一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法技术

技术编号:21652153 阅读:55 留言:0更新日期:2019-07-20 04:15
一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法。本发明专利技术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。

A Two-step Method for Preparing Metal Chromium Powder by Reducing Chromium Oxide

【技术实现步骤摘要】
一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。采用本专利技术提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下有益效果:(1)本专利技术本采用以氧化铬(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专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本专利技术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专利技术,并不用于限定本专利技术。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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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、...

【专利技术属性】
技术研发人员:张国华汪宇
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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