專利名稱：無鈣焙燒生產(chǎn)鉻酸鈉及聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鉻鹽生產(chǎn)領(lǐng)域，涉及三段法無鈣焙燒生產(chǎn)鉻酸鈉及聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵的方法。
背景技術(shù)：
鉻鹽工業(yè)是世界上最具競(jìng)爭(zhēng)力的資源性原材料工業(yè)之一，鉻鹽產(chǎn)品在冶金、顏料、制革、染料、香料、金屬表面處理、電焊條、造幣、催化劑、印染、醫(yī)藥等工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。隨著我國(guó)改革開放的深入，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)鉻鹽產(chǎn)品的需求量日益增加，鉻鹽工業(yè)發(fā)展前景廣闊。但是，具有百余年歷史的傳統(tǒng)鉻鹽生產(chǎn)工藝，由于其高消耗，重污染的特點(diǎn)，嚴(yán)重制約了鉻鹽企業(yè)的發(fā)展。2010年，我國(guó)高污染有鈣焙燒法生產(chǎn)能力仍有24.7萬噸/年，產(chǎn)量達(dá)22萬噸，分別占全國(guó)鉻鹽總產(chǎn)能和總產(chǎn)量的64%、65%。目前我國(guó)鉻鹽生產(chǎn)企業(yè)15家，工藝落后、污染嚴(yán)重、規(guī)模太小、布點(diǎn)分散，幾乎都在Cr6+嚴(yán)重污染負(fù)荷下運(yùn)行，有的受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)局部利益的驅(qū)使和地方保護(hù)，不惜以犧牲環(huán)境作代價(jià)，違法生產(chǎn)。這些企業(yè)每年要排放出625千噸鉻渣，在環(huán)境中堆存，形成星羅棋布嚴(yán)重污染的Cr6+污染源。隨著環(huán)保措施的嚴(yán)格執(zhí)行，和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的逐步調(diào)整到位，必然導(dǎo)致部分技術(shù)落后、裝備陳舊的紅礬鈉生產(chǎn)廠家被強(qiáng)制關(guān)停，造成紅礬鈉產(chǎn)品短缺，對(duì)以紅礬鈉為原料的數(shù)十個(gè)行業(yè)的數(shù)百種產(chǎn)品的加工受到?jīng)_擊。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種清潔的多段法無鈣焙燒生產(chǎn)鉻酸鈉及聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵的方法，以解決現(xiàn)有無鈣焙燒生產(chǎn)鉻鹽存在焙燒效率低、能耗損失大的問題。本發(fā)明三段 法無鈣焙燒生產(chǎn)鉻酸鈉的方法包括以下步驟:I) 一段焙燒:將鉻鐵礦和純堿按比例混合得到一段混料，其中純堿加入量為理論配堿量的35 60% ;后將一段混料投入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行氧化焙燒，高溫帶溫度1100°C 1200°C，物料在窯內(nèi)停留時(shí)間為150分鐘 180分鐘；一段焙燒后的熟料經(jīng)濕式球磨機(jī)粉磨浸取，帶式過濾機(jī)過濾得到一段焙燒過濾渣(一渣)及鉻酸鈉堿性液2) 二段焙燒:經(jīng)烘干的一段焙燒烘干渣粉磨后，與純堿按比例混合，純堿加入量為理論配堿量的35 60% ;混合后投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行二段氧化焙燒，二段氧化焙燒高溫帶溫度1100°C 120(TC ;二段焙燒后的熟料經(jīng)濕式球磨機(jī)粉磨浸取，帶式過濾機(jī)過濾得到二段焙燒過濾渣(二渣)及鉻酸鈉堿性液。3)三段焙燒:過濾渣經(jīng)烘干粉磨后第三段與純堿混合，純堿加入量為理論配堿量的40 100%?；旌虾笸度牖剞D(zhuǎn)窯進(jìn)行三段氧化焙燒，三段氧化焙燒高溫帶溫度1100°C 1200°C，物料在窯內(nèi)停留時(shí)間為150分鐘 180分鐘。三段焙燒后的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨浸取，過濾機(jī)過濾，得三段焙燒的過濾渣(三渣)及鉻酸鈉堿性液。所述理論配堿量為鉻鐵礦中鉻完全反應(yīng)的耗堿量。
