專利名稱：鉻渣浸提冶煉解毒法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鉻渣解毒處理綜合利用的方法，特別涉及一種用水浸提鉻渣冶煉解毒的方法。
中國專利申請?zhí)?8104766.X公開了一種高溫熔融鉻渣解毒制水泥鉀肥含鉻鑄鐵的方法。此法雖然解毒徹底，但是由于鉻渣中含鈉鹽較多(7～10%)，直接冶煉含鈉鹽鉻渣會使高爐產生爐瘤，破壞爐料強度，使爐料粉化，同時損壞爐襯、風口等，縮短高爐壽命。另外，該方法使利用價值較高的鉻進入含鉻鑄鐵，降低了鉻渣處理的經濟效益?！扳C鉻尾渣綜合利用和除六價鉻的研究(二)”〔《鐵合金》，(4)，26～30(1987)〕公開了另一種能徹底解毒的處理方法。該法采取降低爐渣堿度和生鐵含硅量，調整高爐爐型結構，調整風速，控制風口溫度，加強爐渣排堿能力等措施，能有效地控制鈉鹽的影響，但屬消極辦法。另外，該法同樣存在上述方法的缺陷，降低了鉻的使用價值。至于其它鉻渣解毒處理方法，或解毒不徹底，或經濟上不合算而難以工業(yè)化。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有方法的不足之處而提供一種能將鉻渣徹底解毒，又能綜合利用鉻渣中所含的鉻，提高鉻的使用價值的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種防止高爐損壞，冶煉低鉻鑄鐵的方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用的工藝流程(見附圖
)及操作方法是將鉻渣用機械破碎至顆粒度小于8mm，移入浸提器中，在常溫常壓下，注入浸提用水或鉻鹽生產廢水，浸提出鉻渣中的水溶性六價鉻(鉻酸鈉)、鈉鹽以及其它水溶性化合物。浸提液從浸提器的出水口流出與鉻渣分離。
用硝酸將浸提液中和至pH6.0～8.0，加入硝酸鉛或醋酸鉛溶液，使反應生成鉻酸鉛。
將鉻酸鉛洗凈，用壓濾機將鉻酸鉛濾出壓干，置烘房內，在70～100℃下烘干，研磨至要求的顆粒度，便成中鉻黃，制鉻酸鉛所產生的廢水經處理后低于國家工業(yè)廢水排放標準。
將浸提渣與顆粒度小于6mm的鐵礦粉(含鐵38～55%)、焦炭按浸提渣∶鐵礦粉∶焦炭＝1∶1.0～2.4∶0.10～0.28(重量比)的比例混合，置吹風式或抽風式燒結爐中，引火后不斷吹風或抽風，使爐溫升至1300～1500℃，把混合的爐料燒成塊狀自溶性燒結鐵，燒結過程中六價鉻還原為穩(wěn)定的三價鉻化合物。
因鉻渣中有大量SiO2存在，故進一步有下列反應
將顆粒度大于5mm，小于80mm的自熔性燒結鐵、顆粒度小于6mm的鐵渣料(含鐵48～65%)和焦炭按燒結鐵∶鐵渣料∶焦炭∶石灰石＝1∶0.5～2.6∶0.1～1.5∶0.15～0.22(重量比)的比例混合，置于鑄鐵爐或旋渦爐中，在1350～1500℃下，經高溫熔融，還原解毒，分層分離，得到低鉻鑄鐵和無毒爐渣。其主要反應有
實施例將鉻渣用破碎機破碎至顆粒度小于8mm，放入浸提器中。試驗用浸提器為直徑250mm，高2.5m用鋼板制成的容器，上部有加料口，下部有出水口。每次浸提加入鉻渣100Kg(干料)，料層高度約2m。從加料口加入水溫5～50℃的自來水或鉻鹽生產廢水，流量約0.5l/min。水溶性六價鉻、鈉鹽及其它水溶性化合物被溶出，含溶出物的浸提液從下部出水口流出。初期浸提液中水溶性六價鉻濃度約85～87g/l，通水量至130～150l時濃度下降至1.8～2.0g/l，因含量低，不再浸提，即將浸提渣倒出，備用。以上過程重復進行32次，共用鉻渣3200kg，水浸后得浸提渣2790kg(干料)。水浸前鉻渣含水溶性六價鉻2.94%，含Na2CO311.18%，水浸后浸提渣含水溶性六價鉻0.74%，含Na2CO31.54%。水溶性六價鉻的浸出率為74.83%，Na2CO3的浸出率為86.23%，32次浸提共得浸提液4.64m3，浸提液的分析結果見表1。用30～40%表1
的硝酸將浸提液調至pH6.0～8.0，在不斷攪拌下加入10～12%的硝酸鉛溶液或醋酸鉛溶液。按硝酸鉛或醋酸鉛與鉻酸鈉的克分子比為1∶0.99計算加入溶液量。反應結束后，靜置，過濾，用澄清法將沉淀的鉻酸鉛洗凈，最后用壓濾機壓濾，在70～100℃下烘干，得到含鉻酸鉛94.76%的中鉻黃456kg。據計算，浸提液中的六價鉻回收率為98.70%。
