[发明专利]一种铬铁矿的熔融液相焙烧方法

权利要求书

1.一种铬铁矿的熔融液相焙烧方法，包括将包含铬铁矿，选自纯碱、碳酸氢钠、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或多种物质和任选的铬酸钠的混合料，在铬铁矿氧化反应器中在氧气存在下于350-1500℃，优选900-1250℃下焙烧，使得铬铁矿在熔盐介质中呈熔融液相进行分解氧化，得到铬酸钠，其中所述氧化反应器为卧式回转窑(11)，该回转窑包括窑身(12)和位于该窑身两端的两个端部(13和14)，一个端部(13)上设有高位液相出口(15)，另一个端部(14)上设有低位液相出口(16)，在窑身上设有一个或多个氧枪(17a-17f)和一个或多个加料口(18a-18d)，其中氧枪(17a-17f)与加料口(18a-18d)交错设置使得氧枪(17a-17f)与加料口(18a-18d)各自不在窑身(12)的同一个横截面上，以及处于高位液相出口(15)与加料口(18a-18d)和氧枪(17a-17f)中较靠近高位液相出口(15)的那一部件之间的位于窑身(12)上的烟气出口(19)，优选所述窑身(12)呈圆柱形。

2.根据权利要求1的方法，其中相邻的加料口(18a-18d)与氧枪(17a-17f)水平间距为0.5-5m。

3.根据权利要求1或2的方法，其中氧枪(17a-17f)的设置应使得对熔融物料进行底吹、顶吹和/或侧吹；和/或氧枪(17a-17f)的设置应使得其纵向与窑身(12)的轴向的夹角为15-165°。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中氧枪(17a-17f)为槽缝式多层套管氧枪，包括外层保护管(201)，位于外层保护管(201)内侧的一层或多层内层冷却管(202，203，204)，位于外层保护管(201)与最外层的内层冷却管(202)之间的以及如果存在多层内层冷却管的话位于各内层冷却管(202，203，204)之间的通气槽(205，206，207)，以及由最内层冷却管(204)围成的中心孔(208)。

5.根据权利要求4的方法，其中氧枪(17a-17f)的外层保护管(201)通入氮气或惰性气体，内层冷却管(202，203，204)通入冷却水，通气槽(205，206，207)和中心孔(208)通入用于提供焙烧所需氧气的含氧气体。

6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中通过氧枪喷入氧气含量为18-100体积％的气体，优选氧气含量为21-65体积％的气体，例如空气。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中在混合料中，当包含纯碱、碳酸氢钠、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或多种时，其总量应使得这种或这些化合物所提供钠的总摩尔量为铬铁矿以三氧化二铬计的摩尔量的3-20倍。

8.根据权利要求7的方法，其中在混合料中，以铬铁矿中的三氧化二铬计，纯碱的加入量为铬铁矿摩尔数的0.01-10倍，碳酸氢钠的加入量为铬铁矿摩尔数的0.01-10倍，硫酸钠的加入量为铬铁矿摩尔数的0.01-10倍，氢氧化钠的加入量为铬铁矿摩尔数的0.01-10倍，和/或铬酸钠的加入量为铬铁矿摩尔数的0.01-10倍。

9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中混合料在氧化反应器中的焙烧时间为0.1-6h。

10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中碳酸氢钠为碳化法制备红矾钠所得副产物，也可部分或全部使用工业碳酸氢钠代替；硫酸钠为硫酸法制备红矾钠所得副产物，也可部分或全部使用工业硫酸钠代替；氢氧化钠为电解法制备红矾钠和铬酸酐所得副产物，也可部分或全部使用工业氢氧化钠代替；和/或，铬酸钠为铬盐生产过程中的粗制铬酸钠，也可部分或全部使用工业铬酸钠代替。