所述的焙燒過程可以為富氧焙燒，也可以直接使用空氣焙燒。使用富氧焙燒時(shí)，窯內(nèi)氣體中氧氣濃度需大于40%，可以有效的縮短焙燒時(shí)間，提高鉻的提取率。作為本發(fā)明的另一個(gè)目的，用上述方法得到的三段焙燒的過濾鉻渣聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵的方法，無鈣鉻渣與鉻鐵礦、蘭炭、硅石等一起進(jìn)入還原爐冶煉煉得含鉻鑄鐵，所述物質(zhì)的配料比為無鈣鉻渣:鉻鐵礦塊:蘭碳:硅石=1:3 6:0.6 1.5:0.25 0.5。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)。1、本工藝采用了無鈣多次焙燒技術(shù)，焙燒過程不需添加任何輔料，有效避免了回轉(zhuǎn)窯的結(jié)圈現(xiàn)象；同時(shí)有害成份不會(huì)在生產(chǎn)體系中形成集聚，副反應(yīng)得到有效控制，產(chǎn)品質(zhì)量提升。多次焙燒后單位紅礬鈉產(chǎn)渣量約為0.8噸，渣中不含致癌性六價(jià)鉻化合物鉻酸鈣。2、當(dāng)采用了富氧焙燒技術(shù)時(shí)，可使鉻鐵礦的氧化速率加快，單位時(shí)間的產(chǎn)能增大，采用富氧焙燒后，紅礬鈉的產(chǎn)能較設(shè)計(jì)產(chǎn)能提高30%。3、本工藝采用了鉻渣聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵技術(shù)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了鉻渣的無害化與資源化。經(jīng)高碳鉻鐵聯(lián)產(chǎn)后，鉻的綜合利用率提高到95%以上；經(jīng)冶煉后產(chǎn)生的電爐渣中不含六價(jià)鉻，實(shí)現(xiàn)了鉻渣的徹底解毒。
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1和2分別為采用富氧以及空氣焙燒制備紅帆鈉聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵，其中的重量均為生產(chǎn)一噸紅帆鈉產(chǎn)品所需重量。
實(shí)施例1、以下為富氧焙燒生產(chǎn)鉻酸鈉及聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵的一個(gè)實(shí)施例，其中采用的鉻礦石的成分如表I所示表I實(shí)施例1中采用的鉻鐵礦成分
Cr2O3~[FeO [igO IAl2O3~fslo^ EaO [VA [Na^O 44.01% 25.64% 9.87% 16.23% 2.09% 1.0%~ 0.16% 0.01%參見圖1，富氧焙燒生產(chǎn)鉻酸鈉及聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵的工藝包括:一段焙燒工序:將3.4噸鉻鐵礦(研磨至200目通過率大于95%以上，與I噸純堿(Na2CO3含量:98.62%)混合均勻；投入回轉(zhuǎn)窯在1100 1200°C溫度下焙燒，并且通入氧氣
0.42噸，物料在窯內(nèi)停留150分鐘，物料不結(jié)壁，得到熟料。一段焙燒得到的熟料處理方法如下:一段焙燒得到的熟料經(jīng)冷卻到300°C時(shí)，進(jìn)入濕式球磨機(jī)粉磨，控制液固比為65:35，浸取后的漿液直接經(jīng)帶式過濾機(jī)過濾，濾液即為一段鉻酸鈉堿性液，共得到含量302g/L的鉻酸鈉堿性液4.7m3，浸取率大于99%，堿性液進(jìn)入后工序生產(chǎn)鉻鹽產(chǎn)品。過濾渣經(jīng)洗滌烘干后用作二段焙燒配料渣，共計(jì)2.8噸，一渣成分分析如下:表2 —段焙燒產(chǎn)生的過濾渣的成分
