CN1418823A - 铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无机合成技术领域。铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,将铬铁矿粉碎过200目筛,加入铬铁矿量80-150%的碳酸钠,在原料中配加菱苦土、菱镁矿、方镁石矿、水镁石或合成的氧化镁、氢氧化镁及碳酸镁,于1000-1200℃的氧化气氛中焙烧10-60分钟。熟料经浸取,铬酸钠进行溶液,达到制取铬酸钠的目的。本发明铬矿转浸率达97-99.5%,渣中六价铬带损降很低,提高了铬铁矿的利用率,降低了生产成本,并为彻底解决铬渣污染问题创造了条件。本制备工艺简单,利用原工艺的设备,不需任何改动,即可实现工业化。
Description
技术领域
本发明属于无机合成技术领域,更进一步说是将铬铁矿配加无钙填料进行焙烧的工艺方法。
背景技术
以铬铁矿制取铬酸钠,一般是将铬铁矿配加适量的碳酸钠,再配加适量的石灰石、白云石和返渣,混匀。在转窑中于1100-1200℃高温焙烧。熟料经浸取,铬酸钠转入溶液,达到制取铬酸钠的目的。传统工艺认为,铬铁矿焙烧时,配加的氧化钙量必须接近经验公式计算的量,若氧化钙的配量不足时,铬铁矿的氧化率就会降低,进而直接影响铬收率。但是上述方法,由于加入了含大量氧化钙的填料,在焙烧时就会生成六价铬的难溶固体及大量可水化的硅酸钙和铁铝酸钙,在浸取时,形成大量酸溶铬(铬铝酸钙等),这就造成浸取率的降低,过滤、洗涤困难,铬渣带损严重,使铬铁矿利用率降低。而这些渣中的酸溶铬在空气中二氧化碳和阳光的作用下,又会变成水溶铬,易为雨水或地表水溶解,造成铬渣对环境的严重污染。由于渣量大,这种铬渣解毒很难彻底,治理费用相当高。目前,一些铬盐厂由于铬渣的污染问题而被迫停产。
为解决上述问题,各国研究者提出了少钙焙烧或无钙焙烧加工铬铁矿的方法。有的用铬铁矿同纯碱和返渣混匀,造球后氧化焙烧;有的则不加任何填料,采取多次焙烧、浸取的方法;有的则采取铁酸镁为填料,造球后焙烧,但用于返渣的铁酸镁需经分选(如重选、磁选)后才能重新使用。这些方法,虽然减少了铬渣的排放量,但并未解决铬渣污染环境和渣带损严重的问题,而且上述方法工艺复杂,设备改造难度大,投资也大,Si、Al在返渣中的积累问题也没有很好解决。日本有一篇专利提出,用铬铁矿、烧碱同菱镁矿进行混合焙烧的方法。用烧碱做钠化剂,成本高,混料操作困难,工业实施也困难。所以,铬铁矿的加工特别是焙烧工艺仍需进一步改进。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题,提供了一种配加无钙填料进行铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法。
本发明的目的在于解决铬铁矿焙烧和浸取时生成难溶铬,过滤、洗涤困难,渣带损严重和污染环境的问题。
本发明是将铬铁矿与碳酸钠混合,在配加适量的含镁填料,然后置于高温炉中焙烧一定时间,熟料经浸取,使铬酸钠进入溶液,达到制取铬酸钠的目的。
在铬铁矿中,一般含铬(以Cr2O3计)35~55%,在本发明的工艺条件下,焙烧时主要反应有:
为使反应能迅速和充分地进行,本发明要求将铬铁矿粉碎并磨细至粒度小于200目以下,采用为铬铁矿重量的80-150%的碳酸钠做钠化剂,采用为铬铁矿重量100-400%的菱苦土或菱镁矿做填料,在1100-1200℃.焙烧15-60分钟。
在本发明的焙烧工艺条件下焙烧时,铬铁矿中镁和加入的含镁填料最终会在熟料中生成大量的MgO,使熟料疏松,既可防止炉内物料结疤,又可使熟料遇水呈砂性,浸取、过滤、洗涤性能得到彻底改善,转浸率达到97-99%,过滤后的渣可替代20-80%的填料返回配料工序循环使用,而且不用任何分选措施即可直接使用。使用本发明的焙烧工艺条件,渣中酸溶铬小于0.05%,较好地解决了铬渣污染环境的问题。
本发明采用如下技术方案:
铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,将铬铁矿粉与碳酸钠进行焙烧反应,其特征在于:原料中配加有菱苦土、菱镁矿、方镁石矿、水镁石或合成的氧化镁、氢氧化镁及碳酸镁。
本发明还可以采用如下技术措施:
上述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特点是原料中配加有返渣。
上述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特点是将铬铁矿粉碎过200目筛,加入铬铁矿量80-150%的碳酸钠和100-400%的菱苦土或菱镁矿或配加返渣,在1000-1200℃的氧化气氛中焙烧10-60分钟。
