一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法技术

本发明专利技术公开了一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法。该方法步骤为：将铬铁矿、碳酸钠和水通过超声波震动方式混合并采用微波加热，待碳酸钠在铬铁矿表面析出后再与铁渣混合，然后转移至焙烧装置中，依次进行隔氧焙烧和富氧焙烧，焙烧后的反应物经过高压超声波浸洗，再固液分离得到铬酸钠、铝酸钠碱性液和铁渣；本发明专利技术在铬铁矿富氧焙烧的基础上，通过前处理使碳酸钠在铬铁矿表面析出并包裹住铬铁矿粉粒，增加反应接触面积，促进铬铁矿中氧化铬、氧化铝与碳酸钠的反应，从而提高铬铁矿中铬和铝的转化率。化率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法


[0001]本专利技术涉及到一种铬铁矿焙烧的方法，尤其涉及到一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法。

技术介绍

[0002]铬铁矿是铬和铁的氧化物矿物，化学组成为(Mg，Fe)Cr2O4，质黑，硬度大，半金属光泽，外表像磁铁矿。在化学工业上主要用来生产重铬酸钾，进而制取其它铬化合物，用于颜料、纺织、电镀、制革等工业。
[0003]铬矿中的氧化铬在高温条件下会优先与纯碱、氧气进行反应，铬的转化率约为90％，而氧化铝的转化率仅为18％。绝大部份氧化铝会进入到铬渣中，铬渣中铝含量高达20％，不仅增加了铬渣量，还对铬渣的进行一步高值化利用造成了困难。
[0004]以前铬盐生产使用的无钙焙烧和富氧焙烧，都只是提高了氧化铬的转化率，而不注重氧化铝的转化率。因即使氧化铝转移至碱性液中，也会随着碱性液的除杂而变成铝泥，形成危废。而随着铬盐生产技术升级，特别是中科院过程所研发出的铝钒同步脱除技术，以及铝钒高值化技术得以成功应用。铬铁矿中的铬、铝、钒都可制备成为高价值的产品，所以急需一种同步提高铬铁矿中铬、铝、钒转化率的氧化焙烧工艺。
[0005]一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法，从富氧焙烧工艺升级而来，其继承了富氧焙烧工艺的优点，又可同步提取出铬铁矿中的铝，也增加了铁粉的含量，其节能效益显著，经济效益、环保效益大幅度提高，因此，一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法是极具发展前景的铬铁矿焙烧工艺。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0007]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、将铬铁矿、碳酸钠和铁渣按一定比例进行配料混合，再将物料转移到焙烧装置中；
[0009]步骤二、启动焙烧装置进行两段式焙烧，第一时间段为隔氧焙烧，第二时间段为富氧焙烧；
[0010]步骤三、焙烧后的反应物经过浸洗、固液分离得到铬酸钠、铝酸钠碱性液和铁渣。
[0011]优选的是，所述步骤一中铬铁矿、碳酸钠和铁渣的质量比为 1:0.5～0.9:1.8～2.2。
[0012]优选的是，所述步骤一中混合方式为：先将铬铁矿、碳酸钠、铁渣粉碎研磨至粒径250～300目；然后将质量比例为1:0.5～0.9:1～1.8的铬铁矿、碳酸钠和水使用超声波震动混合，超声频率20～40KHz，混合1～2h；然后使用微波加热，微波频率2450
±
50MHz，温度为
80～90℃，持续微波加热和超声波震动处理至水分完全蒸发、碳酸钠析出，且混合物粒径达200～250目；最后加入铁渣使用球磨仪混合1～2h。
[0013]优选的是，所述步骤一中焙烧装置为旋窑、立窑、环形窑、反射炉、钢带炉中的任意一种。
[0014]优选的是，所述步骤二中第一时间段隔氧焙烧为真空煅烧或气氛煅烧，气氛煅烧的气体为氮气或氦气。
[0015]优选的是，所述步骤二中第一时间段隔氧焙烧时间为2～4h，温度为 800～1000℃。
[0016]优选的是，所述步骤二中第二时间段富氧焙烧的氧气浓度为50～99％。
[0017]优选的是，所述步骤二中第二时间段富氧焙烧时间为2～4h，温度为 1000～1200℃。
[0018]优选的是，所述焙烧后的反应产物加水进行浸洗，浸洗溶液的pH值为 8～12，浸洗1～2h。
[0019]优选的是，所述步骤三中使用浸洗方式为：在压力为2～4Mpa、超声频率为20～40KHz的条件下浸洗。
