转底炉氧化焙烧铬铁矿—水法提取铬盐的方法技术

本发明专利技术公开了一种转底炉氧化焙烧铬铁矿-水法提取铬盐的方法，将铬铁矿、纯碱和催化剂磨细混合均匀，各组份的配比为：纯碱配入量是所述铬铁矿质量的70～90％；催化剂选用稀土元素和Zr的氧化物，配入量是所述铬铁矿质量的1～2％；膨润土配入量是所述铬铁矿质量的5～10％；将混合均匀的生料用水进行造球，球团粒径控制在9～18mm，造球用的水量是所述铬铁矿质量的10～15％；将造好的生球进行烘干，烘干后的球团布入转底炉中进行氧化焙烧，使铬铁矿中的铬充分氧化生成能与渣分离的水溶性铬盐，焙烧温度1200～1300℃，焙烧时间20～40分钟。铬铁矿中铬的氧化转化率高、生产效率高、铬铁矿氧化均匀，提高了所得产品的品位和回收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提取铬盐的方法，尤其涉及一种转底炉氧化焙烧铬铁矿-水法提取铬盐的方法。
技术介绍
铬酸钠是一种重要的化工产品，在国民经济中用途广泛，主要应用于印染、电镀、 颜料、医药、催化剂、氧化剂及金属缓蚀剂等方面。而目前铬酸钠主要是通过铬铁矿氧化焙烧制备得到的，其工艺包括有钙焙烧、无钙焙烧两种。传统的有钙焙烧是将铬铁矿、钙质填料(白云石、石灰石)、碳酸钠及返渣的混合粉料在高温条件下氧化焙烧，使矿石中的铬生成水溶性的铬酸钠，经浸出等后续处理获得铬盐产品。该工艺中由于添加了大量含钙填料，造成排渣量大(2 3吨渣/吨产品)，并且在焙烧过程中生成大量不溶于水且高毒性的铬酸钙，对环境污染严重并且难以进行解毒处理。该工艺中铬的转化率仅为70%左右，而铬渣中总铬含量达到I 5% (以Cr2O3计)。无钙焙烧法是采用返渣代替钙质填料，在高温条件下氧化焙烧混合粉料。该工艺排放的渣量显著降低，仅为有钙焙烧法的40%左右，但是渣中铬含量仍然有0.2%，并没有彻底解决铬污染问题。此外，铬渣中的低共熔物量增多，在高温下容易产生炉瘤和结圈，造成加热炉(例如回转窑等)不能稳定运行；而大量返渣在焙烧系统中循环，造成铬氧化速率慢、焙烧时间长、铬转化率低、生产效率和回收率低下。现有技术一专利(CN02156477)专利技术了一种铬铁矿制备铬酸钠的焙烧方法。将铬铁矿破碎至粒度小于200目(O. 074mm)，加入铬铁矿量80 150%的碳酸钠和100 400%的菱苦土或菱镁矿或配加返渣(取代菱苦土或菱镁矿添加量的20 70%)，粉料混匀，在1000 1200°C 的氧化气氛下焙烧10 60分钟。该焙烧条件下，铬铁矿中的镁和加入的含镁填料最终会生成大量的MgO，使焙烧后的物料(熟料)疏松，既可防止炉内物料粘结，又可使熟料遇水呈砂性，浸取、过滤、洗涤性能得到改善。铬氧化率达到97 99. 7%，六价铬的浸取率达到99. 5%以上，转浸率达到97 99. 3%。渣中六价铬的损失降至O. 08%以下，酸溶铬小于O. 05%。上述现有技术一的缺点是物料是以粉料形式进入回转窑中焙烧，需要加入菱镁矿防止炉料粘结，增加了能耗；同时氧化焙烧时间达到60分钟，相比本专利技术转底炉焙烧时间20 40分钟，增加了能耗，生产效率低下；原料中需要加入大量返渣或填料，增大了渣量，生产率下降，同时铬渣中依然存在铬污染的问题。现有技术二 专利(CN03143784)提出了一种无钙焙烧生产铬酸钠的工艺。以铬铁矿、纯碱、无钙铬渣三种粉料作为入炉原料，用煤粉作燃料，由燃烧器进行喷煤焙烧。原料铬铁矿须采用水力分级_摇床_螺旋溜槽_磁选的选矿工艺，使矿粉中的Fe203、SiO2Xr2O3符合无钙焙烧生产铬酸钠工艺的要求。入回转窑的三种粉料进行均匀混料，混料均匀度>99%。填料无钙铬渣由熟料浸取后，采用重心离心分选方法，将74%有用渣返回配料使用，26%无用渣外排。无钙焙烧首次填料用铁矿与铬铁矿加纯碱焙烧合成，达到组分平衡后作为填料配料使用。上述现有技术二的缺点是入炉物料是粉料，不能完全避免“结圈”的产生，从而影响作业率；采用回转窑，物料在窑内停留4小时以上，停留时间长，氧化温度段停留60 70分钟，生产效率受到影响， 同时产生窑尾烟气；回转窑对煤质的要求比较严格，采用煤粉作燃料选择局限性较大。现有技术三专利(CNl 104258)是一种无钙焙烧造粒加工铬铁矿的工艺方法。原料采用铬铁矿、 纯碱、铬洛，其配比为100 (75 80): (210 240)。加入硝酸钠作为促进剂，其使用量为炉料总重量的I 15%，它可以直接混入炉料中，也可以与烧碱配成混合溶液在造粒时喷入炉料中。烧碱作为造粒剂，浓度为重量浓度的5 8%，烧碱溶液可以单独使用。粒料的粒径在5 8mm范围内，在100 400°C下烘干。采用回转窑氧化焙烧，在1100 1150°C 焙烧10 20分钟。