一种控制返渣组成氧化焙烧提铬的方法技术

本发明专利技术提供了一种控制返渣组成氧化焙烧提铬的方法，包括：(1)将含铬物料、碱、第一返渣和第二返渣进行氧化焙烧，得到焙烧熟料；(2)将焙烧熟料进行浸出，得到浸出液和浸出渣；(3)将浸出渣进行分选，得到第一返渣和剩余渣，所述第一返渣全部返回步骤(1)；(4)将剩余渣进行分选，得到第二返渣和尾渣，第二返渣返回步骤(1)。所述方法中加入所述第一返渣和第二返渣不仅可以加快含铬物料中铬的反应速率，提高含铬组分的转化率，实现含铬物料中铬的高效回收，铬的回收率达到95％以上，还能够降低氧化焙烧条件，以及稳定生产工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种控制返渣组成氧化焙烧提铬的方法
本专利技术属无机盐生产
，涉及一种含铬物料氧化焙烧提铬的方法，尤其涉及一种控制返渣组成氧化焙烧提铬的方法。
技术介绍
现国内外以铬铁矿为原料的含铬矿物火法提铬的技术主要以无钙焙烧工艺为主。CN101045559A公开了一种由铬铁矿经无钙焙烧生产铬酸钠的方法，将铬铁矿、碳酸钠和返渣混合后进行氧化焙烧，然后进行湿式分选或干式分选，得到铬酸钠碱性液、粗渣和细渣，粗渣用作填料(返渣)循环配料，细渣作为尾渣进处理。该方法中得到的粗渣成分特别是Cr和Fe差异较大，直接与铬矿粉、纯碱配料导致生料成分不稳性，影响焙烧效果，最终导致生产不稳定、后工序除杂工艺复杂、产品成本提高。同时，粗渣和细渣中的铬含量都比较高：焙烧产物经过湿式分选后得到的粗渣含总铬6-7.5％，六价铬0.1-0.3％(均按Cr2O3计，下同)，干燥后作为返渣循环配料，细渣含总铬5-6％，六价铬0.1-0.2％；焙烧产物经过干式分选后得到的粗渣含总铬10-14％，六价铬0.3-0.5％(均按Cr2O3计，下同)，干燥后作为返渣循环配料，细渣含总铬5-8％，六价铬0.3％。细渣中铬含量较高，直接作为尾渣处理，造成资源利率用率低。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种控制返渣组成氧化焙烧提铬的方法，所述方法不仅能够加快含铬物料中铬的反应速率，提高铬的转化率，而且还能够降低氧化焙烧条件，同时使生产工艺稳定。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种含铬物料氧化焙烧提铬的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将含铬物料、碱、第一返渣和第二返渣进行氧化焙烧，得到焙烧熟料；(2)将焙烧熟料进行浸出，固液分离，得到浸出液和浸出渣；(3)将浸出渣进行分选，得到Cr2O3含量不低于2wt.％的第一返渣和Cr2O3含量小于2wt.％的剩余渣，所述第一返渣全部返回步骤(1)；(4)将剩余渣进行分选，得到第二返渣和尾渣，第二返渣的粒度不小于45μm，所述第二返渣返回步骤(1)。所述第一返渣的中Cr2O3含量不低于2wt.％，如2.0wt.％、2.3wt.％、2.5wt.％、3.1wt.％、3.6wt.％、3.8wt.％、4.5wt.％、5.8wt.％、7.9wt.％、8.6wt.％、10.3wt.％、12.0wt.％、14.6wt.％、15.8wt.％、16.7wt.％、18.5wt.％或19.4wt.％等。第一返渣中氧化铬含量低时可达到2wt.％，高时可达到20wt.％以上。第一返渣氧化铬含量不低于2wt.％，其能够稀释液相量，减少物料结块等作用。第一返渣的加入量由铬的转化率和分选方式决定：铬的转化率高时，第一返渣的量相对较少；分选方式不同，选出的第二返渣夹带剩余渣的量会有差别，因此，返回步骤(1)中的第一返渣的量会有不同。所述第二返渣的粒度不小于45μm，如45μm、48μm、49μm、50μm、52μm、58μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、88μm、92μm或97μm等。第二返渣粒度不小于45μm，具有较大的铁铬比，铁的活性也较高，对反应具有一定的催化作用。所述第二返渣中铬含量以Cr2O3计低于2wt.％，如0.1wt.％、0.3wt.％、0.5wt.％、0.8wt.％、1.0wt.％、1.2wt.％、1.5wt.％或1.8wt.％等。本专利技术所述方法开工时不加入第一返渣和第二返渣，得到的浸出液还不能达到标准，待整个线路稳定时，有稳定的第一返渣和第二返渣返回步骤(1)，且能够得到满足要求的浸出液。在含铬物料与碱中加入第一返渣和第二返渣不仅能够加快含铬物料中铬的反应速率，提高铬的转化率，而且还能够降低氧化焙烧条件，同时使生产工艺稳定。步骤(1)所述氧化焙烧的原料还包括添加剂，所述添加剂包括过渡金属的化合物。在反应过程中，所述添加剂可以与杂质元素结合，降低杂质元素的耗碱量，提高铬离子活度，从而降低其反应活化能；所述添加剂还可以破坏矿物结构，提高反应过程中铬离子的扩散速度，从而提高铬的反应速率；另外，所述添加剂还可以提高反应过程中氧气的溶解度和活度，进而提高铬的转化率。所述方法中引入的添加剂一方面可以进一步降低焙烧工序的温度，另一方面能够进一步加快含铬物料中铬的反应速率，保证含铬组分较高的氧化率，进而实现铬组分的高效提取。优选地，所述过渡金属选自钛、铁、钴、镍或铜中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合如钛与铁，钛与钴，钛、镍与铜，钴、镍与铜。即钛源、铁源、钴源、镍源或铜源中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述添加剂选自过渡金属的化合物、含有过渡金属化合物的废渣或含有过渡金属化合物的矿物中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如过渡金属的化合物与含有过渡金属化合物的废渣，含有过渡金属化合物的废渣与含有过渡金属化合物的矿物，过渡金属的化合物、含有过渡金属化合物的废渣与含有过渡金属化合物的矿物。