[0020]本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术提供了一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法，在富氧焙烧工艺的基础上，增加铬铁矿与碳酸钠混合工艺，可促进铬铁矿中氧化铬和氧化铝与碳酸钠的反应，即增加了铬和铝的转化率和反应速率，对铬铁矿的结构进行了破坏，提高富氧焙烧时氧化铬的转化率；铬铁矿反应速率和利用率提高，降低了生产成本，且随着铬、铝的高转化率，铁渣的含量也得以提高，经解毒后可直接用于钢铁生产。
[0021]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式：
[0022][0023]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0024]<实施例1>
[0025]本专利技术一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法包括以下步骤：
[0026]步骤一、将1000g(氧化铬含量42％，氧化铝含量15％)铬铁矿、1800g 返渣和650g碳酸钠磨成200目后通过球磨仪混合1h，再将物料转移到焙烧装置中；
[0027]步骤二、启动焙烧装置进行两段式焙烧，先无氧、800℃条件下焙烧2小时，再进行持续通入60％富氧、1000℃条件下焙烧2小时；
[0028]步骤三、所述焙烧后的反应产物加水进行浸洗，浸洗溶液的pH值为8，浸洗1h，固液分离得到铬酸钠761g，铝酸钠160g，铁渣2368g，其中氧化铁含量为50％。(由于焙烧后的反应物中含有碱性物质，所以加水后浸洗溶液呈碱性；铬酸钠、铝酸钠为所得碱性液体积乘以浓度计算所得，下同。)
[0029]<实施例2>
[0030]本专利技术一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法包括以下步骤：
[0031]步骤一、将1000g(氧化铬含量42％，氧化铝含量15％)铬铁矿、1800g 返渣和650g碳酸钠磨成200目后通过球磨仪混合2h，再将物料转移到焙烧装置中；
[0032]步骤二、启动焙烧装置进行两段式焙烧，先无氧、800℃条件下焙烧4小时，再进行持续通入60％富氧、1000℃条件下焙烧4小时；
[0033]步骤三、所述焙烧后的反应产物加水进行浸洗，浸洗溶液的pH值为8，浸洗1h，固液分离得到铬酸钠768g，铝酸钠162g，铁渣2360g，其中氧化铁含量为50.6％。
[0034]<实施例3>
[0035]本专利技术一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法包括以下步骤：
[0036]步骤一、将1000g(氧化铬含量42％，氧化铝含量15％)铬铁矿、1800g 返渣和650g碳酸钠磨成200目后通过球磨仪混合2h，再将物料转移到焙烧装置中；
[0037]步骤二、启动焙烧装置进行两段式焙烧，先无氧、900℃条件下焙烧2小时，再进行持续通入80％富氧、1100℃条件下焙烧2小时；
[0038]步骤三、焙所述焙烧后的反应产物加水进行浸洗，浸洗溶液的pH值为8，浸洗2h，固液分离得到铬酸钠805g，铝酸钠255g，铁渣2322g，其中氧化铁含量为54.5％。
[0039]<实施例4>
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将铬铁矿、碳酸钠和铁渣按一定比例进行配料混合，再将物料转移到焙烧装置中；步骤二、启动焙烧装置进行两段式焙烧，第一时间段为隔氧焙烧，第二时间段为富氧焙烧；步骤三、焙烧后的反应物经过浸洗、固液分离得到铬酸钠、铝酸钠碱性液和铁渣。2.根据权利要求1所述的提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法，其特征在于，所述步骤一中铬铁矿、碳酸钠和铁渣的质量比为1:0.5～0.9:1.8～2.2。3.根据权利要求1所述的提高铬铁矿铬、铝转化率的焙烧方法，其特征在于，所述步骤一中混合方式为：先将铬铁矿、碳酸钠、铁渣粉碎研磨至粒径250～300目；然后将质量比例为1:0.5～0.9:1～1.8的铬铁矿、碳酸钠和水使用超声波震动混合，超声频率20～40KHz，混合1～2h；然后使用微波加热，微波频率2450
±
50MHz，温度为80～90℃，持续微波加热和超声波震动处理至水分完全蒸发、碳酸钠析出，且混合物粒径达200～250目；最后加入铁渣使用球磨仪混合1～2h。4.根据权利要求1所述的提高铬铁矿铬、铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：范兴木，肖棱，颜欣，袁小超，樊诗贤，李静，杨丽婷，
申请(专利权)人：四川省银河化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：