將上述制中鉻黃的濾液及洗滌水排入廢水池中，取廢水清液分析pH＝8.0，Pb2+約0.06ppm，Cr6+約23.6ppm。廢水經過靜置、澄清，濾出的中鉻黃微粒沉淀物用硝酸溶解返回浸提液中再用。濾后的清液用硫酸酸化，加入硫酸亞鐵，將Cr6+還原為Cr3+，再用石灰漿中和至pH＝8.0，使Cr3+及Fe3+轉化為氫氧化物而沉淀。再次過濾，濾出的氫氧化物廢渣烘干收集后，摻入浸提渣參加燒結煉鐵。處理后的廢水pH約7.8，Cr6+＜0.004ppm，pb2+約0.06ppm，低于國家規(guī)定的排放標準。
浸提渣中含F(xiàn)e2+約6.63%，水溶性六價鉻約0.74%，Na2CO3約1.54%。將浸提渣與鐵礦粉(含鐵38～55%)、焦炭按表2比例加入適量水混合后在吹風式燒結爐中燒結。吹風式燒結爐爐膛直徑2m，爐膛上部高0.8m，爐周砌耐火磚，爐膛下部有爐條，爐身總高1.2m，爐子最大裝料量2000kg，爐溫約1300～1500℃。燒結試驗重復八次，共用浸提渣2570kg，鐵礦粉5225kg，焦炭535kg，產燒結鐵6383kg。燒結鐵的各組分百分含量的平均值如表3所示。
試驗結果與冶金部標準YB421-64對照，產品中的TFe屬三等，F(xiàn)eO屬一級，S含量屬次品，但都符合部標。
或者將上述浸提渣、鐵礦粉、焦炭的混合物在抽風式燒結爐中燒結。抽風式燒結爐的爐膛直徑1.0mm，爐身總高0.7m，中間有爐條，爐條下有直徑0.25m的排風孔與抽風管相連，排風孔出口處設單旋渦收塵器，爐子最大裝料量250kg，爐溫最高升至1300～1500℃。燒結試驗重復六次，結果見表4。六次試驗共用浸提渣208.8Kg，鐵礦粉470Kg，焦
炭55.3kg，得燒結鐵591kg。燒結鐵的各組分百分含量的平均值如表5所示。與冶金部標準YB421-64對照，產品符合部標，屬三等一級品。
表5
＊同表3注從上述分析結果可以看出，無論用吹風式或抽風式燒結爐燒結，浸提渣中各種形態(tài)的鉻在燒結過程中均轉變?yōu)榉€(wěn)定的三價鉻化合物。水溶性六價鉻及鈉的含量很低，且燒結成塊，適于高爐冶煉及運輸。
將制得的燒結鐵破碎至顆粒度大于5mm，小于80mm，取1786kg，再加入鐵渣料2984kg，焦炭1660kg，石灰石195kg，混合后用鑄鐵爐或旋渦爐在1350～1500℃下冶煉。各物料的化學成份見表6。
表6
<p>冶煉試驗重復兩次，得含低鉻鑄鐵2407kg，冶煉爐渣2301kg，鑄鐵化學成份見表7。
表7:
與生鐵的國家標準GB718-65對照，基本符合要求。分析爐渣中含水溶性六價鉻低于0.04ppm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比見下表8。
表8
附圖 工藝流程圖
權利要求
1.一種鉻渣解毒處理綜合利用的方法，其特征在于①.在5～50℃的溫度下，用水或鉻鹽生產廢水浸提鉻渣；②.用硝酸將水浸鉻渣的浸提液調整為pH6.0～8.0，加入硝酸鉛或醋酸鉛溶液制備中鉻黃，或將浸提液回收再返回原生產過程制造鉻鹽；③.水浸鉻渣后的浸提渣按浸提渣∶鐵礦粉∶焦炭=1∶1.0～2.4∶0.10～0.28(重量比)的比例混合后，在燒結爐內，在1300～1500℃的溫度下燒成自熔性燒結鐵；④.按自熔性燒結鐵∶鐵渣料∶焦炭∶石灰石=1∶0.5～2.6∶0.10～1.5∶0.15～0.22(重量比)的比例混合后，置于鑄鐵爐或旋渦爐內，在1350～1500℃下，經高溫熔融，還原解毒，分層分離，得到低鉻鑄鐵和無毒爐渣。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于硝酸的濃度為30～40%。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于硝酸鉛或醋酸鉛溶液的濃度為10～12%。
全文摘要
一種鉻渣解毒處理綜合利用的方法。本發(fā)明方法是將鉻鹽生產中的有毒鉻渣用水浸提出水溶性六價鉻及鈉鹽，浸提液用硝酸中和后，加入硝酸鉛或醋酸鉛溶液制成中鉻黃，或將浸提液回收，再返回原生產過程制造鉻鹽。水浸后，含水不溶性六價鉻的浸提渣加入配料在燒結爐中燒成塊狀自熔性燒結鐵，再在鑄鐵爐或旋渦爐中高溫熔融，還原解毒得到低鉻鑄鐵。本方法解毒徹底，工藝簡化，投資少，處理渣量大，無二次污染，環(huán)境效益好，經濟效益顯著。
文檔編號C01G37/02GK1065687SQ9110232
公開日1992年10月28日 申請日期1991年4月9日 優(yōu)先權日1991年4月9日
發(fā)明者司徒其獎, 許克旺, 黃培年, 李星勤, 曾德漢, 胡智法 申請人:司徒其獎, 黃炎培