專利名稱：堿解鉻浸出渣處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉻浸出渣處理工藝。
鉻浸出渣是由鉻鐵礦制造鉻鹽或金屬鉻時產(chǎn)生的廢渣。渣中殘留1-1.5％水溶性CrO3及1-1.2％酸溶性CrO3。原礦中的鉻有15-17％隨渣而損失，不但如此，鉻化合物，特別是可溶性鉻酸渣，對環(huán)境污染嚴重，危害人體健康。
本申請人于1992年提出了名稱為《鉻浸出渣處理工藝流程》的發(fā)明專利申請，申請?zhí)枮?2107188.4，該發(fā)明較好地解決了鉻浸出渣中鉻鐵礦的回收，但渣所含的微量酸溶性鉻殘留在建筑材料中，因此這種材料只能作為生產(chǎn)青磚的材料，在生產(chǎn)青磚的過程中，其中的還原氣氛能把六價鉻還原以消除其毒性。
本發(fā)明的目的是提供一種回收充分，解毒完全，經(jīng)濟效益大，投資小，處理渣量大，能工業(yè)化的鉻浸出渣處理工藝。
本發(fā)明的特點是在把鉻浸出渣浸出前，用水力分級機把大于100目的渣經(jīng)濕磨機濕磨后，過100目篩，與小于100目渣一起浸入Na2CO3溶液，反應(yīng)后，過濾，濾液為含鉻酸鈉的溶液；把濾渣經(jīng)搖床(或跳汰)分離后，對建筑材料用Na2S或S還原其中殘留的六價鉻，以Na2S計，每100噸干渣中加入Na2S的量大于1.27噸，反應(yīng)溫度接近在反應(yīng)壓力下料漿的沸點。料漿含水率≥36％，反應(yīng)時間＞30分鐘。
附圖
是本發(fā)明的工藝流程框圖。
鉻渣經(jīng)水力分級機把粒度大于100目的渣送入濕磨機濕磨，過100目篩后，與上述粒度小于100目的渣一起浸入Na2CO3溶液中。鉻渣中六價鉻除水溶性鉻酸鈉外，尚含有化學(xué)吸附態(tài)鉻及鉻鋁酸鈣等酸溶性六價鉻。用碳酸鈉溶液處理鉻渣，除可洗脫吸附鉻外，并可使鉻鋁酸鈣分解，轉(zhuǎn)換為水溶性鉻酸鹽，化學(xué)反應(yīng)式為
上述反應(yīng)完成后，過濾，濾液為含有鉻酸鈉的溶液，這樣，可以回收鉻浸出渣中所含的大部分的鉻。濾渣用搖床或跳汰使比重不同的鉻、鐵氧化物與建筑材料分離。鉻、鐵氧化物的進一步處理與申請?zhí)枮?2107188.4的發(fā)明專利申請中提出的方法相同，但對建筑材料的處理有所不同。本工藝對建筑材料中殘留的六價鉻進行還原解毒。
還原反應(yīng)按下列反應(yīng)進行生成硫酸鈉的化學(xué)反應(yīng)式(1)析出游離硫的化學(xué)反應(yīng)式(2)反應(yīng)(2)析出的游離硫在一定條件下可進一步與鉻酸鈉作用，反應(yīng)方程式為(3)(2)及(3)的總反應(yīng)式為(4)由上述反應(yīng)式可知，反應(yīng)按式(1)進行時，S2-被氧化為SO42-，還原劑利用率最高，若還原反應(yīng)按式(4)進行時，S2-離子被氧化為S2O32-，還原劑利用率降低。實驗表明，在堿性條件下用硫化鈉還原，反應(yīng)按式(1)進行。反應(yīng)速度隨溫度升高而加快。硫化鈉用量越少，溫度對反應(yīng)速度的影響越明顯，并且升高反應(yīng)溫度，有利于六價鉻的完全還原。還原反應(yīng)的溫度由料漿沸點所定，以接近沸點為宜。最佳溫度是在0.7-1.2公斤/平方厘米(表壓)壓力下，反應(yīng)溫度為115℃-120℃。Na2S的最佳用量為每100噸干渣加入大于1.43噸的Na2S。
上述工藝反應(yīng)過程中，要求料漿含水率≥36％，鉻渣顆粒度＜100目，顆粒越細，六價鉻還原越完全。鉻渣粒度＜80目時，效果最好。
上述硫化鈉還原六價鉻的反應(yīng)速度較快，當反應(yīng)條件良好時，反應(yīng)30分鐘后已接近平衡。
