铬铁矿无钙焙烧新工艺及其铬渣的利用.pdfVIP

维普资讯 铬 盐 I 业 铬铁矿无钙焙烧新工艺及其铬渣的利用 天津化工研究设计院 杨振祥 蒋凌云 章苏 张永惠 摘要：介绍了一种铬铁矿无钙焙烧新工艺，主要工艺特点是把有钙焙 烧工艺的填料石灰石、白云石换成了菱苦土、菱镁矿等．该工艺氧化率高， 漫取率高，铬铁矿利用率高，铬渣六价铬带损低．其铬渣可用于生产烧结 镁砂，炼铁烧结矿的造渣剂，还可用以冶炼金属镁．该方法是一条清洁生 产的新工艺．‘ 以铬铁矿制取铬酸钠。传统工艺是将铬铁矿粉配加适量的碳酸钠，再 配加适量的石灰石、白云石和返渣，混匀，在转窑中于11O0—1200~高温 焙烧．熟料经水漫取，铬酸钠转入溶液，达到制取铬酸钠进而制备各种铬 产品的目的。该工艺的最大问题是，由于加入了含大量氧化钙的填料，因 此在焙烧和浸取过程中就会生成大量难溶于水的所谓酸溶铬 (如铬铝酸钙 等)，造成了焙烧氧化率低，熟料的水浸取率低，铬渣中六价铬带损严重． 据统计，铬损的83％是由铬渣带损造成的．而铬渣中的这种酸溶六价铬在 自然界雨水和二氧化碳作用下，又会慢慢变成水溶性六价铬，这就造成了 对环境的严重污染。同时上述铬渣既含有大量氧化钙，又含有大量氧化镁， 解毒处理不仅费用高，而且很难彻底，大量应用也很难．由于上述铬渣还 含有大量致癌物铬酸钙，随着对环境保护要求的提高，我国东部多家铬盐 厂在二十世纪八九十年代相继被迫停产．停产，是一种消极的解决办法， 积极的方法是从工艺路线上去解决铬渣的污染问题．专利Z9提 维普资讯 铬 盐 I 监 47 出了一种从根本上解决铬渣污染的无钙焙烧新工艺． 1．本工艺的技术特点： 本工艺 (Z9，下同)与传统工艺 (有钙焙烧)的根本区别就 在于铬铁矿焙烧时的配方不同，是将铬铁矿焙烧时的填料石灰石．白云石 换成菱苦土或菱镁矿．由于填料的改变，使熟料和铬渣的物相组成和性能 发生了非常大的变化． 1．1由于配方的改变，使炉料的焙烧性能发生了根本性的改变．通过熟 料和铬渣的X一射线衍射图，可以清楚的看出，有钙焙烧旧工艺熟料和铬渣 中的铁铝酸钙、硅酸钙、铝酸钙等大量存在．在本工艺无钙焙烧的熟料和 铬渣中不见了，而方镁石 (氧化镁)的峰更突出了(圈咯)．这就说明本工 艺提出的无钙焙烧新工艺在铬铁矿焙烧时的许多副反应没有了。 I．2本文提出的无钙焙烧新工艺，加入了大量的氧化镁。由于氧化镁的 特性所决定，使炉料更耐烧，转窑不易结圈，熟料更疏松，更容易浸取， 最终提高了铬铁矿的焙烧氧化率和六价铬的浸取率，氧化率可提高到98％一 iOO％，’六价铬 (包括水溶铬和酸溶铬)浸取率可达99．3％一99．8％，铬渣中 六价铬 (包括水溶铬和酸溶铬)可降至O．O2％一O．O8％． 1．3由于该工艺氧化率和浸取率提高，使以红矾钠计的矿耗降至 1．05 吨／吨产品，提高了铬铁矿资源的利用率，碱耗为O．9—1．05吨 ／吨产品。 菱苦土单耗 (根据铬渣的用途不同而不同)为0．5—1．2吨 ／吨产品． 1．4由于本工艺与传统有钙焙烧工艺主要区别在于填料不一样，其他工 艺条件基本相同，因此，该无钙焙烧新工艺可以利用传统有钙焙烧工艺的 原有设备，不需新的设备投资，有利于传统有钙焙烧工艺的改造． 维普资讯 铬 盐 I 业 I．5单从红矾钠的制备工艺和各种原材料消耗考虑，其经济效益与有钙 焙烧IBT．-．艺持平．如果把铬渣的处理和环保一起考虑，新工艺的经济效益 远大于旧工艺的经济效益，也就是说，该无钙焙烧新工艺的经济效益和社 会效益是巨大的． 2．无钙焙烧铬渣的应用 由于本工艺无钙焙烧新工艺与传统有钙焙烧旧工艺所配填料不同，因 此两种工艺铬渣的化学组成不同，从而造成两种铬渣的应用方面也有很大 不同．无钙焙烧铬渣和有钙焙烧铬渣的化学成分见表一： 表