[发明专利]一种铬铁矿无钙焙烧渣酸浸解毒工艺

说明书

本发明涉及资源环境化工技术领域，具体涉及一种铬铁矿无钙焙烧渣酸浸解毒工艺。其包括以下步骤：(1)铬渣机械活化：将铬渣置于球磨机中进行机械球磨活化一定时间，得到活化铬渣。(2)酸浸解毒：将活化铬渣的置于密闭容器中，向其中加入酸液，密封密闭容器，持续搅拌/旋转使固液混合均匀并反应，反应温度为40～80℃，反应完成后，即实现了Cr(Ⅵ)向Cr(Ⅲ)转化，铬渣解毒完成。该工艺能够去除铬渣中91.4～98.7％的Cr(Ⅵ)。与现有的铬渣湿法解毒工艺相比，本申请的解毒工艺无需还原剂，简单易行，反应条件温和，解毒时间大大缩短，降低了解毒能耗，因此该方法在实现无钙焙烧铬渣无害化具有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及资源环境化工技术领域，具体涉及一种铬铁矿无钙焙烧渣酸浸解毒工艺。

背景技术

铬渣是铬铁矿生产铬化合物浸取后剩下的残渣，是各种铬铁矿加工工艺必然伴随的固体废物。铬渣中含有大量有毒有害的Cr(Ⅵ)，Cr(Ⅵ)具有强氧化性和致癌性。铬渣的处理历来被认为是铬化工行业最头痛的问题，也是世界性的难题。国外处理铬渣主要是采用固化处理，达到填埋标准后进行安全填埋处置。

近50年来，我国对铬渣的治理进行了大量的研究，提出铬渣的处理方法很多，主要几类技术有铬渣代替白云石烧结炼铁、做水泥矿化剂、半干法及干法解毒、湿法解毒、微生物解毒、作玻璃着色剂等，基本原则即是将渣中有毒的Cr(Ⅵ)还原为无毒的Cr(Ⅲ)再综合利用。在这些技术中，有的解毒效果良好，但均存在一定的局限性。例如铬渣代替白云石烧结炼铁处理量大，但该方法针对的是有钙焙烧铬渣，无钙焙烧铬渣中CaO和MgO的含量与白云石中的含量区别较大，因此该方法不适用于无钙焙烧铬渣；微生物解毒方法目前还不成熟；铬渣作水泥矿化剂以及作玻璃着色剂对铬渣的处理量小；干法解毒投资大，成本高，产能低；湿法解毒加入的还原剂量大，成本较高。因此迫切需要一种实用性强、工艺简单的无钙焙烧铬渣解毒工艺。

发明内容

为解决上述问题本发明提供一种无需外加还原剂的铬铁矿无钙焙烧渣酸浸解毒工艺。

本发明基于申请人对无钙焙烧铬渣进行研究，研究发现：无钙焙烧铬渣主要是由铁镁铝复合氧化物(MgFeAlO₄)以及未反应完全的铬铁矿((Fe,Mg)(Cr,Fe)₂O₄)组成，同时铬渣中还存在少量的Cr₂O₇^2-，本发明巧妙地利用铬铁矿尖晶石((Fe,Mg)(Cr,Fe)₂O₄)中存在的Fe(Ⅱ)对还原Cr(Ⅵ)进行还原解毒。

一种铬铁矿无钙焙烧渣酸浸解毒工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)铬渣机械活化：将铬渣置于球磨机中进行机械球磨活化，得到活化铬渣。

(2)酸浸解毒：将活化铬渣置于密闭容器中，向其中加入酸液，密封密闭容器，持续搅拌/旋转使固液混合均匀并反应，反应温度为40～80℃，反应完成后，即实现了Cr(Ⅵ)向Cr(Ⅲ)转化，铬渣解毒完成。

进一步的，所述酸液为硫酸、盐酸或磷酸。

进一步的，所述酸液为质量分数为2～20％的硫酸。

进一步的，所述酸液与铬渣的体积/质量比为4:1～8:1(mL/g)，所述反应时间为1～12h。

进一步的，所述反应温度为80℃、硫酸的质量分数为5％，硫酸与铬渣的体积/质量比为4:1(mL/g)，反应时间为1h。

进一步的，所述密闭容器为水热反应釜，反应时，将水热反应釜置于均相反应器中，设置均相反应器的转速为40r/min。

进一步的，所述铬渣机械活化的条件为：铬渣与钢珠的质量比为4:3，球磨机的转速为300～550r/min，活化时间为60～180min。