[发明专利]钢铁厂含铬污泥中铬的高效富集和分离、回收方法

说明书

本发明公开了一种钢铁厂含铬污泥中铬的高效富集和分离、回收方法，原料经过干燥、粉碎后，加入占含铬污泥干料质量5.0～15.0％的Fe₂O₃粉、与Fe₂O₃物质的量相当的碳粉加以混合，再制备出球团，球团在900～1200℃温度范围内进行还原焙烧。焙烧产物进行破碎、磨矿，磨矿粒度控制在－0.074mm粒级含量≥80.0％，对磨矿后的产物采用磁选工艺将铁铬尖晶石Fe_3‑xCr_xO₄分离出来，获得Cr₂O₃含量≥38.0％的强磁性铬精矿，并排出Cr₂O₃含量≤5.5％的低铬尾矿。本发明方法具有回收率高、精矿中铬品位高以及分离过程高效、绿色、环保等特点，适合在含铬污泥中铬的富集、分离及回收的技术领域进行推广应用。

技术领域

本发明属于含铬污泥资源化利用领域，具体涉及钢铁厂含铬污泥中铬的高效富集与绿色分离回收方法，特别适合于Cr₂O₃含量≥15.0％并且主要以Cr(OH)₃的形式存在、其它组份主要为CaO、MgO、SiO₂、A1₂O₃、Fe₂O₃的含铬污泥中铬的高效富集和分离、回收。

背景技术

随着国民经济的快速发展，国内钢铁企业发展迅速，不锈钢的需求也在逐渐增加，这就导致其生产过程中的主要副产物—含铬污泥的产生量逐年递增。据全国污染源普查数据，钢铁行业含铬废物产生量约占含铬废物总量的45％。面对如此大宗量的危险废弃物，不仅需要占用大量的土地用于存放，且经过酸雨侵蚀和冲洗后，还会造成严重的环境污染；此外，含铬污泥中Cr的含量(以Cr₂O₃计)一般大于20％，将其进行堆存或填埋处理，更是对于Cr资源的严重浪费。因此，如何对含铬污泥进行绿色、高效的资源化利用，一直是困扰冶金行业的一大难题。

含铬污泥中铬含量高，毒性大，直接威胁到居民健康以及周围生态环境。现阶段对含铬污泥的处理主要从两个方面入手，一是进行“无害化”处理，二是“资源化”处理。无害化处理，即将含铬污泥解毒后进行填埋处理，由于其含有大量有害物质，处理费用比一般固体废弃物高几倍至几十倍，不仅产生了高额的处理费用，更造成了严重的资源浪费。资源化处理方面，现阶段，一部分经无害化处理后的含铬污泥，采用水泥固化或熔融烧结处理，用于建筑材料，或用于玻璃着色剂、制水泥、制砖、生产钙镁磷肥等。这些方法虽在一定程度上解决了含铬污泥的闲置的问题，但在技术还没有形成有效的生产能力，甚至还造成了废物中重金属的渗透等情况，引发严重的二次污染。因此，对于钢铁企业含铬污泥而言，如何从“无害化、资源化”的角度对含铬污泥进行处理及利用，尽可能降低其对环境的污染，是当前亟待解决的关键问题。

鉴于此，本发明提出了一种钢铁厂含铬污泥中铬的高效富集和分离、回收方法，在还原性的焙烧条件下，将污泥中的铬富集到铁铬尖晶石相(Fe_xCr_3-xO₄)中去。最后，利用磁选工艺对该磁性铬富集相进行分离回收，进而获得高品位的铬精矿。在有效分离含铬泥中铬元素的同时，无三废排放问题，具有清洁化程度高，资源利用率高和附加值高等优点，适宜在含铬污泥无害化、资源化利用领域进行推广。

发明内容

本发明的目的就是针对现有含铬污泥处理存在的处理费用高、资源浪费严重、易产生二次污染等问题，而提供一种钢铁厂含铬污泥中铬的高效富集和分离、回收方法，能够高效、环保且低成本地从含铬污泥中进行铬的预富集、分离及回收。

为实现本发明的上述目的，本发明一种钢铁厂含铬污泥中铬的高效富集和分离、回收方法，采用以下工艺、步骤：