【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料冶炼，具体是一种液态铝铬渣无害化综合利用方法。
技术介绍
1、铝铬渣是铝热法冶炼金属铬产生的固体炉渣，因其主要成分为氧化铝和氧化铬而得名。铝铬渣年产量约十万吨，是典型的含铬固体废弃物，具有产量大、组成复杂、可降解性差和环境危害大等特点。随着工业技术的不断发展，铝铬渣自20世纪70年代开始逐渐应用于耐火材料领域，但铝铬渣中的六价铬会对环境造成污染，最新发布的《国家危险废物名录(2025版)》中废物类别hw21明确规定铁铬合金生产过程中金属铬铝热法冶炼产生的冶炼渣属于危险废物(代码314-003-21)，因此诸多专利中生产的铬刚玉产品均属于新型危废(后均称铝铬渣)，但《国家危险废物名录(2025版)》中《危险废物豁免管理清单》31条指出在环境风险可控的前提下，一家单位产生的一种危险废物，可作为另外一家单位环境治理或者工业原料生产的替代原料进行使用，其利用过程不按危险废物管理。
2、中国专利技术专利公开号为cn 104788112a公开了一种电熔刚玉材料及其生产方法，该方法将固态铬铝渣通过电熔还原的方法制备的铬刚玉中cao含量偏高，为0.4％-0.8％(参见说明书第[0023]段)，因而会导致铬刚玉硬度、高温抗折强度、体积密度等指标下降。
3、中国专利技术专利公开号为cn 105568004a公开了一种在电弧炉中铝铬渣冶炼金属铬的方法，该方法以固态铝铬渣作为原料，使用石油焦作为还原剂、氟化钙作为造渣剂得到了合格的金属铬产品。该方法为了得到合格的金属铬产品，在高温冶炼工序后增加了氧化除碳工序
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是针对现有技术制备的铬钢玉cao含量偏高，导致铬刚玉硬度、高温抗折强度、体积密度等指标下降，且铬刚玉中cr6+含量约为0.0005％，不符合《国家危险废物名录(2025版)》的要求等问题，提供一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，本专利技术以金属铬生产过程中产生高温液态铝铬渣为原料，焦炭为还原剂，通过电弧炉冶炼，得到附加值高的高纯电熔刚玉、碳化铬等产品，同时利用氢-氩混合气进行底吹还原微量六价铬。本专利技术大幅度节省能源，缩短工艺流程、提高生产效率，同时得到符合《国家危险废物名录(2025版)》要求的铬钢玉产品。
2、本专利技术以高温液态铝铬渣为原料，焦炭为还原剂，在3500-6300kva的三相电弧炉中进行高温还原冶炼，通过控制温度和焦炭的添加量避免al3c4的生成，同时cr2o3与c反应生成碳化铬，由于碳化铬的理论密度6.68g/cm3远大于al2o3的理论密度3.90g/cm3，在熔融状态下逐渐沉降，从而实现分离。na2o和k2o在高温下与c发生还原反应生成金属k和na蒸汽，搅拌后挥发。此外，高温冶炼完成后，取出电极，将电弧炉采用专用设备移出并放置在指定位置固定后对炉体中的炉液进行氢-氩(10％-90％v/v)混合气底吹，将炉内的微量cr6+还原为单质铬，从而得到高纯电熔刚玉和碳化铬两种高附加值产品。
3、本专利技术采用的液态铝铬渣是金属铬生产过程中的上层红液，按质量百分比各组分的含量(50炉平均含量)如下表1，从表1可以看出，铝铬渣的化学成分主要为al2o3和cr2o3，此外还有少量的cao、mgo、fe2o3、sio2等成分。
4、表1
5、 序号 主要成分 含量(％) 1 <![cdata[cr<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 15.5 2 <![cdata[cr<sup>6+</sup>]]> 0.04 3 <![cdata[al<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 80.64 4 <![cdata[fe<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 0.11 5 <![cdata[na<sub>2</sub>o]]> 0.89 6 <![cdata[k<sub>2</sub>o]]> 0.88 7 cao 0.96 8 mgo 0.14 9 <![cdata[sio<sub>2</sub>]]> 0.30
6、本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
7、本专利技术提供了一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，包括如下步骤：
8、(1)取高温液态铝铬渣置于钢包中，倒入电弧炉中备用；取一定量的焦炭颗粒，倒入电弧炉中；
9、(2)启动电弧炉，将石墨电极插入上述混合料中，利用石墨电极电弧产生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，其特征在于：所述步骤（1）中焦炭颗粒与高温液态铝铬渣的质量比为（20~50）：1000，焦炭颗粒的粒径为0-5mm，固定碳83-84%，Si＜3%，水分＜3%。
3. 根据权利要求1所述的一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，其特征在于：所述高温液态铝铬渣的温度为2050-2300 ℃。
4. 根据权利要求1所述的一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，其特征在于：所述步骤（2）中电弧炉的型号为3500 KVA—6300 KVA三相电弧炉，反应温度为1900 ℃-2200 ℃，反应时间为8-12 h。
5.根据权利要求1所述的一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，其特征在于：所述步骤
6.根据权利要求1所述的一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，其特征在于：所述步骤
7. 根据权利要求1所述的一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，其特征在于：所述步骤（4）中高纯液态刚玉的冷却时间为24-72 h。
【技术特征摘要】
1.一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，其特征在于：所述步骤（1）中焦炭颗粒与高温液态铝铬渣的质量比为（20~50）：1000，焦炭颗粒的粒径为0-5mm，固定碳83-84%，si＜3%，水分＜3%。
3. 根据权利要求1所述的一种液态铝铬渣无害化综合利用方法，其特征在于：所述高温液态铝铬渣的温度为2050-2300 ℃。
4. 根据权利要求1所述的一种液态铝铬渣无害化...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡再华，占园进，柯敏，华彬，陈明轩，商琴，
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：
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