專利名稱：一種由碳素鉻鐵堿性焙燒制取鉻酸鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工產(chǎn)品的制備方法，特別是一種污染少，產(chǎn)品純度高的鉻酸鹽 的制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鉻酸鹽生產(chǎn)方法一般是以鉻鐵礦為原料，配加鈣質(zhì)填料(石灰石和白云 石)，再同純堿和部分返渣混合在回轉(zhuǎn)窯中1100-1200°C下氧化焙燒，焙燒后的熟料經(jīng)冷 卻，浸濾后得到鉻酸鈉溶液，再經(jīng)中和純化得到純的鉻酸鹽。上述方法中由于引入了大量 鈣質(zhì)填料，不但是排渣量增大(達到2. 5-3噸/噸產(chǎn)品)，而且容易生成水六價鉻的水不溶 物，降低鉻的溶出率，增大鉻渣的毒性，使鉻渣極難處理，尤其是其中的鉻酸鈣是一種致癌 物質(zhì)。而無鈣焙燒是利用大量的返回渣代替鈣質(zhì)填料，浸出渣要經(jīng)過復(fù)雜的選礦處理，然后 與鉻鐵礦純堿造團焙燒，再破碎浸出，工藝復(fù)雜，設(shè)備改造難度大，所以在國內(nèi)也還沒有得 到廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種以較 廉價的碳素鉻鐵為原料制備鉻酸鹽的方法，解決鉻酸鹽生產(chǎn)中污染嚴重的問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是以碳素鉻鐵為原料，與堿混合，置于高溫爐中焙燒一定 時間，孰料經(jīng)浸取鉻酸鹽進入溶液，制取鉻酸鹽。以金屬鉻計，碳素鉻鐵一般含鉻50-65 %，在本發(fā)明的工藝條件下，焙燒時碳化鉻 鐵及鉻鐵合金與堿反應(yīng)，生成鉻酸鹽。為使反應(yīng)迅速充分的進行，本發(fā)明要求將碳素鉻鐵破碎并磨細至小于300目， 然后加入理論量80-150%的堿，充分混合后在空氣氣氛下，600-1200°C的高溫爐中焙燒 0.5-4h。本發(fā)明的由碳素鉻鐵堿性焙燒制取鉻酸鹽的方法，具體工藝如下(1)碳素鉻鐵粉末球磨磨細過300目篩后，與理論量80-150%的堿充分混合；(2)將上述(1)混合好的生料加入高溫爐中，在600-1200°C范圍內(nèi)的一個或幾個 溫度段內(nèi)，空氣氣氛中焙燒0. 5-4h，卸料，冷卻，得到焙燒熟料；(3)冷卻后的焙燒熟料用水浸取鉻酸鹽，過濾，鉻酸鹽溶液與鉻渣分離；(4)若上述浸出渣中鉻的含量達標(biāo)，則做環(huán)保處理后排放，若鉻渣中含鉻過高， 則鉻渣經(jīng)干燥磨細后再與理論量80-200 %的堿混合，在600-1200 °C，空氣氣氛中焙燒 0. 5-2h,冷卻，用水浸取鉻酸鹽，浸出渣做環(huán)保處理后排放。上述技術(shù)方案中，碳素鉻鐵焙燒時所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鋰、 碳酸鉀中的一種或幾種的組合。上述技術(shù)方案中，堿用量以碳素鉻鐵中含鉻量計算所需堿量的80-150%。上述技術(shù)方案中，若碳素鉻鐵焙燒后鉻含量仍大于2%，將浸出渣二次焙燒。
上述技術(shù)方案中，二次焙燒的堿用量為按一次浸出渣中含鉻量計算所需堿量的 80-200%，焙燒溫度 600-1200°C，焙燒時間 0. 5_2h。在本發(fā)明的工藝條件下焙燒時，通過控制溫度可有效控制體系中熔體的量，以保 證氧的傳質(zhì)及焙燒過程中設(shè)備的正常運行。一次焙燒后，鉻的浸出率為90-98%，二次焙燒 后總鉻回收率可達99. 9%。采用本發(fā)明的工藝，可使渣排放量明顯減少，僅為0. 3-0. 35噸 渣/噸產(chǎn)品，渣中酸溶性鉻小于0. 1%，簡單處理后即可排放，較好的解決了鉻渣污染問題。本發(fā)明的有益效果是使用較廉價的碳素鉻鐵為原料，無需添加任何鈣質(zhì)添加劑， 排渣量少，且酸溶性鉻酸鹽含量低，易于處理，達到了環(huán)保的效果。


圖1為本發(fā)明實施例3的一次渣XRD2為本發(fā)明實施例3的二次渣XRD圖
