[发明专利]铬铁矿两段焙烧法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种铬铁矿的无钙焙烧工艺，特别涉及一种铬铁矿的无钙两段焙烧法。

 

背景技术

目前，铬铁矿氧化焙烧法几乎是铬盐生产的唯一方法，其中分为有钙焙烧法和无钙焙烧法，其共同之处在于都是将铬铁矿与纯碱在高温氧化条件下进行焙烧，使矿石中的铬转化为水溶性的铬酸钠经浸出等后续处理获得铬盐产品。无钙焙烧法使用返渣代替含钙填料，铬渣排放量大大降低且不含高毒铬酸钙，成为铬盐生产的主流方法，对比文件200710017747.8公开了一种由铬铁矿经无钙焙烧生产铬酸钠的方法，将铬铁矿、碳酸钠和返渣混合，在回转窑内进行氧化焙烧，该方法将混合物直接进行氧化焙烧，铬尖晶石与纯碱和氧气直接反应生产铬酸钠，由于铬尖晶石不易反应，导致整个反应速度进行慢，铬铁矿未能充分反应所以浸取率不高，国外有关文献中有设想通过铬铁矿的两段焙烧来提高反应效率，但是由于缺乏具体的操作方法而未能实现。

 

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明提供一种能加快铬铁矿焙烧反应速度的铬铁矿两段焙烧法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

A. 混料：将铬铁矿、分选得到的返渣和纯碱按百分比X:Y:Z混合，均匀度达到90～110％，其中X为100，Y为70～90，Z为140～300；

B. 无氧焙烧：将步骤A中得到的混料在第一窑隔绝空气加热，煅烧温度为500℃，煅烧1小时；

C. 有氧焙烧：将步骤B中经过加热的混料送入第二窑，通入空气进行焙烧，高温带温度1150℃，窑尾温度500℃，煅烧2～3小时；

D. 浸取：将步骤C中得到的固体熟料冷却后至200℃～300℃，送入下一工序浸取洗涤；

E. 铬渣的处理：步骤D中剩余铬渣经分选后返回焙烧工序，尾渣解毒后综合利用。

本技术方案采用对混料的焙烧采用了两段法，第一窑内对混料隔绝空气进行加热，铬尖晶石在无氧条件加热到500℃，使铬尖晶石晶格发生畸变，势能升高，易于反应，纯碱主要与 Cr₂O₃ 、Al₂O₃ 和Fe₂O₃反应得到NaFeO₂、NaAlO₂ 和NaCrO₂，混料继续进入第二窑，通入空气， NaCrO₂气与氧气反应得到铬酸钠，NaAlO₂ 和NaCrO₂起碱性作用，采用这样的方法，铬尖晶石能充分氧化，反应生成更多的铬盐，有利于提高浸取率。  

作为优选，步骤A中铬铁矿磨细至200目通过70％以上，成品添加剂磨细至150目通过90％，返渣磨细至200目通过70％以上；这样减小了各原料的颗粒粒度，使各原料接触面增大，提高反应速度。

作为优选，步骤A和步骤B中产生的烟道气经沉降室、废热锅炉和静电除尘器排放至空气中；对废气进行处理，防止燃烧中产生的有毒气体直接排放至空气造成污染，除尘器收集的粉料可再次循环使用，废热锅的蒸汽可送入蒸汽管道进行利用。

与现有技术相比，该发明的有益效果：本发明采用两段法焙烧铬铁矿生产铬酸钠，铬铁矿氧化率高，反应速度更快，浸取率高，且返渣的利用节约了成本和减少了污染，因此在铬盐无钙焙烧领域中，无论从环境保护、还是企业效益上来说都具有推广应用价值。

 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：本发明公开了一种铬铁矿两段焙烧法，其步骤如下：

一、原料的混合：铬铁矿经干燥、磨粉至200目通过70%以上，分选后的返渣经干燥、磨粉至200目通过70%以上，将百分比为100：70 ：140的铬铁矿、返渣和纯碱送入双轴搅拌机混合，混合料均匀度达90%后经螺旋输送机、提升机送至混合料仓。

二、焙烧：分为有氧阶段和无氧阶段，混料依次经过有氧阶段和无氧阶段；

焙烧中铬铁矿与纯碱和氧发生的主反应为：

Cr₂O₃ + 2Na₂CO₃ + 1.5O₂＝2Na₂CrO₄ +2 CO₂ + Q                    ①