无钙造粒焙烧加工铬铁矿工艺方法技术

本发明专利技术是一种无钙焙烧造粒加工铬铁矿的工艺方法。是将铬铁矿、纯碱、铬渣混匀，加入促进剂硝酸钠，喷上碱溶液造粒，粒料烘干后进行焙烧，浸取过滤后，铬渣不经任何分选７０％直接返回配料工序做填料使用。本发明专利技术排渣量＜０. ８吨渣／吨产品，渣中六价铬＜０. ２％。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为无钙造粒焙烧加工铬铁矿的生产工艺方法。当今铬盐生产均以钙质填料(石灰石和白云石)同铬铁矿、纯碱及少部分铬渣混合粉料焙烧(简称传统工艺)。该工艺生产铬盐排渣量大(大约2.5～3吨渣/吨产品)，铬渣中含有水不溶的铬酸钙，并含有六价铬高达2～3%(以三氧化二铬计)。大量铬渣中的六价铬难以解毒治理，造成对环境的严重污染。为解决铬盐生产严重污染环境的问题，对有钙焙烧的传统工艺做了大量研究。美国和日本做了少加钙质填料的少钙焙烧研究，使铬渣排放量减少到2吨渣/吨产品左右，但渣中含铬酸钙和六价铬的问题没有解决。目前西方国家仍达不到铬渣无毒排放。中国研究无钙焙烧铬铁矿加工生产铬盐的专利(85102681)解决了铬渣中含铬酸钙的问题，并可以减少铬渣排放量，降低铬渣中六价铬的含量。但该专利方法采用的是粉料焙烧工艺，在1200℃焙烧2～3小时，铬氧化率仍超不过90%，铬矿资源利用率不高。该工艺能耗高，并且以粉料形式在回转窑中焙烧，炉料部分熔融为液相，易使炉料结壁，至使焙烧设备不仅复杂，而且难以操作，工业生产流程不易打通。另外，该专利铬渣还需经过分选(如酸选、重选、磁选)处理才能返回做填料使用。为此，对铬铁矿的无钙焙烧工艺应进一步改进。本专利技术的目的是进一步对铬铁矿的焙烧工艺进行改进，达到焙烧不结圈(即不结壁)，提高铬氧化率和铬矿资源利用率，缩短焙烧时间，降低能耗，铬渣排放量少，/铬渣中六价铬含量低并易解毒处理，使铬盐生产污染环境的问题得到控制和有效的处理。本专利技术以铬铁矿、纯碱、铬渣(不需经任何分选方法处理的铬渣)为炉料，加入促进剂硝酸钠，并以碱溶液为造粒剂，将炉料造粒，粒料经烘干后，在回转窑中焙烧。焙烧后的炉料(称为熟料)冷却、破碎，加含铬洗水进行湿滤浸取，浆液过滤，滤液再经加工制成铬盐产品;滤渣即铬渣不用经任何分选，直接将其中70%(wt)返回做填料使用，余下30%的铬渣不含铬酸钙成份，六价铬含量＜0.2%，极易用湿法解毒。本专利技术所用的浸取过滤后的铬渣不需要经过任何分选措施如酸选、重选、磁选等，直接可返回焙烧工序做填料使用。返回做填料使用的铬渣一般占滤出铬渣总量的70%(重量)，这部分铬渣需磨细至过100目筛，与铬铁矿的细度相同，然后才能与铬铁矿、纯碱混合造粒。铬铁矿、纯碱、铬渣的配比需要控制在100∶75～80∶210～240(重量)范围内，在造粒前三种物料要充分混合均匀。促进剂硝酸钠的使用量一般为炉料的总重量的1～5%(重量)，它可以直接混于炉料中，也可以与烧碱一起配制成混合溶液，在造粒时喷于炉料中。烧碱溶液的浓度一般控制在5～8%(重量)范围内，它可以单独使用，在造粒时喷于炉料中起造粒剂的作用;也可以与促进剂硝酸钠溶液混合，还可以与碳酸钠溶液混合或者三种溶液同时混合，造粒时喷于炉料中。碳酸钠溶液浓度一般控制在1.5～2.5%(重量)范围内。本专利技术将炉料造粒，要求控制粒料的粒径在φ5～8mm范围内。成粒后在100～400℃下烘干，干粒应保持有足够的强度，使之在回转窑中焙烧中不至于粉碎。干粒料的强度一般控制在4～15Kg/粒范围内为宜。本专利技术由于采用粒料焙烧，焙烧的最高温度不超过1150℃，一般控制在1000～1150℃，焙烧时间10～20分钟即可。