具體實施例方式實施例1 取磨細過300目篩的碳素鉻鐵粉重5g，與重6. 2g碳酸鈉研缽混合，置 于馬弗爐中，空氣氣氛下，以300°C /min的速度升溫至600°C，600°C保溫0. 5h，自然冷卻， 用200ml去離子水于30°C下攪拌浸出lh，過濾，鉻回收率為90. 7%。浸出渣干燥后磨細過 300目篩，與重0. 65g碳酸鈉研缽混合，于600°C下焙燒0. 5h,浸取后鉻渣含鉻0. 02%，鉻總 回收率達99. 9%以上。實施例2 取磨細過300目篩的碳素鉻鐵粉重5g，與重12. Ig碳酸鉀研缽混合，置 于馬弗爐中，空氣氣氛下，以300°C /min的速度升溫至1200°C，1200°C保溫2h，自然冷卻， 用200ml去離子水于30°C下攪拌浸出lh，過濾，鉻回收率為91. 1%。浸出渣干燥后磨細過 300目篩，與重1. 3g碳酸鉀研缽混合，于1200°C下焙燒4h，浸取后鉻渣含鉻0. 01 %，鉻總回 收率達99. 9%以上。實施例3 取磨細過300目篩的碳素鉻鐵粉重5g，與重10. Ig碳酸鉀研缽混合，置 于馬弗爐中，空氣氣氛下，以300°C /min的速度升溫至800°C，保溫2h，再升至1000°C保溫 lh，自然冷卻，用200ml去離子水于30°C下攪拌浸出lh，過濾，鉻回收率為94. 7%。浸出渣 干燥后磨細過300目篩，與重0. 98g碳酸鉀研缽混合，于1100°C下焙燒lh，浸取后鉻渣含鉻 0. 006 %，鉻總回收率達99. 9 %以上。
權(quán)利要求
1.一種由碳素鉻鐵堿性焙燒制取鉻酸鹽的方法，其特征在于以碳素鉻鐵為原料，與堿 混合，置于高溫爐中焙燒一定時間，熟料經(jīng)浸取鉻酸鹽進入溶液，制取鉻酸鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由碳素鉻鐵堿性焙燒制取鉻酸鹽的方法，其特征在于具體工 藝如下(1)碳素鉻鐵粉末球磨磨細過300目篩后，與理論量80-150%的堿充分混合；(2)將上述(1)混合好的生料加入高溫爐中，在600-1200°C范圍內(nèi)的一個或幾個溫度 段內(nèi)，空氣氣氛中焙燒0. 5-4h，卸料，冷卻，得到焙燒熟料；(3)冷卻后的焙燒熟料用水浸取鉻酸鹽進入溶液，過濾，鉻酸鹽溶液與鉻渣分離；(4)若上述浸出渣中鉻的含量達標(biāo)，則做環(huán)保處理后排放，若鉻渣中含鉻過高，則鉻渣 經(jīng)干燥磨細后再與理論量80-200%的堿混合，在600-1200°C，空氣氣氛中焙燒0. 5-2h,冷 卻，用水浸取鉻酸鹽，浸出渣做環(huán)保處理后排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的由碳素鉻鐵堿性焙燒制取鉻酸鹽的方法，其特征在于 碳素鉻鐵焙燒時所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鋰、碳酸鉀中的一種或幾種的 組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的由碳素鉻鐵堿性焙燒制取鉻酸鹽的方法，其特征在于 堿用量以碳素鉻鐵中含鉻量計算所需堿量的80-150%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的由碳素鉻鐵堿性焙燒制取鉻酸鹽的方法，其特征在于 若碳素鉻鐵焙燒后鉻含量仍大于2%，將浸出渣二次焙燒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的由碳素鉻鐵堿性焙燒制取鉻酸鹽的方法，其特征在 于二次焙燒的堿用量為按一次浸出渣中含鉻量計算所需堿量的80-200%，焙燒溫度 600-1200°C，焙燒時間 0. 5-2h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由碳素鉻鐵堿性焙燒制取鉻酸鹽的方法，將碳素鉻鐵磨細過300目篩后，與理論量80-150％的堿混合，在600-1200℃，空氣氣氛中焙燒0.5-4h，冷卻，用水浸取鉻酸鹽，一次浸取率在90-98％之間，若浸出渣含鉻較高，鉻渣再與理論量80-200％的堿混合，在600-1200℃，空氣氣氛中焙燒0.5-2h，冷卻，用水浸取鉻酸鹽。鉻酸鹽總回收率可達99.9％以上，浸出渣含鉻低于0.05％，簡單處理后即可排放。本方法工藝簡單，設(shè)備要求低，排渣量少，解決了鉻酸鹽生產(chǎn)中的嚴重污染問題，制取的鉻酸鹽產(chǎn)品純度高，易于連續(xù)生產(chǎn)。
文檔編號C01G37/14GK102040245SQ200910044609
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者彭忠東, 胡國華 申請人:湖南佳飛科技發(fā)展有限公司