權(quán)利要求
1.一種無鈣焙燒生產(chǎn)鉻酸鈉的方法，該方法的步驟包括: 1)一段焙燒:將鉻鐵礦和純堿混合得到一段混料，其中純堿加入量為理論配堿量的35% 60% ;后將一段混料投入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行氧化焙燒，氧化焙燒高溫帶溫度為1100°C 1200°C，物料在窯內(nèi)停留時(shí)間為150分鐘 180分鐘；將氧化焙燒得到的熟料經(jīng)浸取、過濾得到一段鉻酸鈉堿性液及一段焙燒的過濾渣； 2)二段焙燒:經(jīng)烘干的一段焙燒的過濾渣粉磨后，與純堿混合得到二段混料，其中純堿加入量為理論配堿量的35 60% ;后將二段混料投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行二段氧化焙燒，二段氧化焙燒高溫帶溫度為1100°C 1200°C，物料在窯內(nèi)停留時(shí)間為150分鐘 180分鐘；將二段氧化焙燒得到的熟料經(jīng)浸取、過濾得到二段鉻酸鈉堿性液及二段焙燒的過濾渣； 3)三段焙燒:二段焙燒的過濾渣經(jīng)烘干粉磨后與純堿混合得到三段混料，其中純堿加入量為理論配堿量的40% 100% ;后將三段混料投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行三段氧化焙燒，三段氧化焙燒高溫帶溫度為1100°C 1200°C，物料在窯內(nèi)停留時(shí)間為150分鐘 180分鐘，三段氧化焙燒后的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨浸取、過濾機(jī)過濾，得三段焙燒的過濾渣及鉻酸鈉堿性液； 所述理論配堿量為鉻鐵礦中鉻完全反應(yīng)時(shí)的耗堿量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧化焙燒過程、二段氧化焙燒過程和三段氧化焙燒過程吹入氧氣或者空氣。
3.一種利用權(quán)利要求1中三段焙燒的過濾渣聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵的方法，包括將三段焙燒的過濾渣與鉻鐵礦、蘭炭、硅石混合后進(jìn)入還原爐冶煉得含鉻鑄鐵，其中各原料的重量比為無鈣鉻渣:鉻鐵礦塊:蘭碳:硅石=1:3 6:0.6 1.5:0.25 0.5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鈣焙燒生產(chǎn)鉻酸鈉及聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵的方法，該方法包括一段焙燒將鉻鐵礦和純堿按比例混合得到一段混料，純堿加入量為理論配堿量的35%～60%；后將一段混料投入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行氧化焙燒，后將焙燒得到的熟料經(jīng)浸取、過濾得到一段鉻酸鈉堿性液和過濾渣；該配料渣處理后按照和一段焙燒類似的方法處理得到二段、三段焙燒的過濾渣及鉻酸鈉堿性液，其中三段焙燒的過濾渣可以用于聯(lián)產(chǎn)含鉻鑄鐵。本發(fā)明焙燒過程不需添加任何輔料，有效避免了回轉(zhuǎn)窯的結(jié)圈現(xiàn)象；同時(shí)焙燒渣中不含六價(jià)鉻化合物，實(shí)現(xiàn)了鉻渣的無害化與資源化，經(jīng)高碳鉻鐵聯(lián)產(chǎn)后，鉻的綜合利用率提高到95%以上；經(jīng)冶煉后產(chǎn)生的電爐渣中不含六價(jià)鉻，實(shí)現(xiàn)了鉻渣的徹底解毒。
文檔編號(hào)C01G37/14GK103224253SQ20131000347
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者張軼 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古黃河鉻鹽股份有限公司