采用本专利技术的焙烧工艺，可以降低焙烧温度，缩短焙烧时间，进而显著降低能耗。炉料焙烧时不结圈，使焙烧操作易于控制;铬氧化率可以达到90～96%，提高了铬矿资源的利用率。排放的铬渣中不含铬酸钙，排放量＜0.8吨渣/吨产品，铬渣中六价戈含量＜0.2%，并易解毒。实例1铬铁矿(Cr2O3≥45%)粉碎至100目，纯碱、铬渣磨细至100目，硝酸钠四种物料混合均匀，其物料配比为铬铁矿∶纯碱∶铬渣∶硝酸钠＝100∶76∶215∶4(重量)。用10%的烧碱溶液喷雾造粒(＞25℃)，粒径φ5～8mm，在200℃下烘干，干粒强度8～15Kg/粒，粒料在1150℃回转窑中焙烧10分钟，不结圈。熟料铬氧化率94%。经浸取过滤，铬渣中不含铬酸钙，六价铬浸出率在99.7%以上。可将其中70%的铬渣返回做填料使用，剩余铬渣用湿法解毒排放。实例2原料同实例1。铬铁矿∶纯碱∶铬渣＝100∶78∶238，用8%的烧碱和5%的硝酸钠混合溶液喷雾造粒，粒径φ5～8mm，在250℃下烘干，干粒强度6～10Kg/粒，粒料在1050℃回转窑中焙烧20分钟，不结圈。铬氧化率≥95%，六价铬浸出率＞99.5%。实例3配料条件同实例2。用含6%的烧碱、2.5%的硝酸钠和1.5%的碳酸钠混合溶液喷雾造粒，其余条件同实例1。铬氧化率92%，六价铬浸出率＞99.6%。实例4原料同实例1。铬铁矿∶纯碱∶铬渣∶硝酸钠＝100∶78∶236∶5。先将纯碱和硝酸钠混合，再同铬铁矿混合，最后同铬渣混合。用含6.5%的烧碱和2%碳酸钠混合溶液喷雾造粒，焙烧条件同实例1，粒料不结圈。铬氧化率94%，六价铬浸出率＞99.6%。以上实例中所用铬渣全部为没经任何分选的铬渣。权利要求1.一种无钙焙烧加工铬铁矿的工艺方法，是以铬铁矿、纯碱、铬渣混合为炉料进行焙烧，其特征是在炉料中加入促进剂硝酸钠，并以碱溶液为造粒剂，将炉料造粒，烘干，然后在1100～1150℃焙烧，熟料浸取过滤后，铬渣不经分选70%返回配料使用。2.一种如权利要求1所述的方法，其特征是炉料的组成配比为铬铁矿∶纯碱∶铬渣＝100∶75～80∶210～240。3.一种如权利要求1所述的方法，其特征是促进剂硝酸钠的使用量为炉料总重量的1～15%，它可以直接混于炉料中，也可以与烧碱配成混合溶液在造粒时喷于炉料中。4.一种如权利要求1所述的方法，其特征是烧碱溶液的浓度为重量百分浓度的5～10%，它可以单独使用，也可以与硝酸钠、碳酸钠配成混合溶液一起使用。全文摘要本专利技术是一种无钙焙烧造粒加工铬铁矿的工艺方法。是将铬铁矿、纯碱、铬渣混匀，加入促进剂硝酸钠，喷上碱溶液造粒，粒料烘干后进行焙烧，浸取过滤后，铬渣不经任何分选70％直接返回配料工序做填料使用。本专利技术排渣量＜0.8吨渣/吨产品，渣中六价铬＜0.2％。文档编号C22B3/12GK1104258SQ93112820公开日1995年6月28日 申请日期1993年12月24日 优先权日1993年12月24日专利技术者张登亮, 宋锋, 石硕年, 梅海军 申请人:化学工业部天津化工研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无钙焙烧加工铬铁矿的工艺方法，是以铬铁矿、纯碱、铬渣混合为炉料进行焙烧，其特征是在炉料中加入促进剂硝酸钠，并以碱溶液为造粒剂，将炉料造粒，烘干，然后在１１００～１１５０℃焙烧，熟料浸取过滤后，铬渣不经分选７０％返回配料使用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张登亮，宋锋，石硕年，梅海军，
申请(专利权)人：化学工业部天津化工研究院，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]