上述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特点是焙烧温度为1100-1200℃,焙烧时间15-30分钟。
上述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特点是碳酸钠的用量是铬铁矿的80-150%。
上述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特点是碳酸钠的用量是铬铁矿的90-120%。
上述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特点是菱苦土或菱镁矿的用量为200-300%。
上述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特点是返渣取代菱苦土或菱镁矿添加量的20-70%。
本发明具有的优点和积极效果:
本发明由于加入了适量的菱苦土(或菱镁矿)来取代含大量钙的混合添加剂,氧化率可高达97-99.7%,熟料性能和过滤洗涤性能也得到了很大的改善,使六价铬的浸取率达99.5%以上,转浸率达97-99.3%.渣中六价铬带损降至0.08%以下,酸溶铬降至0.05%以下,铬渣稍加解毒即可排放。这就为彻底解决铬渣问题奠定了基础。也提高了铬铁矿的利用率,降低了成本。
本发明适用于以铬铁矿为原料制取铬酸钠及其他铬化合物的工艺。工艺简单,利用原工艺的设备,不需任何改动,即可实现工业化。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹列举以下实例详细说明:
实例一
称取粉碎过200目筛的含Cr2O353.6%的铬铁矿10g,加碳酸钠15g,菱苦土18g,混匀。1150℃焙烧40分钟,熟料呈砂性,转浸率99.65%,酸溶六价铬0.02%。
实例二
称取粉碎过200目筛的含Cr2O352.1%的铬铁矿10g,加碳酸钠8g,菱镁矿20g,返渣10g,混匀。1150℃焙烧30分钟,熟料呈砂性,转浸率99.3%,酸溶六价铬0.04%。
实例三
称取粉碎过200目筛的含Cr2O345.3%的铬铁矿10g,加碳酸钠8g,菱镁矿40g,,混匀。1100℃焙烧60分钟,熟料呈砂性,转浸率98.91%,酸溶六价铬0.048%。
实例四
称取粉碎过200目筛的含Cr2O338.6%的铬铁矿10g,加碳酸钠8g,菱苦土15g,混匀。1200℃焙烧15分钟,熟料呈砂性,转浸率98.8%,酸溶六价铬0.04%。
实例五称取粉碎过200目筛的含Cr2O341.8%的铬铁矿10g,加碳酸钠9g,菱镁矿10g,返渣25g,混匀。1150℃焙烧30分钟,熟料呈砂性,转浸率97.7%,酸溶六价铬0.035%。
Claims (8)
1.铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,将铬铁矿粉与碳酸钠进行焙烧反应,其特征在于:原料中配加有菱苦土、菱镁矿、方镁石矿、水镁石或合成的氧化镁、氢氧化镁及碳酸镁。
2.根据权利要求1所述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特征在于:原料中配加有返渣。
3.根据权利要求1或2所述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特征在于:将铬铁矿粉碎过200目筛,加入铬铁矿量80-150%的碳酸钠和100-400%的菱苦土或菱镁矿或配加返渣,在1000-1200℃的氧化气氛中焙烧10-60分钟。
4.根据权利要求3所述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特征在于:焙烧温度为1100-1200℃,焙烧时间15-30分钟。
5.根据权利要求3所述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特征在于:碳酸钠的用量是铬铁矿的80-150%。
6.根据权利要求4所述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特征在于:碳酸钠的用量是铬铁矿的90-120%。
7.根据权利要求3所述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特征在于:菱苦土或菱镁矿的用量为200-300%。
8.根据权利要求3所述的铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法,其特征在于:返渣取代菱苦土或菱镁矿添加量的20-70%。
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