从铬铁矿砂中回收铬的方法技术

本发明专利技术涉及合金技术领域，提出了从铬铁矿砂中回收铬的方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
从铬铁矿砂中回收铬的方法


[0001]本专利技术涉及合金
，具体的，涉及从铬铁矿砂中回收铬的方法
。

技术介绍

[0002]铬作为重要的金属，由于铬具有质硬而脆，耐腐蚀等优良特性，因此被广泛应用于冶金
、
化工
、
铸铁
、
耐火及高精端科技等领域
。
金属铬可以用作铝合金
、
钴合金
、
钛合金及高温合金
、
电阻发热合金等的添加剂，在炼制不锈钢时，通过掺入铬形成氧化铬层，可以有效地降低不锈钢内部金属的腐蚀
。
同时，金属铬已列为最重要的电镀金属之一，在大多数情况下镀铬层专门作为零件的最外部镀层，没有镀铬层提供的物理性能，大部分零件的使用寿命会因磨损
、
腐蚀等原因而大大缩短
。
目前现有技术中，有从铬渣中进行铬提取的工艺，该工艺主要是将铬渣中的六价铬还原后固化堆存或用于生产建材，但是被还原的铬不能与残渣分离，且还原的三价铬可缓慢被氧化，不能解决铬渣中潜在的污染问题
。
而铬铁矿是生产铬及铬盐的主要原料，而铬盐的生产过程中，铬资源的利用率较低，且产生的六价铬对人体和环境的危害极大，目前从铬铁矿中提取铬主要包括有钙焙烧
、
无钙焙烧和亚熔盐法，但是有钙焙烧需加入石灰石等含钙填料，导致工艺排渣量大，含有大量难溶的铬酸钙，难以解毒处理
。
无钙焙烧需要加入的返渣量大，导致焙烧原料铬较少，而且两种焙烧工艺存在焙烧温度高，能耗高，产生的铬渣中含有六价铬，造成环境污染，难以实现连续化工业生产
。
而亚熔盐法目前耗碱量大，高温下碱腐蚀大，严重损坏设备
。
而铬盐制备工艺中存在铬浸出率低和铬渣严重污染的问题
。
所以，对铬铁矿中的铬资源进行充分利用，并解决生产过程中的污染问题，降低工业生产能耗极其重要
。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出从铬铁矿砂中回收铬的方法，解决了回收铬的焙烧工艺条件复杂，能耗高且铬盐制备工艺中存在铬浸出率低和铬渣严重污染的问题
。
[0004]本专利技术的技术方案如下：本专利技术提出从铬铁矿砂中回收铬的方法，包括以下步骤：
S1、
将铬铁矿粉碎，球磨活化，得到活化铬铁矿；
S2、
将活化铬铁矿与硅铁进行还原焙烧，得到熟料；
S3、
将熟料冷却，加入浓硫酸浸出，分别得到浸出渣和硫酸铬浸出液；
S4、
将浸出渣与硫酸铬浸出液分离，分离出的硫酸铬浸出液蒸发
、
冷却结晶得到铬盐
。
[0005]作为进一步的技术方案，所述铬铁矿在粉碎前先用改质剂进行改质处理，所述改质剂包括以下重量份的组分：
40~60
份石灰石
、20~30
份蒙脱土
、5~10
份橄榄石
。
[0006]作为进一步的技术方案，所述改质处理的方法为将铬铁矿与石灰石
、
橄榄石分别粉碎后，再与蒙脱土混合，得到混合料，将混合料在
800~900℃
下反应
20~30min
，得到改质铬
铁矿
。
[0007]作为进一步的技术方案，所述活化铬铁矿的粒径为
50~70
μ
m。
[0008]作为进一步的技术方案，所述活化铬铁矿与硅铁的质量比为
5:5~7:3。
[0009]作为进一步的技术方案，所述还原焙烧温度为
1000~1200℃
，所述还原焙烧时间为
2~3h。
[0010]作为进一步的技术方案，所述浓硫酸中还加入十二烷基硫酸钠，所述浓硫酸与十二烷基硫酸钠的质量比为
7:3~9:1。
