CN110029220A - 一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法 - Google Patents

一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110029220A
CN110029220A CN201910340338.4A CN201910340338A CN110029220A CN 110029220 A CN110029220 A CN 110029220A CN 201910340338 A CN201910340338 A CN 201910340338A CN 110029220 A CN110029220 A CN 110029220A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reduction
chromium
hafnium metal
metal
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910340338.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110029220B (zh
Inventor
张国华
汪宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinfeng Electronic Technology Changzhou Co ltd
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN201910340338.4A priority Critical patent/CN110029220B/zh
Publication of CN110029220A publication Critical patent/CN110029220A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110029220B publication Critical patent/CN110029220B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/02—Roasting processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00—Obtaining refractory metals
    • C22B34/30—Obtaining chromium, molybdenum or tungsten
    • C22B34/32—Obtaining chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/04—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by aluminium, other metals or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/18—Reducing step-by-step

Abstract

一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法。本发明涉及金属铬粉的制备方法，属于黑色金属冶金领域。当前工业制备金属铬的主要方法是铝热还原或电解法，这些方法分别存在铬回收率低和生产成本高、生产规模小的问题。本方法使用氧化铬(Cr2O3)粉末、碳质还原剂、镁粉为原料，先经过一定条件的真空高温碳热还原反应生成金属铬和氧化铬(Cr2O3)的混合物；得到的混合物在破碎磨细后，混入适量镁进行镁热还原、脱氧；镁热还原产物经酸浸、过滤、漂洗和烘干，得到纯净金属铬粉。相比于其他的方法优点在于：使用真空碳热还原法原料成本低，镁热还原过程对金属的污染小。

Description

一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法
技术领域
本发明属于黑色金属冶金领域，公开了一种两步还原法还原氧化铬制备金属铬粉的方法， 尤其涉及了以碳质还原剂、氧化铬(Cr2O3)和金属镁生产制备铬粉的方法。
背景技术
金属铬是一种银白色的黑色金属，质地硬而脆，有良好的耐腐性；属不活泼金属，常温 下对氧和水蒸气都是稳定的。铬被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。 但目前工业生产金属铬的制备都来源于金属铬块、锭的破碎细磨。传统的金属铬冶金方法为 铝热还原法和电解法。前者的铬回收率较低约为90％；后者适用于生产延性铬，但生产规模 有限。本方法目的是使用氧化铬(Cr2O3)直接生产金属铬粉。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用氧化铬(Cr2O3)、碳质还原剂和镁制备生产金属铬粉的方 法，目的就是为了低成本地直接制备金属铬粉，提高铬的回收率。
一种两步还原法还原氧化铬制备金属铬粉的方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
(1)、将氧化铬(Cr2O3)与碳质还原剂均匀混合，经压制或球团过程造块；
(2)、在真空气氛中，将步骤(1)中获得的块状原料在高温炉中焙烧，进行第一步还原；
(3)、焙烧后的产物经破碎、细磨、过筛、得到第一步还原的产物粉末；
(4)、将步骤(3)得到的粉末与适量金属镁混合，在高温炉中加热进行第二步还原和脱 氧,得到镁还原产物；
(5)、得到的镁还原产物经酸洗、过滤、漂洗和烘干得到了金属铬粉。
进一步地，所述碳质还原剂为炭黑、石墨、活性炭、石油焦、生物质等有机碳还原剂。
进一步地，碳质还原剂中有效碳质量与氧化铬质量比不高于1:4.2。
进一步地，步骤(2)所述第一步还原的真空压力应低于2000Pa，焙烧温度高于1250℃， 反应时间为2～10小时。
进一步地，步骤(4)所述产物粉末与金属镁的质量比为1:0.02～1:0.12(根据第一步还原 程度选择比例)，第二步还原的温度为700～1000℃，反应时间为1～4小时。
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明本采用以氧化铬(Cr2O3)为原料的真空碳热还原法，原料成本低；
(2)相比于目前的铬冶金技术，铬回收率高，可以直接制备金属铬粉。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进 一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发 明。
实施例一：
(1)将炭黑与氧化铬(Cr2O3)按质量比1:5.25称量并混合均匀，再将混合物置于压块 模具中压块。
(2)将(1)中压成的块体，置于压力为10Pa高温真空炉中焙烧4小时。
(3)得到的焙烧块破碎至-50目，破碎得到的粉末与金属镁粉按质量比1:0.12混合均匀； 混合物在氩气气氛下，置于800℃高温中加热3小时。
(4)将(3)中的产物经盐酸(0.5mol/L)中酸洗、过滤、洗涤烘干，得到纯净的金属铬粉末。
实施例二：
(1)将石墨粉与氧化铬(Cr2O3)按质量比1:4.4称量并混合均匀，再将混合物置于压块 模具中压块。
(2)将(1)中压成的块体，置于压力为10Pa高温真空炉中焙烧6小时。
(3)得到的焙烧块破碎至-50目，破碎得到的粉末与金属镁粉按质量比1:0.04混合均匀； 混合物在氩气气氛下，置于800℃高温中加热3小时。
(4)将(3)中的产物经盐酸(0.5mol/L)中酸洗、过滤、洗涤烘干，得到纯净的金属铬粉末。