即所述钛源、铁源、钴源、镍源或铜源是指钛、铁、钴、镍或铜的化合物、含有钛、铁、钴、镍或铜的化合物的废渣和含有钛、铁、钴、镍或铜的化合物的矿物。所述添加剂的组合例如：钛源与铁源，钛源与镍源，钛源与铜源，钴源、镍源与铜源，钛源、铁源与钴源。所述钛源可为钛的化合物、含钛的化合物的废渣或含钛的化合物的矿物中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如，钛的化合物与含钛的化合物的废渣，钛的化合物与含钛的化合物的矿物，钛的化合物、含钛的化合物的废渣与含钛的化合物的矿物，具体地，如钛白粉、钛酸钡、钛酸钾、金红石、钛铁矿等。所述铁源可为铁的化合物、含铁的化合物的废渣或含铁的化合物的矿物中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如，铁的化合物与含铁的化合物的废渣，铁的化合物与含铁的化合物的矿物，铁的化合物、含铁的化合物的废渣与含铁的化合物的矿物，具体地，如氢氧化铁、氧化铁、铁酸钠、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿以及其他含铁的尾渣等。所述钴源可为钴的化合物、含钴的化合物的废渣或含钴的化合物的矿物中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如，钴的化合物与含钴的化合物的废渣，钴的化合物与含钴的化合物的矿物，钴的化合物、含钴的化合物的废渣与含钴的化合物的矿物，具体地，如碳酸钴、氧化钴、氢氧化钴、草酸钴、纤维柱石、辉砷钴矿、砷钴矿等。所述镍源可为镍的化合物、含镍的废渣或含镍的矿物中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如，镍的化合物与含镍的化合物的废渣，镍的化合物与含镍的化合物的矿物，镍的化合物、含镍的化合物的废渣与含镍的化合物的矿物，具体地，氢氧化镍、氧化镍、红镍矿、辉砷镍矿、镍铁渣等。所述铜源可为铜的化合物、含铜的化合物的废渣或含铜的化合物的矿物中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如，铜的化合物与含铜的化合物的废渣，铜的化合物与含铜的化合物的矿物，铜的化合物、含铜的化合物的废渣与含铜的化合物的矿物，具体地，如氧化铜、氢氧化铜、硫酸铜、赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿等。优选地，所述添加剂选自TiO2、K2TiO3、Fe2O3、Fe(OH)3、NaFeO2、Co2O3、Co3O4、Ni2O3、CuO、含铜镍的废催化剂、铜渣、铁渣、氧化镍矿、赤铁矿或黑铜矿中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含铬物料氧化焙烧提铬的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将含铬物料、碱、第一返渣和第二返渣进行氧化焙烧，得到焙烧熟料；(2)将焙烧熟料进行浸出，固液分离，得到浸出液和浸出渣；(3)将浸出渣进行分选，得到Cr2O3含量不低于2wt.％的第一返渣和Cr2O3含量小于2wt.％的剩余渣，所述第一返渣全部返回步骤(1)；(4)将剩余渣进行分选，得到第二返渣和尾渣，第二返渣的粒度不小于45μm，所述第二返渣返回步骤(1)。

【技术特征摘要】
1.一种含铬物料氧化焙烧提铬的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将含铬物料、碱、第一返渣和第二返渣进行氧化焙烧，得到焙烧熟料；(2)将焙烧熟料进行浸出，固液分离，得到浸出液和浸出渣；(3)将浸出渣进行分选，得到Cr2O3含量不低于2wt.％的第一返渣和Cr2O3含量小于2wt.％的剩余渣，所述第一返渣全部返回步骤(1)；(4)将剩余渣进行分选，得到第二返渣和尾渣，第二返渣的粒度不小于45μm，所述第二返渣返回步骤(1)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化焙烧的原料还包括添加剂，所述添加剂包括过渡金属的化合物；优选地，所述过渡金属选自钛、铁、钴、镍或铜中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述添加剂选自过渡金属的化合物、含有过渡金属化合物的废渣或含有过渡金属化合物的矿物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述添加剂选自TiO2、K2TiO3、Fe2O3、Fe(OH)3、NaFeO2、Co2O3、Co3O4、Ni2O3、CuO、含铜镍的废催化剂、铜渣、铁渣、氧化镍矿、赤铁矿或黑铜矿中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述添加剂的添加量为含铬物料质量的1wt.％-100wt.％，优选为2wt.％-70wt.％，进一步优选为5wt.％-50wt.％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述含铬物料选自铬铁矿、铬铁或铬渣中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述碱选自氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾或碳酸钾中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化焙烧的原料中粒度≤74μm的原料的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐红彬，程西川，庆朋辉，刘静文，张红玲，王欢，裴丽丽，黄国强，张懿，李超雄，
申请(专利权)人：湖北振华化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42