是，在上述草酸含量是低水平的基础上、若TOC是低水平，则在将本专利技术的铬盐水溶液用作金属的表面处理剂时，就可以得到光泽更加优异的制品，这已被判明。所谓TOC，是作为有机物在溶液中残留的C的总量。本专利技术的铬盐水溶液，相对于铬，TOC优选是4重量％以下、优选是2重量％以下这样的低水平。在先前叙述的专利文献2中，公开了为了使六价的铬确实地还原为三价的铬，在硝酸铬水溶液中，需要是0.3重量％以上的TOC。但是，本专利技术人对于TOC详细地进行了研究，其结果是，若增加TOC的量，则在作为金属的表面处理剂使用铬盐水溶液时就不能得到充分的光泽，这已被判明。如果以后述的制造方法制造本专利技术的铬盐水溶液，则TOC是低水平，也能够使六价铬确实地消失。对本专利技术的铬盐水溶液中的TOC的下限值没有特别限制，若使用后述的制造方法，就可以成为在例如氯化铬时为0.5重量％、磷酸铬时为0.5重量％、硝酸铬时为0.1重量％这样的极低水平。本专利技术的铬盐水溶液中的TOC，可以由例如岛津制作所生产的TOC500型全有机碳计来测定。本专利技术的铬盐水溶液，尽管草酸含量少、并且优选TOC是低水平，但在水溶液中六价铬实质上不存在。因此，在本专利技术的铬盐水溶液中，有环境负荷小这样的优点。这样的水溶液由后述的制造方法适合地制造。作为本专利技术的铬盐而言，作为有代表性的盐，可以列举氯化铬、硝酸铬、磷酸铬等。但是，不限制于这些。在本专利技术的铬盐是氯化铬的情况下，氯化铬水溶液是含有用组成式Cr(OH)xCly(式中，以0≤x≤2、1≤y≤3、x+y＝3)表示的化合物水溶液。本专利技术的氯化铬水溶液，多数情况下以CrCl3换算，是25重量％以上的水溶液，优选是35重量％以上的水溶液。若超过41重量％，则根据条件的不同，结晶会析出。在用上述组成式表示的化合物中，除了用CrCl3表示的氯化铬以外，还含有以羟基取代部分该氯的化合物-碱式氯化铬、即在上述组成式中以0＜x≤2、1≤y＜3、x+y＝3表示的化合物。作为碱式氯化铬的例子，可列举Cr(OH)0.5Cl2.5、Cr(OH)Cl2、Cr(OH)2Cl等。另外，在以下的说明中，在称为氯化铬时，根据文章内容，有时指的是以CrCl3表示氯化铬，有时指的是碱式氯化铬。另外，将两者进行总称而简称为氯化铬的情况也有。用上述组成式表示的化合物，在本专利技术的氯化铬水溶液中，可以分别单独地存在、或者也可以以2种以上的任意组合存在。通过组合2种以上，可以调制适合于具体用途的溶液。本专利技术的氯化铬水溶液，上述组成式中x＝0、y＝3时，该水溶液在20℃时的比重，优选是1.25～1.46。另一方面，在本专利技术的氯化铬水溶液是碱式氯化铬水溶液的情况下，该水溶液在20℃时的比重，优选是1.35～1.44，更优选是1.40～1.44。水溶液的比重如果在该范围内，即使长期保存，液体也不会发生偏重，氯化铬的结晶难以析出而优选。为了使比重成为上述范围内，可以例如如下述那样地使碱式氯化铬中的氯与铬的摩尔比(Cl/Cr)成为1以上且小于3。在碱式氯化铬水溶液中，碱式氯化铬中的氯与铬的摩尔比(Cl/Cr)优选是1以上且小于3。如果该摩尔比在该范围内，则氯化铬的结晶就难以发生。在本专利技术中，上述比重和氯与铬的摩尔比，成为更加有效地防止氯化铬结晶化的重要因素。为了使碱式氯化铬中的氯与铬的摩尔比在上述范围内，可以使用例如后述的制造方法。碱式氯化铬水溶液中的碱式氯化铬的浓度，根据具体用途可适当地进行调整。通常，以Cr换算，是8.2重量％以上，特别优选是11.4重量％以上。浓度的上限没有特别限制，但14重量％、特别是13.5重量％左右是适当的。碱式氯化铬的浓度，通过加入离子交换水或纯水等稀释水，可以容易地进行调整。因此，在本专利技术的碱式氯化铬水溶液中，有根据使用目的而可以自由地调整氯化铬浓度的优点。在本专利技术的铬盐是硝酸铬的情况下，硝酸铬水溶液是含有用组成式Cr(OH)x(NO3)y(式中，以0≤x≤2、1≤y≤3、x+y＝3)表示的化合物水溶液。本专利技术的硝酸铬水溶液，多数情况下以Cr(NO3)3换算，是25重量％以上的水溶液，优选是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铬盐水溶液，其特征在于：相对于铬，草酸含量是８重量％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泷秀树，番田知宏，原孝志，高木伸夫，
申请(专利权)人：日本化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]