Claims (5)

1.一种两步还原法还原氧化铬制备金属铬粉的方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
(1)、将氧化铬(Cr2O3)与碳质还原剂均匀混合，经压制或球团过程造块；
(2)、在真空气氛中，将步骤(1)中获得的块状原料在高温炉中焙烧，进行第一步还原；
(3)、焙烧后的产物经破碎、细磨、过筛、得到第一步还原的产物粉末；
(4)、将步骤(3)得到的粉末与适量金属镁混合，在高温炉中加热进行第二步还原和脱氧，得到镁还原产物；
(5)、得到的镁还原产物经酸洗、过滤、漂洗和烘干得到了金属铬粉。
2.根据权利要求1所述的一种两步还原法还原氧化铬制备金属铬粉的方法，其特征在于，所述碳质还原剂为炭黑、石墨、活性炭、石油焦、生物质有机碳还原剂。
3.根据权利要求1所述的一种两步还原法还原氧化铬制备金属铬粉的方法，其特征在于，碳质还原剂中有效碳质量与氧化铬质量比不高于1:4.2。
4.根据权利要求1所述的一种两步还原法还原氧化铬制备金属铬粉的方法，其特征在于，步骤(2)所述第一步还原的真空压力应低于2000Pa，焙烧温度高于1250℃，反应时间为2～10小时。
5.根据权利要求1所述的一种两步还原法还原氧化铬制备金属铬粉的方法，其特征在于，步骤(4)所述产物粉末与金属镁的质量比为1:0.02～1:0.12，第二步还原的温度为700～1000℃，反应时间为1～4小时。
CN201910340338.4A 2019-04-25 2019-04-25 一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法 Active CN110029220B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910340338.4A CN110029220B (zh) 2019-04-25 2019-04-25 一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910340338.4A CN110029220B (zh) 2019-04-25 2019-04-25 一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110029220A true CN110029220A (zh) 2019-07-19
CN110029220B CN110029220B (zh) 2020-02-04

