[发明专利]铬浸出渣处理工艺流程

说明书

本发明提供一种铬浸出渣处理工艺流程。

铬浸出渣是由铬铁矿制造铬盐或金属铬时产生的废渣，即铬铁矿与纯碱、白云石等反应物料经煅烧后的熟料用水浸取、过滤，滤液制铬酸盐，滤渣即为铬浸出渣，渣中残留1-1.5％水溶性CrO₃及1-1.2％酸溶性CrO₃，原矿中的铬有15-17％随渣而损失。目前对铬渣的处理有两个途径：(一)综合利用：(1)代替白云石作填充料；(2)代替铁矿作玻璃着色剂生产翠绿色玻璃瓶；(3)代替铬铁矿作结晶促进剂制造灰绿岩铸石；(4)代替蛇纹石为溶剂制造钙镁磷肥；(5)生产铬渣铸石，此外，还有试剂C₆型合成氨变换触煤、铬钡渣砖、人造骨针等，上述方法，均因成本高，未能实现工业化应用。(二)无毒处理：有煤粉还原焙烧法、发电厂旋风炉处理法及硫化钠还原法，由于上述方法会造成二次污染，且处理费高，因此亦未能解决铬渣的利用问题。目前，全国每年排铬渣量为11-12万吨，除分散弃置外，全国堆存铬渣量在150万吨以上，不仅占据大量土地，而且细粒随风飘扬造成空气污染，人体吸入含有铬化合物的粉尘和空气会使鼻粘膜充血、糜烂、严重的导致溃疡、鼻中隔穿孔以头痛、头晕、咳嗽、吐痰等全身中毒症状，六价铬可以直接致癌。遇到雨天水溶性铬酸盐随雨水流入江河湖海，污染地面水及地下水源。此外。铬渣中危害最大的是可溶性铬酸渣，它是强氧化剂，毒性较大，长期接触易发生中毒，因此，铬浸出渣的有效处利是一个亟需解决的问题。

本发明的目的旨在提出一种经济效益大，投资小，处理渣量大、能工业化的处理工艺流程，该工艺流程能够很好解决长期以来铬浸出渣悬而未决的铬浸出渣的处理问题，真正做到变废为宝，将目前弃置无用、甚至有害的铬浸出渣处理成为有用的物质。

本发明的要点是采用“浸出——物理分离——还原酸浸”工艺，由于铬渣中有可溶性六价铬(CrO₃)，故首先我们必需将铬渣浸出，将含Cr⁺⁶的溶液经过还原、中和、过滤等工序得到Cr(OH)₃沉淀后，再综合利用；同时将上述经浸出后不溶于水的其它组份，根据比重不同采用物理方法将铬和铁的氧化物与其它组成的氧化物分离，再经过“还原酸浸”调整铬铁的比例在三以上，从而得到高品位的铬铁矿，剩下的渣的其它组成是以氧化镁为主的高质量镁砖耐火材料，这样，将铬铁渣中每一组份完全利用起来了。

附图是本发明的工艺流程框图。

铬渣经水浸后，可溶性的六价铬Cr⁺⁶进入水溶液，将该溶液经过还原、中和等工序得到Cr(OH)₃沉淀，可综合利用；这时，浸出渣中主要含有氧化铬(Cr₂O₃)、氧化铁(FeO；Fe₂O₃)及高质量镁砖耐火材料(以氧化镁为主)，由于氧化铬、氧化铁两者与镁砖耐火材料的比重差别较大，因此可以根据比重的不同采取常规物理分离手段将氧化铬、氧化铁与镁砖耐火材料相分离，将分离出的氧化铬、氧化铁经过还原酸浸处理除铁后即可得到高品位的铬铁矿。在还原酸浸处理中，由于铁的氧化物能在较铬的氧化物为低的温度下被还原剂还原为金属，这样，通过对还原条件的控制，能使含铬矿物中的铁养化物绝大部份还原为金属铁，然后用稀酸浸出，金属铁溶解生成可溶性铁盐，铬的氧化物不溶，留在残渣中，即得到铬铁矿，其主要组成为FeO·Cr₂O₃或Fe(CrO₂)₂，矿石中Cr₂O₃的含量一般为45-60％左右。还原酸浸法的反应为：

还原剂可采用碳、煤粉、木炭、焦炭、甲烷、高炉煤气、天然气等。随着还原剂的不同还原温度也略有差别，一般为1250-1500℃，酸浸出既可用废盐酸，用硫酸浸出时的温度一般为75-95℃。

本发明的显著优点在于彻底解决了长期未能解决的铬浸出渣的处理，真正做到变废为宝，将令人头痛的铬浸出渣堆场变成为高品位铬铁矿、CrO₃和优质镁砖耐火材料的仓库，同时，本工艺流程简单易行、可靠，处理渣量大，投资小，见效快，具有明显的社会效益和经济效益，每处理100吨铬渣，可得CrO₃2吨左右，高质镁砖耐火材料60吨左右，高品位铬铁矿10吨左右。