[發明專利]低溫法轉窯純氧焙燒鉻鐵礦資源及鉻渣無害化深度利用工藝

無效

• 申請號: 201010141923.0
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN101824530A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 白向南;吳龍武;白振軒
• 申請（專利權）人: 白向南;吳龍武;白振軒
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B3/40;C01G37/14;C01F5/24;C01F5/06;C01G37/033;C01G49/06;C25C3/04;B22F9/04;A62D3/37
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技術領域

鉻鹽工業為無機化工與冶金材料交叉的重點行業，本發明屬冶金化工技術領域。

背景技術

鉻鹽和金屬鉻是發展國民經濟不可缺少的重要物資，鉻鹽是無機鹽主要品種之一，在國民經濟各部門中廣泛應用于化工、冶金、輕工、電子機械及軍工等諸多重要工業部門。主要用于電鍍、鞣革、印染、醫藥、顏料、催化劑、氧化劑、火柴及金屬緩蝕劑等方面。據國家相關部門統計，鉻鹽與我國10％的商品品種有關。因此，鉻鹽行業的健康發展對相關行業的發展具有不可低估的影響力。近年來國內鉻鹽產品的消費年增長率在10％以上，高于同期國民經濟的增長速度。鉻鹽工業為傳統重污染行業的典型代表。目前我國鉻鹽行業多采用幾十年前的1200℃高溫有鈣焙燒傳統工藝和剛引進的無鈣焙燒技術。高溫有鈣焙燒傳統工藝鉻轉化率僅為70％，資源的原子利用率不足20％。每生產1噸鉻鹽產品同時產生2～2.5噸高毒性鉻渣，渣中含六價鉻(以紅礬鈉計)7～10％，所含六價鉻為國家排放標準的1000～10000倍；目前國內外最先進的鉻鹽生產技術為無鈣焙燒技術，無鈣焙燒技術可減少渣量至0.8t/t產品，但渣中仍含0.1％六價鉻，尚不能徹底解決鉻渣污染問題。鉻鹽和金屬鉻的可持續發展，已成為社會廣泛關注的焦點，引起了國家有關部門的高度重視。近期國家環?？偩忠讯啻伟l布關于推進鉻鹽行業清潔生產的文件，加快淘汰傳統落后工藝和設備等政策與規劃。

鉻鹽和金屬鉻是一種發展國民經濟不可缺少的重要物資，鉻渣被公認為是最危險的固體廢物之一，是世界公認的117種危害極大的第六種優先污染物，鉻渣對環境的污染已成為無法回避的世界性現實難題。鉻渣即鉻浸出渣，是冶金與化工行業在生產金屬鉻、鉻鹽等過程中排出的固體廢物，其中含有的六價鉻易溶于水且不穩定，具有強氧化毒性，極易對人體、農作物機體造成損壞，鉻渣中含有的鉻酸鈣還具有較強的致癌和致突變性。我國已成為世界鉻鹽生產消費大國，因此，低溫法轉窯純氧焙燒鉻鐵礦資源和鉻渣無害化處理深度利用工藝技術的研究與應用具有非常好的應用前景，對現正在生產鉻鹽和金屬鉻的企業和因鉻渣排放污染被迫停產的企業都具有較強的現實意義。

發明內容

本發明依據鉻鐵礦的組份和高溫有鈣焙燒傳統工藝鉻渣的產生機理，成份特征及對環境生態的危害，在目前國內外最先進的鉻鹽生產無鈣焙燒技術和鉻渣治理技術的基礎上，經過反復的探索、實驗，摸索出了一套低溫法轉窯純氧焙燒鉻鐵礦資源和從原存的鉻渣中深度利用提取多種產品的新工藝。該工藝與傳統的高溫有鈣焙燒工藝相比，溫度降低700度左右，能耗下降40-50％，鉻資源利用率提高25％，碳酸酸化代替硫酸酸化不僅鈉離子得到循環使用，同時也沒有含鉻芒硝和含鉻鋁泥的產生、也使鋁資源得到了充分利用；對已經產生的鉻渣處理方面在無害化處理的同時，使其資源化得到了深度利用，在生產過程中沒有三廢排放，不僅有良好的社會效益并且可產生較高的經濟效益。

一、低溫法轉窯純氧焙燒鉻鐵礦資源工藝：將粉碎200目后的鉻鐵礦按1∶1.5噸比例加燒堿，添加1％的催化劑過氧化鈉，在回轉窯溫度300---400度內進行低溫純氧法氧化焙燒，待轉化率達到95-99％時進行稀釋冷卻，在煤油中進行萃取，過濾得到鉻酸鈉晶體和鐵鎂渣，溶于煤油中的氫氧化鈉加洗堿液進行反萃，得到50％的氫氧化鈉溶液返回系統循環使用；鉻酸鈉晶體和鐵鎂渣加水溶解后板框過濾，過濾溶液打入碳化塔，壓入經過脫硫處理的二氧化碳，加壓6公斤壓力進行碳酸分解提鋁；提鋁后的鉻酸鈉溶液打入反應釜，加壓4-6公斤二氧化碳酸化處理，碳酸化后的鉻酸鈉溶液蒸發濃縮結晶(代替傳統工藝硫酸酸化法)，得到高品質的重鉻酸鈉；板框鐵鎂濾渣按渣水比1∶10加入經過活性炭處理的二氧化碳碳酸化生成副產品碳酸氫鈉，碳酸氫鈉和氫氧化鎂反應生成碳酸氫鎂溶液，板框過濾后濾液加溫90-95度熱解、干燥生成碳酸鎂產品，也可進一步經轉爐高溫加熱700-900℃制成氧化鎂，電解制成金屬鎂。濾餅烘干得到含三氧化二鐵在65-70％以上的鐵精粉。