[发明专利]一种硫酸副产铁渣做无钙焙烧填充料制备铬酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机铬盐生产领域，尤其涉及一种硫酸副产铁渣做无钙焙烧填充料制备铬酸钠的方法。

背景技术

目前铬盐生产主要有有钙焙烧和无钙焙烧两种方法。有钙焙烧属于国家淘汰工艺，而现有的无钙焙烧工艺相比有钙焙烧工艺最大的缺点是：1、铬的转化率较低，2、焙烧温度不可过高，温度较高时可以提升铬转化率，但窑内液相成分相应加大，容易在窑内结圈，影响生产。

有钙焙烧工艺的主要原理是使用白云石、石灰石等含钙化合物作为填料，这些钙质填料在焙烧时生成熔点高于焙烧温度的方镁石、硅酸钙和铁铝酸钙等化合物，具有良好的熔液分散性。但钙质填料会同铬发生副反应，生成具有致癌危险的铬酸钙，铬酸钙基本不溶于水但能溶于酸，能在二氧化碳和水的作用下溶解，一旦进入水源则对水源造成污染，且铬酸钙解毒困难，造成对环境的严重污染且不易恢复。

无钙焙烧不使用钙质填料，产渣量小，但由于焙烧最佳温度高于原料碳酸钠和产物铬酸钠形成的低共熔物，因而在焙烧过程中，低共熔物熔融并覆盖在还未反应的铬铁矿表面，使得气体通透性差，不利于氧化反应的继续进行，又使炉料严重烧结并粘附在回转窑内壁，形成炉瘤，炉瘤增多后形成结圈，将严重阻挡炉料前移，使焙烧过程无法继续。

中国专利CN 102627328A公开了一种提高无钙焙烧铬转化速率的方法，此种方法通过对混料时候添加铬酸酐或者锰矿石，能起到加快焙烧反应速率，降低焙烧反应温度及提高铬转化率。

中国CN101045559A公开的方法是配料添加返渣做为焙烧填充料，能改善传统无钙焙烧的缺点。但由于返渣不分选，导致有害杂质以无定形物形式在铬渣中不断积累，而无定形物熔融的温度远低于焙烧温度，因而仍会出现炉瘤和结圈，使回转窑不能稳定运行。

上两种方法返渣量大，累积的产渣需增加铬渣处理工艺，存在环保隐患。

另外，不管是有钙焙烧和无钙焙烧，采用的都是对各组分进行混料，然后将混合均匀的料进行预热和煅烧，此种方法导致粉尘极大，对工人身体影响极大和对环境污染很大。

发明内容

针对以上要解决的问题，本发明提供了一种硫酸副产铁渣做无钙焙烧填充料制备铬酸钠的方法，采用硫酸副产铁渣做填料，解决了传统无钙焙烧结圈、氧化效率低等问题，生产中产生的铬渣，其主要成分为Fe₂O₃，Fe₂O₃在产渣中得到富集，含量达50％～70％，Cr⁶⁺小于5mg/kg(以Na₂CrO₄计)，可直接用于不锈钢材生产。混料时直接将混合料混合成球状，且通过预热固定形状，因此在进行过程中粉尘大大减少。

本发明的技术方案为：一种硫酸副产铁渣做无钙焙烧填充料制备铬酸钠溶液的方法，包含以下步骤：

A、配料：将硫酸副产铁渣烘干、磨细过筛，将铬铁矿、纯碱、硫酸副产铁渣以质量配比为1:0.9:0.3～0.6均匀混合，然后造粒得成球料；

B、成球料预热：成球料在旋转窑中预热固定形状，温度550～850℃，10～60min出料；

C、高温富氧煅烧：将步骤B得到的成球料富氧条件下，旋转窑1000℃～1300℃高温煅烧，煅烧时间30～120min成为熟料；

D、湿磨压滤：将步骤C得到的熟料经湿磨，湿磨后进行压滤，滤液即为铬酸钠溶液，滤渣用来制备不锈钢材。

优选的是，所述的硫酸副产铁渣做无钙焙烧填充料制备铬酸钠的方法，所述硫酸副产铁渣为现行硫铁矿制备硫酸工艺所产副产物，其主要成分为Fe₂O₃质量百分含量50％以上，硫质量百分含量小于0.01％，水质量百分含量小于0.3％，其余为其他杂质。

优选的是，所述的硫酸副产铁渣做无钙焙烧填充料制备铬酸钠的方法，步骤A中硫酸副产铁渣磨细至120～200目过筛，并经过磁选去掉Fe₃O₄。

优选的是，所述的硫酸副产铁渣做无钙焙烧填充料制备铬酸钠的方法，所述步骤A中混料成球的设备为成球机。

优选的是，所述的硫酸副产铁渣做无钙焙烧填充料制备铬酸钠的方法，所述步骤B预热为空气气氛，所述步骤C中的富氧条件为高温煅烧时向旋转窑内充入纯氧。

优选的是，所述的硫酸副产铁渣做无钙焙烧填充料制备铬酸钠的方法，步骤D将煅烧熟料进行湿磨，所述湿磨的设备为球磨机；湿磨后进行压滤，所述压滤的设备为立式板框压滤机或精密过滤器。