由于在還原前先用碳酸鈉溶液處理，可使酸溶性鉻轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄糟t，達到分離回收的目的，同時，降低了建筑材料中酸溶性六價鉻量，減少了Na2S或S的用量，有利于還原解毒完全，并可增高解毒后鉻渣的穩(wěn)定性。
實驗表明100噸渣可回收8-10噸品位45％的精鉻鐵礦，1.5-2噸冶金級氧化鉻，其余為徹底解毒的建筑材料。
本發(fā)明的效果在于，進一步優(yōu)化了鉻浸出渣的處理工藝，把其中含有的鉻以鉻酸鈉和高品位鉻鐵礦的形式回收，返回到生產(chǎn)鉻鹽或金屬鉻的生產(chǎn)過程中去，對剩下的唯一副產(chǎn)品－建筑材料進行解毒后，其中含鉻量低于環(huán)保排放標準，可用于生產(chǎn)多種建筑材料。本工藝流程簡單易行，解毒徹底，處理渣量大，具有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。
實施例100噸鉻浸出渣經(jīng)水力分級機選出大于80目的渣，送入濕磨機濕磨至顆粒度小于或等于80目，與水力分級機選出的小于或等于80目的渣一起，浸入含有大于化學(xué)計量的碳酸鈉的溶液中，反應(yīng)完畢后，過濾；濾液中含有鉻酸鈉，經(jīng)還原、中和、過濾得到氫氧化鉻沉淀，灼燒Cr(OH3)沉淀，即得到2噸氧化鉻，濾渣用搖床將比重不同的鉻、鐵氧化物與建筑材料分離，鉻、鐵氧化物經(jīng)過還原、酸浸處理后得到10噸品位45％的精鉻鐵礦；將上述建筑材料注入有50噸3％Na2S溶液的反應(yīng)釜中，在表壓為0.7-1.2公斤/平方厘米，溫度為115-120℃下，反應(yīng)35分鐘后，可得到88噸徹底解毒的建筑材料。
權(quán)利要求
1.一種堿解鉻浸出渣處理工藝流程，步驟是把鉻浸出渣用水浸出，得到含六價鉻的溶液以及含有鉻、鐵氧化物與建筑材料的鉻渣；含六價鉻的溶液經(jīng)還原、中和、過濾得到Cr(OH)3沉淀，上述浸出后的不溶鉻渣采用搖床(或跳汰)方法將鉻、鐵的氧化物與建筑材料相分離，鉻、鐵的氧化物經(jīng)過還原、酸浸處理，得到高品位的鉻鐵礦，其特征在于，在把鉻浸出渣浸出前，用水力分級機把大于100目的渣經(jīng)濕磨機濕磨后，過100目篩，與小于100目渣一起浸入Na2CO3溶液，反應(yīng)后，過濾，濾液為含鉻酸鈉的溶液，把濾渣經(jīng)搖床(或跳汰)分離后，對建筑材料用Na2S或S還原其中殘留的六價鉻，以Na2S計，還原劑用量為每100噸干渣加入大于1.27噸的Na2S，反應(yīng)溫度接近在反應(yīng)壓力下料漿的沸點，含水率大于或等于36％，反應(yīng)時間大于30分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿解鉻浸出渣處理工藝，其特征是，在加Na2S或S的還原過程時，建筑材料顆粒度小于或等于80目，每100噸干渣加入大于1.43噸的Na2S反應(yīng)壓力為0.7-1.2公斤/平方厘米(表壓)，溫度為115-120℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種堿解鉻浸出渣處理工藝，采用碳酸鈉堿解后再浸取，濾渣經(jīng)搖床或跳汰分離鉻、鐵氧化物和建筑材料，將建筑材料用Na
文檔編號C22B7/00GK1110196SQ94110910
公開日1995年10月18日 申請日期1994年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月6日
發(fā)明者曾慶琳 申請人:曾慶琳