[發明專利]用高爐煉鐵工藝技術實現鉻渣無害化資源化的方法無效

申請號：	200710056940.2	申請日：	2007-03-16
公開（公告）號：	CN101265508A	公開（公告）日：	2008-09-17
發明（設計）人：	劉志剛;楊成良;李印奎;李富順;紀柱	申請（專利權）人：	天津市大鈞科技開發有限公司
主分類號：	C21B5/00	分類號：	C21B5/00;C21B5/04;B09B3/00;A62D3/00;C01G37/00
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	300384天津市華苑產業***	國省代碼：	天津;12
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	高爐煉鐵工藝技術實現無害化資源方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明是關于常規高爐煉鐵技術即高爐煉鐵的還原劑和熱量——燃料焦炭及焦炭燃燒產生的解毒鉻渣燒結料塊中殘留的六價鉻并使鉻渣燒結料塊中三價鉻還原成為金屬鉻與燒結礦中鐵形成含鉻生鐵方法。

背景技術

目前我國堆存量幾百萬噸，每年還有幾十萬噸鉻渣產生，尋求一個循環經濟中利用鉻渣為原料便有害鉻渣無害化資源化且速度快、費用低的方法，是當前一個重要課題。利用我國現有常規高爐煉鐵工藝條件加以改進，鉻渣中六價鉻和鉻經過高爐高溫冶煉，使其還原并成為鉻合金生鐵中鉻元素是本發明的任務。

發明內容

本發明的目的是將鉻渣燒結成的自溶性燒結礦置于高爐煉鐵，使燒結礦中殘留六價鉻合物和三價鉻資源化的一種方法。

本發明賦予高爐煉鐵是將礦石中的鐵元素還原出來，變成液態生鐵流出爐外工藝過程將鉻渣制成的燒結礦中的鐵。而且要將其中的鉻元素還原出來，變成含鉻合金生鐵，以實現徹底六價鉻解毒并資源化。

高爐冶煉過程還原為三價鉻及殘留六價鉻。其還原機理是利用高爐煉鐵的還原劑和熱量都是由燃料——焦炭及焦炭燃燒產生的。生產時，爐料(自熔性燒結礦、焦炭等)自爐頂裝入，并從下部風口鼓入熱風，焦炭中的碳素(還有少量碳氫化合物)在風口帶熱風助燃下發生激烈的燃燒反應，產生大量具有很高溫度的還原性氣體(CO及少量H₂)。高溫氣流在上升過程中將下降的爐料加熱，并與礦中一些氧化物發生還原反應。氣流中的CO、H₂和爐料中部分熾熱的固體碳奪取了其中的氧，使鐵等還原出來，而后熔化、滲碳形成生鐵積聚于爐缸下部，定期從渣口排出。而礦中末還原的組分，主要為CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃等，形成熔渣，浮積住液態生鐵面上，定期從渣口排出。

高爐冶煉將以CO的還原劑，氣相產物為CO₂的還原反應稱之間為間接還原，而將以固體碳作還原劑，氣相產物為CO的還原反應稱之間為直接還原。

與鐵氧化物的還原不同，在高爐內，Cr³⁺的還原只能通過直接還原實現，其反應如下：

(Cr₂O₃)+3C＝[Cr]+3CO??????????????(1)

ΔG⁰_T＝187650-124.95T

(Cr₂O₃)+13/3C＝2/3[Cr₃C₂]+2CO?????(2)

ΔG⁰_T＝730940-511.68T

2/3(Cr₂O₃)+18/7C＝4/21[Cr₃C₂]+2CO?(3)

ΔG⁰_T＝511128-364.57T

(Cr₂O₃)+81/23C＝2/23[Cr₂₃C₆]+3CO??(4)

ΔG⁰_T＝749452-526.47T

當有鐵存在時：

(Cr₂O₃)+2[Fe]+3C＝2[CrFe]+3CO?????(5)