專利名稱：提高無鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化速率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機鹽鉻鹽生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種提高無鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化速率的方法。
背景技術(shù)：
目前鉻鹽生產(chǎn)主要有有鈣焙燒和無鈣焙燒兩種方法。無鈣焙燒工藝相比有鈣焙燒工藝因不添加含鈣物質(zhì)，最大的缺點是1、鉻的轉(zhuǎn)化率較低，一般70 75%，而有鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化率可達(dá)到90%以上；2、焙燒溫度不可過高，當(dāng)溫度較高是雖然鉻轉(zhuǎn)化率可提高，但窯內(nèi)液相成分加大，容易在窯內(nèi)結(jié)圈，影響生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高無鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化速率的方法，以解決傳統(tǒng)無鈣焙燒工藝返渣填加量大、焙燒溫度高、窯內(nèi)液相成分高以及鉻轉(zhuǎn)化率低等缺點。本發(fā)明一種提高無鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化速率的方法，其特征在于它包括以下步驟
A、將鉻鐵礦、純堿、返渣、添加劑混勻；
B、將混料投入回轉(zhuǎn)窯在1100 1150°C溫度下焙燒2 5小時；
C、焙燒得到的熟料經(jīng)研磨后浸取，浸出液進入后工序生產(chǎn)鉻鹽產(chǎn)品，渣經(jīng)洗滌分選堆存處理。作為本發(fā)明的改進，所述步驟A中的鉻鐵礦、返渣和添加劑在混料前磨細(xì)至200目(74 iim)，通過率大于95%。作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟A中的添加劑為鉻酸酐或者錳礦石。所述步驟A中的添加劑為鉻酸酐時，鉻鐵礦、純堿、返渣、鉻酸酐的質(zhì)量比為20:17:62: 2。所述步驟A中的添加劑為錳礦石時，鉻鐵礦、純堿、返渣、錳礦石的質(zhì)量比為20:17:62:5。本發(fā)明機理如下
鉻鐵礦制鉻酸鈉是一個氧化過程，由于鉻鐵礦中的鉻為三價態(tài)，可用Cr2O3代表，其反應(yīng)用下式簡單示意
Cr2O3 (固)+堿+氧或氧化劑(氣或固)=鉻酸鈉
此示意式表明生成鉻酸鈉的反應(yīng)是在鉻尖晶石晶體表面(晶面、界面)上進行的非均相反應(yīng)。非均相反應(yīng)的歷程有以下步驟反應(yīng)物堿及氧(或氧化劑)遷移至鉻尖晶石界面(夕卜擴散)，鉻尖晶石內(nèi)部的三價鉻離子遷移到達(dá)晶體界面(內(nèi)擴散)，反應(yīng)物同三價鉻離子在界面進行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物鉻酸鈉(及二氧化碳或其他陰離子等)離開界面(外擴散)為新的化學(xué)反應(yīng)騰出空間。除這些基本步驟外，還有一些其他步驟，如氧氣在熔液中的溶解等。有鈣焙燒時，這種非均相反應(yīng)速率較快，但無鈣焙燒時因不添加鈣質(zhì)，這種非均相反應(yīng)速率較慢。 本發(fā)明在無鈣焙燒混料中加入添加劑(鉻酸酐或者錳礦石)混勻后在一定溫度下氧化焙燒。焙燒熟料浸取，浸出液加工生產(chǎn)鉻鹽產(chǎn)品，鉻渣洗滌后生產(chǎn)其他產(chǎn)品。本發(fā)明在無鈣焙燒混料中加入添加劑 能起到加快焙燒反應(yīng)速率，降低焙燒反應(yīng)溫度及提高鉻轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明比較傳統(tǒng)的無鈣焙燒工藝，在節(jié)能環(huán)保方面獨具優(yōu)勢，具有非常明顯的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益。
具體實施例方式下面的實施例可以進一步說明本發(fā)明，但不以如何方式限制本發(fā)明。實施例I
將南非鉻鐵礦(主要化學(xué)組分為Cr20342. 8%, Fe2O3 22.6%，MgO 8.22%，Al2O3 18.62%，SiO2 3. 46%, V2O5 0. 33% )與自產(chǎn)返渣、金昌純堿(Na2CO3含量98. 62%)及鉻酸酐研磨至200目通過率大于95%以上，按鉻鐵礦、純堿、返渣、添加劑的質(zhì)量比為20:17:62:2的比例，混合均勻。投入回轉(zhuǎn)窯在1100°C溫度下通入空氣，物料在窯內(nèi)焙燒停留時間5小時，物料不結(jié)壁。焙燒熟料中鉻的氧化率由不加入添加劑的75. 2%升高到86. 8%。熟料加水浸取，浸出液進入后工序生產(chǎn)鉻鹽產(chǎn)品，渣經(jīng)洗滌后六價鉻帶損0. 23%，渣中總鉻含量4. 22%。實施例2
