[发明专利]一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法

说明书

一种两步法还原氧化铬制备金属铬粉的方法。本发明涉及金属铬粉的制备方法，属于黑色金属冶金领域。当前工业制备金属铬的主要方法是铝热还原或电解法，这些方法分别存在铬回收率低和生产成本高、生产规模小的问题。本方法使用氧化铬(Cr₂O₃)粉末、碳质还原剂、镁粉为原料，先经过一定条件的真空高温碳热还原反应生成金属铬和氧化铬(Cr₂O₃)的混合物；得到的混合物在破碎磨细后，混入适量镁进行镁热还原、脱氧；镁热还原产物经酸浸、过滤、漂洗和烘干，得到纯净金属铬粉。相比于其他的方法优点在于：使用真空碳热还原法原料成本低，镁热还原过程对金属的污染小。

技术领域

本发明属于黑色金属冶金领域，公开了一种两步还原法还原氧化铬制备金属铬粉的方法， 尤其涉及了以碳质还原剂、氧化铬(Cr₂O₃)和金属镁生产制备铬粉的方法。

背景技术

金属铬是一种银白色的黑色金属，质地硬而脆，有良好的耐腐性；属不活泼金属，常温 下对氧和水蒸气都是稳定的。铬被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。 但目前工业生产金属铬的制备都来源于金属铬块、锭的破碎细磨。传统的金属铬冶金方法为 铝热还原法和电解法。前者的铬回收率较低约为90％；后者适用于生产延性铬，但生产规模 有限。本方法目的是使用氧化铬(Cr₂O₃)直接生产金属铬粉。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用氧化铬(Cr₂O₃)、碳质还原剂和镁制备生产金属铬粉的方 法，目的就是为了低成本地直接制备金属铬粉，提高铬的回收率。

一种两步还原法还原氧化铬制备金属铬粉的方法，其特征在于，具体制备步骤如下：

(1)、将氧化铬(Cr₂O₃)与碳质还原剂均匀混合，经压制或球团过程造块；

(2)、在真空气氛中，将步骤(1)中获得的块状原料在高温炉中焙烧，进行第一步还原；

(3)、焙烧后的产物经破碎、细磨、过筛、得到第一步还原的产物粉末；

(4)、将步骤(3)得到的粉末与适量金属镁混合，在高温炉中加热进行第二步还原和脱 氧,得到镁还原产物；

(5)、得到的镁还原产物经酸洗、过滤、漂洗和烘干得到了金属铬粉。

进一步地，所述碳质还原剂为炭黑、石墨、活性炭、石油焦、生物质等有机碳还原剂。

进一步地，碳质还原剂中有效碳质量与氧化铬质量比不高于1:4.2。

进一步地，步骤(2)所述第一步还原的真空压力应低于2000Pa，焙烧温度高于1250℃， 反应时间为2～10小时。

进一步地，步骤(4)所述产物粉末与金属镁的质量比为1:0.02～1:0.12(根据第一步还原 程度选择比例)，第二步还原的温度为700～1000℃，反应时间为1～4小时。

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明本采用以氧化铬(Cr₂O₃)为原料的真空碳热还原法，原料成本低；

(2)相比于目前的铬冶金技术，铬回收率高，可以直接制备金属铬粉。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进 一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发 明。

实施例一：