CN108384961B - 一种铝铬渣无害化处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝铬渣无害化处理的方法。其技术方案是：按铝铬渣︰碳化硅的质量比为100︰(0.5～3.0)配料，球磨至粒度≤100μm，得到球磨料。按所述球磨料︰铝粉的质量比为100︰(15～20)配料，混合5～8分钟，得到混合料。将所述混合料加入电弧炉中，升温至1780～1800℃，保温10～15分钟；然后向所述电弧炉中加入钛白粉，所述钛白粉与所述混合料的质量比为(0.05～0.10)∶1；升温至1900～1950℃，保温30～45分钟，从出渣口排出炉渣，再从炉底排出熔融合金；所得炉渣冷却后用作耐火材料原料，所得熔融合金冷却后用作铬合金冶炼原料。本发明具有工艺简单、处理范围广、处理成本低、资源综合利用率高和节能环保的特点。

Description

一种铝铬渣无害化处理的方法
技术领域
本发明属于铝铬渣处理技术领域。具体涉及一种铝铬渣无害化处理的方法。
背景技术
金属铬(Cr)可广泛用于生产铝合金、钛合金及不锈钢等，目前国内主要采用铝热法冶炼金属铬，但同时也衍生了大量的铝铬渣，其主要化学成分为Al2O3、Cr2O3和MgO，且含有一定量的Cr6+化合物(如CaCrO4和K2CrO4等)，这不仅严重污染环境，同时也造成了资源的浪费。
“一种新型铬渣无害化处理方法(201010233444.1)”专利技术，采用石英砂和碱性药剂为熔制剂，按一定比例与铬渣混合均匀后加入玻璃电熔炉内，经高温熔化为玻璃液，冷水水淬后于室温下冷却成为玻璃渣。该技术虽然能够将铬渣中的六价铬还原成三价铬进入玻璃晶格中被固化和稳定化，但一方面需要提供还原性气氛，对设备要求较高；另一方面需要冷水水淬，浪费了大量的热量与水资源，亦增大了处理成本。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种工艺简单、处理范围广、处理成本低、资源综合利用率高和节能环保的铝铬渣无害化处理的方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
第一步、按铝铬渣︰碳化硅的质量比为100︰(0.5～3.0)配料，球磨至粒度≤100μm，得到球磨料。
第二步、按所述球磨料︰铝粉的质量比为100︰(15～20)配料，混合5～8分钟，得到混合料。
第三步、将所述混合料加入电弧炉中，升温至1780～1800℃，保温10～15分钟，再向所述电弧炉中加入钛白粉，升温至1900～1950℃，保温30～45分钟；先从出渣口排出炉渣，然后从炉底排出熔融合金；所得炉渣冷却后用作耐火材料原料，所得熔融合金冷却后用作铬合金冶炼原料。
所述钛白粉与所述混合料的质量比为(0.05～0.10)∶1。
所述铝铬渣为铝热法冶炼金属铬所产生的炉渣，所述铝铬渣的主要化学成分是：Al2O3含量为70～80wt％，Cr2O3含量为5～10wt％，MgO含量为5～10wt％。
所述碳化硅的SiC含量≥95wt％。
所述铝粉的Al含量≥95wt％；所述铝粉的粒度为80～100μm。
所述钛白粉的TiO2含量≥95wt％；所述钛白粉的粒度为0.1～0.2mm。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本发明能广泛用于铝热法冶炼金属铬所产生的炉渣处理，处理过程中无需特殊的设备与气氛要求，工艺流程简单和处理成本低。
2、本发明利用铝热法释放热量对铝铬渣进行熔融，并结合TiO2的降价还原除去Cr6 +化合物，实现了铝铬渣的无害化处理，所得产品能分别用作耐火材料原料和用作铬合金冶炼原料；资源综合利用率高和节能环保。
因此，本发明具有工艺简单、处理范围广、处理成本低、资源综合利用率高和节能环保的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制：
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的原料统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述铝铬渣为铝热法冶炼金属铬所产生的炉渣，所述铝铬渣的主要化学成分是：Al2O3含量为70～80wt％，Cr2O3含量为5～10wt％，MgO含量为5～10wt％。
所述碳化硅的SiC含量≥95wt％。
所述铝粉的Al含量≥95wt％；所述铝粉的粒度为80～100μm。
所述钛白粉的TiO2含量≥95wt％；所述钛白粉的粒度为0.1～0.2mm。
实施例1
一种铝铬渣无害化处理的方法。本实施例所述无害化处理的方法是：
第一步、按铝铬渣︰碳化硅的质量比为100︰(0.5～1.5)配料，球磨至粒度≤100μm，得到球磨料。
第二步、按所述球磨料︰铝粉的质量比为100︰(15～17)配料，混合5～8分钟，得到混合料。
第三步、将所述混合料加入电弧炉中，升温至1780～1788℃，保温10～12分钟，再向所述电弧炉中加入钛白粉，升温至1900～1920℃，保温30～40分钟；先从出渣口排出炉渣，然后从炉底排出熔融合金；所得炉渣冷却后用作耐火材料原料，所得熔融合金冷却后用作铬合金冶炼原料。
所述钛白粉与所述混合料的质量比为(0.05～0.07)∶1。
实施例2
一种铝铬渣无害化处理的方法。本实施例所述无害化处理的方法是：
第一步、按铝铬渣︰碳化硅的质量比为100︰(1.0～2.0)配料，球磨至粒度≤100μm，得到球磨料。
第二步、按所述球磨料︰铝粉的质量比为100︰(16～18)配料，混合5～8分钟，得到混合料。
第三步、将所述混合料加入电弧炉中，升温至1784～1792℃，保温11～13分钟，再向所述电弧炉中加入钛白粉，升温至1910～1930℃，保温30～40分钟；先从出渣口排出炉渣，然后从炉底排出熔融合金；所得炉渣冷却后用作耐火材料原料，所得熔融合金冷却后用作铬合金冶炼原料。
所述钛白粉与所述混合料的质量比为(0.06～0.08)∶1。
实施例3
一种铝铬渣无害化处理的方法。本实施例所述无害化处理的方法是：
第一步、按铝铬渣︰碳化硅的质量比为100︰(1.5～2.5)配料，球磨至粒度≤100μm，得到球磨料。
第二步、按所述球磨料︰铝粉的质量比为100︰(17～19)配料，混合5～8分钟，得到混合料。
第三步、将所述混合料加入电弧炉中，升温至1792～1796℃，保温12～14分钟，再向所述电弧炉中加入钛白粉，升温至1920～1940℃，保温35～45分钟；先从出渣口排出炉渣，然后从炉底排出熔融合金；所得炉渣冷却后用作耐火材料原料，所得熔融合金冷却后用作铬合金冶炼原料。
所述钛白粉与所述混合料的质量比为(0.07～0.09)∶1。
实施例4
一种铝铬渣无害化处理的方法。本实施例所述无害化处理的方法是：
第一步、按铝铬渣︰碳化硅的质量比为100︰(2.0～3.0)配料，球磨至粒度≤100μm，得到球磨料。
第二步、按所述球磨料︰铝粉的质量比为100︰(18～20)配料，混合5～8分钟，得到混合料。
第三步、将所述混合料加入电弧炉中，升温至1796～1800℃，保温13～15分钟，再向所述电弧炉中加入钛白粉，升温至1930～1950℃，保温35～45分钟；先从出渣口排出炉渣，然后从炉底排出熔融合金；所得炉渣冷却后用作耐火材料原料，所得熔融合金冷却后用作铬合金冶炼原料。
所述钛白粉与所述混合料的质量比为(0.08～0.10)∶1。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本具体实施方式能广泛用于铝热法冶炼金属铬所产生的炉渣处理，处理过程中无需特殊的设备与气氛要求，工艺流程简单和处理成本低。
2、本具体实施方式利用铝热法释放热量对铝铬渣进行熔融，并结合TiO2的降价还原除去Cr6+化合物，实现了铝铬渣的无害化处理，所得产品能分别用作耐火材料原料和用作铬合金冶炼原料；资源综合利用率高和节能环保。
因此，本具体实施方式具有工艺简单、处理范围广、处理成本低、资源综合利用率高和节能环保的特点。

