[发明专利]一种高纯度铬的生产方法

说明书

本发明公开了一种高纯度铬的生产方法，包括以下步骤：混合、压块、还原反应、二次还原与机械加工。本发明采用真空碳还原方法，生成物为金属铬与一氧化碳，一氧化碳及时排出反应容器，可以提高反应速率、降低金属铬的杂质含量。在进行还原反应前，将反应物混合，并压成块料，可以缩短反应物的反应扩散路径，提高反应效率。本发明生成的铬纯度高、杂质含量低，反应成本低，可以广泛应用于金属铬生产领域。

技术领域

本发明涉及金属铬生产领域，具体为一种高纯度铬的生产方法。

背景技术

金属铬被广泛应用于冶金、电子、化工、玻璃镀膜、航天、焊条、耐火材料及高精端科技等领域。随着金属铬的广泛应用，我国的金属铬行业迅速发展。目前，国内生产金属铬的方法有电解法和铝热法等。

电解法生产金属铬具有纯度高的优点，但是电解法工艺繁琐、耗能高、环境污染大、设备投资大；铝热法生产金属铬需要用到大量高纯度的铝粉，原料成本高，并且产品中容易混入大量有害杂质如：铁、硅、铝等，并且产品回收率低。

因此，市场急需一种生产成本低、杂质含量低的高纯度铬生产方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种高纯度铬的生产方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高纯度铬的生产方法，包括以下步骤：

S1、将三氧化二铬粉末、碳粉与水按照比例在混料机内充分混合，得到混合粉末；

S2、将混合粉末放置在挤压装置中进行压块，得到混合粉末的块料；

S3、将块料置于真空还原炉内，在条件为1400-1500℃，0.05-30Pa的真空条件下进行还原反应，得到金属铬粗料；

S4、将S3所得金属铬粗料粉碎，并检测金属铬中的碳和氧的含量,；

S5、根据金属铬粗料中碳和氧的含量，计算出二次混合时需要添加的碳粉或三氧化二铬的量，并加入S4所得金属铬粗料中；进行二次混合、压块和真空还原，得到高纯度金属铬；

S6、对S5所得高纯度金属铬进行机械加工。

作为改进，所述S1三氧化二铬粉末与碳粉的比例以重量份数计为5:1-4:1；所述S1三氧化二铬粉末与水的比例以重量份数计为480:1-520:1。

作为改进，所述S3真空还原炉内温度在反应过程中逐渐降低。

作为改进，所述S5二次真空还原的条件为1400℃-1450℃，0.01-30Pa；所述S5二次真空还原反应为恒温反应。

作为改进，所述S5添加水、碳粉、三氧化二铬的量由S4测定的金属铬所包含的碳和三氧化二铬含量以及碳还原三氧化二铬反应方程计算得出。

作为改进，所述S1三氧化二铬粉末与碳粉的比例以重量份数计为500:119。

作为改进，所述S1三氧化二铬粉末中的硫含量小于80ppm。

作为改进，所述S2混合粉末的块料密度为3-5g/cm³。

作为改进，所述S6机械加工包括破碎、粉磨、筛分和成型。

作为改进，所述S1混料机的结构包括混料筒、支撑混料筒的支撑机构和穿设在混料筒内的搅拌机构，所述混料筒中间位置为圆筒状，所述混料筒的直径向上下两端逐渐变窄；所述混料筒顶部设有进料口，底部设有出料口；所述进料口上设有排气孔，所述排气孔上设有过滤部；所述搅拌机构包括转轴和沿转轴设置的螺旋状刀片；所述支撑机构上还设有驱动混料筒和搅拌机构转动的电机。

作为改进，所述螺旋状刀片分为左右两部分，所述左右两部分螺旋刀片螺旋方向相反。