[0011]作为进一步的技术方案，所述浓硫酸与熟料的质量比为
7:3~9:1。
[0012]作为进一步的技术方案，所述浸出的温度为
100~150℃
，所述浸出的时间为
3~5h。
[0013]作为进一步的技术方案，所述冷却结晶的温度为
30~45℃。
[0014]本专利技术的工作原理及有益效果为：
1、
本专利技术中，将铬铁矿进行球磨活化，破坏铬铁矿的晶格结构，进而降低了铬铁矿的熔点及稳定性，将铬铁矿的分解更完全，极大有利于酸浸工艺过程中铬的浸出率
。
利用硅铁还原活化铬铁矿，防止三价铬被氧化成六价铬，避免有毒六价铬的产生，同时将铬铁矿中的铁转化成二价铁，同时避免三价铁与三价铬与硫酸生成不溶性的硫酸盐，进而降低铬的浸出率
。
[0015]2、
本专利技术中，采用低镁
、
低铝含量的石灰石
、
蒙脱土
、
橄榄石对铬铁矿进行改质，可以避免铬铁矿尖晶石结构中半径较小的二价镁离子，三价铝离子代替铬铁矿中半径较大的二价铁离子和三价铬离子，进而降低铬铁矿中尖晶石结构的稳定性，有利于铬铁矿焙烧分解彻底，进而提高铬的浸出率
。
[0016]3、
本专利技术中，在浓硫酸中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠，可以降低铬与浓硫酸之间的表面张力，从而促进铬的溶解，有效地提高铬的浸出率
。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本专利技术保护的范围
。
[0018]实施例
1S1、
将铬铁矿粉碎，球磨
2h
活化，得到粒径为
50
μ
m
的活化铬铁矿；
S2、
将
200g
活化铬铁矿置于焙烧炉中，在
1000℃
下加入
200g
硅铁，还原焙烧
2h
，得到熟料；
S3、
将
70g
熟料冷却至
150℃
，加入
30g
（
16mL
）浓硫酸，浸出
3h
，得到浸出渣和硫酸铬浸出液；
S4、
将浸出渣和硫酸铬浸出液分离，分离出的硫酸铬浸出液蒸发，在
30℃
下冷却结晶得到铬盐
。
[0019]实施例
2S1、
将铬铁矿粉碎，球磨
2h
活化，得到粒径为
70
μ
m
的活化铬铁矿；
S2、
将
200g
活化铬铁矿置于焙烧炉中，在
1200℃
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
从铬铁矿砂中回收铬的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
将铬铁矿粉碎，球磨活化，得到活化铬铁矿；
S2、
将活化铬铁矿与硅铁进行还原焙烧，得到熟料；
S3、
将熟料冷却，加入浓硫酸浸出，分别得到浸出渣和硫酸铬浸出液；
S4、
将浸出渣与硫酸铬浸出液分离，分离出的硫酸铬浸出液蒸发
、
冷却结晶得到铬盐
。2.
根据权利要求1所述的从铬铁矿砂中回收铬的方法，其特征在于，所述铬铁矿在粉碎前先用改质剂进行改质处理，所述改质剂包括以下重量份的组分：
40~60
份石灰石
、20~30
份蒙脱土
、5~10
份橄榄石
。3.
根据权利要求2所述的从铬铁矿砂中回收铬的方法，其特征在于，所述改质处理的方法为将铬铁矿与石灰石
、
橄榄石分别粉碎后，再与蒙脱土混合，得到混合料，将混合料在
800~900℃
下反应
20~30min
，得到改质铬铁矿
。4.<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢刚，
申请(专利权)人：河北北方铸业有限公司，
类型：发明
国别省市：