將南非鉻鐵礦(主要化學(xué)組分為Cr2O3 42. 8%, Fe2O3 22. 6%, MgO 8. 22%, Al2O3 18.62%，SiO2 3. 46%, V2O5 0. 33% )與自產(chǎn)返渣、金昌純堿(Na2CO3含量98. 62%)及鉻酸酐研磨至200目通過率大于95%以上，按鉻鐵礦、純堿、返渣、添加劑的質(zhì)量比為20:17:62:2的比例，混合均勻。投入回轉(zhuǎn)窯在1150°C溫度下通入空氣，物料在窯內(nèi)焙燒停留時間4小時，物料不結(jié)壁。焙燒熟料中鉻的氧化率由不加入添加劑的76. 0%升高到87. 5%。熟料加水浸取，浸出液進入后工序生產(chǎn)鉻鹽產(chǎn)品，渣經(jīng)洗滌后六價鉻帶損0. 18%，渣中總鉻含量3. 89%。實施例3
將南非鉻鐵礦(主要化學(xué)組分為Cr2O3 42. 8%, Fe2O3 22. 6%, MgO 8. 22%, Al2O3 18.62%，SiO2 3. 46%, V2O5 0. 33% )與自產(chǎn)返渣、金昌純堿(Na2CO3含量98. 62%)及錳礦石研磨至200目通過率大于95%以上，按鉻鐵礦、純堿、返渣、添加劑的質(zhì)量比為20:17:62:5的比例，混合均勻。投入回轉(zhuǎn)窯在1100°C溫度下通入空氣，物料在窯內(nèi)焙燒停留時間2小時，物料不結(jié)壁。焙燒熟料中鉻的氧化率由不加入添加劑的75. 3%升高到89. 2%。熟料加水浸取，浸出液進入后工序生產(chǎn)鉻鹽產(chǎn)品，渣經(jīng)洗滌后六價鉻帶損0. 21%，渣中總鉻含量3. 68%。實施例4
將南非鉻鐵礦(主要化學(xué)組分為Cr2O3 42. 8%，F(xiàn)e2O3 22. 6%，MgO 8. 22%，Al2O3 18. 62%，SiO2 3. 46%, V2O5 0. 33% )與自產(chǎn)返渣、金昌純堿(Na2CO3含量98. 62%)及錳礦石研磨至200目通過率大于95%以上，按鉻鐵礦、純堿、返渣、添加劑的質(zhì)量比為20:17:62:5的比例，混合均勻。投入回轉(zhuǎn)窯在1150°C溫度下通入空氣，物料在窯內(nèi)焙燒停留時間3小時，物料不結(jié)壁。焙燒熟料中鉻的氧化率由不加入添加劑的75. 0%升高到88. 5%。熟料加水浸取，浸出液進入后工序生產(chǎn)鉻鹽產(chǎn)品，渣經(jīng)洗滌后六價鉻帶損0. 16%，渣中總鉻含量3. 25%。
權(quán)利要求
1.一種提高無鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化速率的方法，其特征在于它包括以下步驟 A、將鉻鐵礦、純堿、返渣、添加劑混勻； B、將混料投入回轉(zhuǎn)窯在11 00 1150°C溫度下焙燒2 5小時； C、焙燒得到的熟料經(jīng)研磨后浸取，浸出液進入后工序生產(chǎn)鉻鹽產(chǎn)品，渣經(jīng)洗滌分選堆存處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高無鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化速率的方法，其特征在于所述步驟A中的鉻鐵礦、返渣和添加劑在混料前磨細(xì)至200目。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的提高無鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化速率的方法，其特征在于所述步驟A中的添加劑為鉻酸酐或者錳礦石。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高無鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化速率的方法，其特征在于所述步驟A中的添加劑為鉻酸酐時，鉻鐵礦、純堿、返渣、鉻酸酐的質(zhì)量比為20:17:62:2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高無鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化速率的方法，其特征在于所述步驟A中的添加劑為錳礦石時，鉻鐵礦、純堿、返渣、錳礦石的質(zhì)量比為20:17:62:5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高無鈣焙燒鉻轉(zhuǎn)化速率的方法，以解決傳統(tǒng)無鈣焙燒工藝返渣填加量大、焙燒溫度高、窯內(nèi)液相成分高以及鉻轉(zhuǎn)化率低等缺點。本發(fā)明在無鈣焙燒混料中加入添加劑(鉻酸酐或者錳礦石)，能起到加快焙燒反應(yīng)速率，降低焙燒反應(yīng)溫度及提高鉻轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明比較傳統(tǒng)的無鈣焙燒工藝，在節(jié)能環(huán)保方面獨具優(yōu)勢，具有非常明顯的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益。
文檔編號C01G37/14GK102627328SQ20121012784
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者張忠元, 武平, 毛雪琴, 謝希智 申請人:甘肅錦世化工有限責(zé)任公司