熟料中铬氧化率达到90 96%，浸取过滤后的铬渣不用经过任何分选，直接将 70%返回做填料使用，余下的30%中不含铬酸钙，六价铬含量< O. 2%，渣排放量< O. 8吨渣/吨产品。上述现有技术三的缺点是将70%的浸出渣返回焙烧系统作填料，生产效率比较低，存在铬渣污染的问题; 采用回转窑作为焙烧装置，存在“结圈”等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铬的氧化转化率高、生产效率高、铬铁矿氧化均匀、产品的品位和回收率高的转底炉氧化焙烧铬铁矿_水法提取铬盐的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术的转底炉氧化焙烧铬铁矿_水法提取铬盐的方法，包括步骤首先，将铬铁矿、纯碱和催化剂都磨至200目(O. 074mm)以下粒度占总重的95%以上，加入膨润土，在混料机中混合均匀，各组份的配比为纯碱配入量是所述铬铁矿质量的70 90% ；催化剂选用稀土元素和Zr的氧化物，配入量是所述铬铁矿质量的I 2% ;膨润土配入量是所述铬铁矿质量的5 10% ；然后，将混合均匀的生料用水进行造球，球团粒径控制在9 18mm，造球用的水量是所述铬铁矿质量的10 15% ;之后，将造好的生球进行烘干，烘干后的球团布入转底炉中进行氧化焙烧，使铬铁矿中的铬充分氧化生成能与渣分离的水溶性铬盐，焙烧温度1200 1300°C，焙烧时间20 40分钟。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的转底炉氧化焙烧铬铁矿-水法提取铬盐的方法，由于原料中添加了稀土元素及锆的氧化物、膨润土等，提高了4铬铁矿中铬的氧化转化率；选用转底炉代替回转窑作为焙烧装置，生产效率高、铬铁矿氧化均匀，提高了所得产品的品位和回收率。附图说明图I为本专利技术实施例提供的转底炉氧化焙烧铬铁矿-水法提取铬盐的方法的工艺流程图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术的转底炉氧化焙烧铬铁矿_水法提取铬盐的方法，其较佳的具体实施方式如图I所示，包括步骤首先，将铬铁矿、纯碱和催化剂都磨至200目(O. 074mm)以下粒度占总重的95%以上，加入膨润土，在混料机中混合均匀，各组份的配比为纯碱配入量是所述铬铁矿质量的70 90% ；催化剂选用稀土元素和Zr的氧化物，配入量是所述铬铁矿质量的I 2% ;膨润土配入量是所述铬铁矿质量的5 10% ；然后，将混合均匀的生料用水进行造球，球团粒径控制在9 18mm，造球用的水量是所述铬铁矿质量的10 15% ;之后，将造好的生球进行烘干，烘干后的球团布入转底炉中进行氧化焙烧，使铬铁矿中的铬充分氧化生成能与渣分离的水溶性铬盐，焙烧温度1200 1300°C，焙烧时间20 40分钟。所述稀土元素包括Pr。所述生球在200 300°C下进行烘干，烘干时间30 50分钟。烘干球团的落下强度为从O. 5m高度自由落到钢板上的不破裂落下次数在5次以上。所述转底炉为蓄热式转底炉。实施例I :以某铬铁矿为原料，主要化学组成为=Cr2O3 47. 30 % ；Fe203 21. 24 % ； Al2O3IO. 88% ；CaO 3. 33% ；MgO 11. 01% ；Si02 2 . 41%。将铬铁矿、纯碱破碎到 _0. 074mm 占 95. 58%,纯碱配入量是铬铁矿质量分数的85%,氧化镨(Pr6O11)配入量是铬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转底炉氧化焙烧铬铁矿？水法提取铬盐的方法，其特征在于，包括步骤：首先，将铬铁矿、纯碱和催化剂都磨至200目以下粒度占总重的95％以上，加入膨润土，在混料机中混合均匀，各组份的配比为：纯碱配入量是所述铬铁矿质量的70～90％；催化剂选用稀土元素和Zr的氧化物，配入量是所述铬铁矿质量的1～2％；膨润土配入量是所述铬铁矿质量的5～10％；然后，将混合均匀的生料用水进行造球，球团粒径控制在9～18mm，造球用的水量是所述铬铁矿质量的10～15％；之后，将造好的生球进行烘干，烘干后的球团布入转底炉中进行氧化焙烧，使铬铁矿中的铬充分氧化生成能与渣分离的水溶性铬盐，焙烧温度1200～1300℃，焙烧时间20～40分钟。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，王欣，曹志成，薛逊，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：