Family

ID=67240289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910340338.4A Active CN110029220B (zh) 2019-04-25 2019-04-25 一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110029220B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112250080A (zh) * 2020-09-17 2021-01-22 北京科技大学 一种两步制备难熔金属硼化物的方法
CN112267017A (zh) * 2020-09-18 2021-01-26 昆明理工大学 一种镁热还原制备金属合金粉末的方法
CN114032408A (zh) * 2021-11-17 2022-02-11 哈尔滨东盛金材科技股份有限公司 铬添加剂、铝合金及相关制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5413408A (en) * 1977-07-01 1979-01-31 Toyo Soda Mfg Co Ltd Manufacture of high purity metallic chromium
JPH0681052A (ja) * 1992-01-30 1994-03-22 Tosoh Corp 金属クロムの製造方法
CN1396961A (zh) * 2000-01-28 2003-02-12 霍尔辛姆有限公司 用于液体炉渣脱铬和/或脱镍的方法
CN101660062A (zh) * 2009-08-21 2010-03-03 新疆沈宏集团股份有限公司 一种用碳粉做还原剂在真空条件下生产真空铬的方法
CN103100720A (zh) * 2013-02-28 2013-05-15 齐国超 一种高纯低气铬粉的制备方法
CN103952574A (zh) * 2014-04-30 2014-07-30 中国科学院过程工程研究所 一种利用金属镁还原无水氯化铬生产高纯金属铬的方法
CN104404189A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 中冶南方工程技术有限公司 利用铬铁矿粉两步法熔融还原生产铬铁合金的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5413408A (en) * 1977-07-01 1979-01-31 Toyo Soda Mfg Co Ltd Manufacture of high purity metallic chromium
JPH0681052A (ja) * 1992-01-30 1994-03-22 Tosoh Corp 金属クロムの製造方法
CN1396961A (zh) * 2000-01-28 2003-02-12 霍尔辛姆有限公司 用于液体炉渣脱铬和/或脱镍的方法
CN101660062A (zh) * 2009-08-21 2010-03-03 新疆沈宏集团股份有限公司 一种用碳粉做还原剂在真空条件下生产真空铬的方法
CN103100720A (zh) * 2013-02-28 2013-05-15 齐国超 一种高纯低气铬粉的制备方法
CN103952574A (zh) * 2014-04-30 2014-07-30 中国科学院过程工程研究所 一种利用金属镁还原无水氯化铬生产高纯金属铬的方法
CN104404189A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 中冶南方工程技术有限公司 利用铬铁矿粉两步法熔融还原生产铬铁合金的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112250080A (zh) * 2020-09-17 2021-01-22 北京科技大学 一种两步制备难熔金属硼化物的方法
CN112250080B (zh) * 2020-09-17 2022-02-25 北京科技大学 一种两步制备难熔金属硼化物的方法
CN112267017A (zh) * 2020-09-18 2021-01-26 昆明理工大学 一种镁热还原制备金属合金粉末的方法
CN114032408A (zh) * 2021-11-17 2022-02-11 哈尔滨东盛金材科技股份有限公司 铬添加剂、铝合金及相关制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110029220B (zh) 2020-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110029220A (zh) 一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法
JP5526207B2 (ja) 金属チタンの製造方法およびこの方法を用いて得られた金属チタン
CN101397609A (zh) 一种菱镁矿真空碳热还原制备金属镁的方法
CN102644015A (zh) 一种氮化钒铁合金的生产方法
CN112028083B (zh) 一种稀有金属硼化物的制备方法
CN101798638B (zh) 碳还原二步法生产金属铬的方法
CN109280781A (zh) 一种分解转化稀土矿的方法
CN109295310B (zh) 金属气基还原制备高纯金属钒粉的方法
CN101396741B (zh) 一种制备高纯超细金属钼粉的方法
CN103014345B (zh) 钒氮合金的生产方法
CN104451758A (zh) 一种熔盐电解高钛渣制备碳化钛的方法
CN1052070A (zh) 电容器级钽粉的生产方法
CN104099634B (zh) 氮化钒的制备方法
CN107083491B (zh) 一种碳热法同时制取金属镁和电石的工艺
CN112250080B (zh) 一种两步制备难熔金属硼化物的方法
CN110846512B (zh) 一种电解锰阳极渣硫酸熟化浸出锰的方法
KR102028184B1 (ko) 티타늄 금속 분말 또는 티타늄 합금 분말의 제조 방법
CN114853018B (zh) 碳化钽粉末的制备方法
AU2013206521A1 (en) Method for manufacturing an austenitic stainless steel from a nickel laterite ore and a chromite ore
CN101294300A (zh) 制备太阳能级多晶硅的新工艺
CN106180741A (zh) 一种掺杂钨条的制备方法
CN107904410A (zh) 一种复合脱气剂制备高温合金和靶材专用高纯金属铬的生产方法
CN108148938B (zh) 一种微波外场下多梯度真空法直接还原铁鳞制备高纯铁粉方法
CN112125316A (zh) 一种低纯度无定形硼粉的提纯方法
CN110699592A (zh) 一种高碳铬铁合金的制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221125

Address after: No. 1036, Chenfeng Road, Jintan District, Changzhou City, Jiangsu Province, 213,212

Patentee after: Xinfeng Electronic Technology (Changzhou) Co.,Ltd.

Address before: 100083 No. 30, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road

Patentee before: University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY BEIJING