[发明专利]铬渣炼钢解毒工艺

说明书

技术领域

本发明涉及工业“三废”产品的处理，具体设计铬渣的处理工艺。

背景技术

铬渣是生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废弃物，具有一定的毒性，铬渣露天堆放受雨雪淋浸，其中所含的六价铬会被溶出渗入地下水或进入河流湖泊中，污染环境，影响饮用水安全。此外铬渣中的六价铬、铬化合物以及铬化合物气溶胶等，能以多种形式危害人畜健康，因此铬渣的堆存场必须采取铺地防渗和加设棚罩。仅仅通过对铬渣的堆放并不能从根本上消除铬渣的危害，通常需要采用诸如化学法、熔烧法、固化/稳定法等进一步的无害化处理工艺，而其中无害化较彻底的方法是通过熔烧的高温处理，先将毒性较大的六价铬处理成毒性较小的三价铬，然后再通过进一步的高炉法处理成铬，因此是解毒较为彻底的方法。

熔烧法的主要工艺流程如下:首先以铬渣为碱性熔剂，与含铁原料及燃料混配，在烧结造块的同时，形成较强的还原气氛，此时铬渣中的六价铬与还原剂C及CO等充分作用，转化为三价铬，从而达到还原解毒的目的，六价铬的还原率约为95%，之后将烧结后的铬渣送入高炉，使得六价铬还原率为99. 5%以上，剩余的三价铬以Cr₂O₃的形式进入高炉渣，液态高炉渣经水淬激冷粒化处理后可作为制水泥的原料。

现有的熔烧法虽然能够在一定程度上实现铬渣的解毒，但是其仍然存在着如下的问题：由于常规的烧结工艺要求保证在氧化气氛下进行烧结，以确保烧结矿的质量指标，而以铬渣为碱性熔剂与含铁原料及燃料混配烧结时形成了较强的还原气氛，导致含铁原料烧结矿的质量下降，直接影响影响高炉的铁水产量。

发明内容

本发明的要解决的技术问题是：提供一种保持烧结机烧结过程的氧化气氛，同时保持高炉铁水产量的铬渣炼钢解毒工艺。

为了实现上述目的，本发明提供一种铬渣炼钢解毒工艺，包括有如下步骤：

A，球核制作：将铬渣磨成颗粒状，然后按照17：80：3的比例与含铁粉尘（其主要成分有氧化铁和碳，来源于钢铁企业的烧结、炼铁、炼钢等过程产生的烟尘。）和粘结剂（配比为1：1的膨润土和腐植酸）混合得到球核材料，用球核材料制备球核；

B，复合小球制备：采用磨细的含铁废料（其主要成分为氧化铁、碳）支撑球壳材料，然后用步骤A中得到的球核与球壳材料一起制作成复合小球；

C，将步骤B得到的复合小球送入烧结机进行烧结，烧结机温度为1200℃～1300℃，此时复合小球的球核内部自动生成还原气氛，球壳保持自身氧化气氛，最后球核的还原气氛扩散到整个球体，将Cr⁶⁺还原成Cr³⁺，其化学反应方程式如下：

MeO为CaO、MgO、FeO等杂质。

D，将步骤C处理后的复合小球送入炼钢的高炉，在高炉的还原气氛下，Cr³⁺还原成Cr，其化学反应方程式如下：

Cr₂O₃ + 3C = 2Cr + 3CO

Cr₂O₃ + 3CO =2Cr +3CO₂

FeO·Cr₂O₃ + 4C = Fe + 2Cr+ 4CO

作为优选方案，为了保证复合小球的烧结质量，同时保证球核中Cr⁶⁺的反应效果，所述球核的直径为3～6mm，所述复合小球的直径为5～10mm。

作为优选方案，为了保证铬渣具有较大的比表面积和一定的粘性，同时提高反应转化率，所述的步骤A中，颗粒状铬渣的粒度为150～180目，含水量在3%～8%。

作为优选方案，为了提高复合小球的制备效率，限定所述的复合小球通过如下步骤制备：

a，将铬渣、含铁粉尘、粘接剂配好混匀后，采用造粒机制成球核；

b，将球核与球壳材料一起进入球团生产线的造粒机生产复合小球。

采用上述技术方案的铬渣炼钢解毒工艺具有如下优点：由于采用了复合小球的结构，其中球核含有颗粒状铬渣与含铁粉尘，球壳中含有含铁废料，复合小球在烧结时，其外部依然为高温氧化气氛，由于球壳的隔离屏蔽作用，球核在高温和含铁粉尘的作用下形成内部还原气氛，从而使得铬渣中的六价铬还原为三价铬，还原率可达97%以上；之后再将烧结后的复合小球以常规烧结矿的形式挤入高炉冶炼，使得六价铬的最终转换率高达99.9%。

具体实施方式

实施例1

铬渣炼钢解毒工艺，包括有如下步骤：