[发明专利]无钙焙烧生产铬酸钠及联产含铬铸铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于铬盐生产领域，涉及三段法无钙焙烧生产铬酸钠及联产含铬铸铁的方法。

背景技术

铬盐工业是世界上最具竞争力的资源性原材料工业之一，铬盐产品在冶金、颜料、制革、染料、香料、金属表面处理、电焊条、造币、催化剂、印染、医药等工业中有着广泛应用。随着我国改革开放的深入，经济的快速发展，对铬盐产品的需求量日益增加，铬盐工业发展前景广阔。

但是，具有百余年历史的传统铬盐生产工艺，由于其高消耗，重污染的特点，严重制约了铬盐企业的发展。2010年，我国高污染有钙焙烧法生产能力仍有24.7万吨/年,产量达22万吨，分别占全国铬盐总产能和总产量的64%、65%。目前我国铬盐生产企业15家，工艺落后、污染严重、规模太小、布点分散，几乎都在Cr⁶⁺严重污染负荷下运行，有的受市场经济局部利益的驱使和地方保护，不惜以牺牲环境作代价，违法生产。这些企业每年要排放出625千吨铬渣，在环境中堆存，形成星罗棋布严重污染的Cr⁶⁺污染源。随着环保措施的严格执行，和国家产业政策的逐步调整到位，必然导致部分技术落后、装备陈旧的红矾钠生产厂家被强制关停，造成红矾钠产品短缺，对以红矾钠为原料的数十个行业的数百种产品的加工受到冲击。

发明内容

本发明的目的是提供一种清洁的多段法无钙焙烧生产铬酸钠及联产含铬铸铁的方法，以解决现有无钙焙烧生产铬盐存在焙烧效率低、能耗损失大的问题。

本发明三段法无钙焙烧生产铬酸钠的方法包括以下步骤：

1)一段焙烧：将铬铁矿和纯碱按比例混合得到一段混料，其中纯碱加入量为理论配碱量的35～60%；后将一段混料投入回转窑内进行氧化焙烧，高温带温度1100℃～1200℃，物料在窑内停留时间为150分钟～180分钟；一段焙烧后的熟料经湿式球磨机粉磨浸取，带式过滤机过滤得到一段焙烧过滤渣（一渣）及铬酸钠碱性液2）二段焙烧：经烘干的一段焙烧烘干渣粉磨后，与纯碱按比例混合，纯碱加入量为理论配碱量的35～60%；混合后投入回转窑进行二段氧化焙烧，二段氧化焙烧高温带温度1100℃～1200℃；二段焙烧后的熟料经湿式球磨机粉磨浸取，带式过滤机过滤得到二段焙烧过滤渣（二渣）及铬酸钠碱性液。

3）三段焙烧：过滤渣经烘干粉磨后第三段与纯碱混合，纯碱加入量为理论配碱量的40～100%。混合后投入回转窑进行三段氧化焙烧，三段氧化焙烧高温带温度1100℃～1200℃，物料在窑内停留时间为150分钟～180分钟。三段焙烧后的熟料经球磨机粉磨浸取，过滤机过滤，得三段焙烧的过滤渣（三渣）及铬酸钠碱性液。

所述理论配碱量为铬铁矿中铬完全反应的耗碱量。

所述的焙烧过程可以为富氧焙烧，也可以直接使用空气焙烧。使用富氧焙烧时，窑内气体中氧气浓度需大于40%，可以有效的缩短焙烧时间，提高铬的提取率。

作为本发明的另一个目的，用上述方法得到的三段焙烧的过滤铬渣联产含铬铸铁的方法，无钙铬渣与铬铁矿、兰炭、硅石等一起进入还原炉冶炼炼得含铬铸铁，所述物质的配料比为无钙铬渣：铬铁矿块：兰碳：硅石=1：3～6：0.6～1.5：0.25～0.5。

本发明具有如下优点。

1、本工艺采用了无钙多次焙烧技术，焙烧过程不需添加任何辅料，有效避免了回转窑的结圈现象；同时有害成份不会在生产体系中形成集聚，副反应得到有效控制，产品质量提升。多次焙烧后单位红矾钠产渣量约为0.8吨，渣中不含致癌性六价铬化合物铬酸钙。

2、当采用了富氧焙烧技术时，可使铬铁矿的氧化速率加快，单位时间的产能增大，采用富氧焙烧后，红矾钠的产能较设计产能提高30%。

3、本工艺采用了铬渣联产含铬铸铁技术，该技术实现了铬渣的无害化与资源化。经高碳铬铁联产后，铬的综合利用率提高到95%以上；经冶炼后产生的电炉渣中不含六价铬，实现了铬渣的彻底解毒。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1和2分别为采用富氧以及空气焙烧制备红帆钠联产含铬铸铁，其中的重量均为生产一吨红帆钠产品所需重量。

实施例1、

以下为富氧焙烧生产铬酸钠及联产含铬铸铁的一个实施例，其中采用的铬矿石的成分如表1所示

表1实施例1中采用的铬铁矿成分