Claims (1)

1.一种铝铬渣无害化处理的方法，其特征在于所述无害化处理的方法如下：
第一步、按铝铬渣︰碳化硅的质量比为100︰(0.5～3.0)配料，球磨至粒度≤100μm，得到球磨料；
第二步、按所述球磨料︰铝粉的质量比为100︰(15～20)配料，混合5～8分钟，得到混合料；
第三步、将所述混合料加入电弧炉中，升温至1780～1800℃，保温10～15分钟，再向所述电弧炉中加入钛白粉，升温至1900～1950℃，保温30～45分钟；先从出渣口排出炉渣，然后从炉底排出熔融合金；所得炉渣冷却后用作耐火材料原料，所得熔融合金冷却后用作铬合金冶炼原料；
所述钛白粉与所述混合料的质量比为(0.05～0.10)∶1；
所述铝铬渣为铝热法冶炼金属铬所产生的炉渣，所述铝铬渣的主要化学成分是：Al2O3含量为70～80wt％，Cr2O3含量为5～10wt％，MgO含量为5～10wt％；
所述碳化硅的SiC含量≥95wt％；
所述铝粉的Al含量≥95wt％；所述铝粉的粒度为80～100μm；
所述钛白粉的TiO2含量≥95wt％；所述钛白粉的粒度为0.1～0.2mm。
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