一種含鉻鑄鐵制備金屬鉻的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含鉻鑄鐵制備金屬鉻的方法，該方法包括以下步驟：步驟一，取磨細(xì)的含鉻鑄鐵為原料，通過(guò)熱氮化對(duì)磨細(xì)的含鉻鑄鐵進(jìn)行氮化處理；步驟二，氮化后的產(chǎn)物經(jīng)冷卻后，研磨成細(xì)粉，然后用HNO3：HCl：H2O＝3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸取；步驟三，浸取后溶液進(jìn)行過(guò)濾，將所得固體烘干粉碎，再進(jìn)行煅燒，即得金屬鉻成品。本發(fā)明通過(guò)對(duì)含鉻鑄鐵氮化，酸浸取，過(guò)濾，二次焙燒分解等步驟，將鉻鐵中的鉻與鐵進(jìn)行分離，最終生產(chǎn)出含量97％以上的金屬鉻，本發(fā)明非常適用于鉻品位較低，附加值較小的含鉻鑄鐵的深加工，工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種含鉻鑄鐵制備金屬鉻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬鉻的制備方法，尤其涉及一種含鉻鑄鐵制備金屬鉻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬鉻具有質(zhì)硬、耐磨、耐高溫、耐腐蝕等特性，因而被廣泛應(yīng)用與冶金工業(yè)、耐火材料及化學(xué)工業(yè)中，目前金屬鉻的生產(chǎn)方法主要有碳還原法(高爐、電爐)、金屬熱還原法和電解法。
[0003]金屬熱還原法即鋁熱法，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少，而缺點(diǎn)則是需要消耗大量的貴重金屬鋁粉作為還原劑，同時(shí)，產(chǎn)品中還引入了大量的鐵、硅、鋁等雜質(zhì)，產(chǎn)品的回收率也較低，通常情況下不超過(guò)88 %。
[0004]電解法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品純度高、易破碎，而缺點(diǎn)是產(chǎn)品成本高、電能損失大，另外，由于鉻電解過(guò)程中含氧高，需要建立相應(yīng)的高溫氫氣脫氧爐才能得到高質(zhì)量的產(chǎn)品，這些都是造成生產(chǎn)成本高的原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種含鉻鑄鐵制備金屬鉻的方法，該方法生產(chǎn)成本低，工藝流程簡(jiǎn)單。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種含鉻鑄鐵制備金屬鉻的方法，該方法包括以下步驟:
[0008]步驟一，取磨細(xì)的含鉻鑄鐵為原料，通過(guò)熱氮化對(duì)磨細(xì)的含鉻鑄鐵進(jìn)行氮化處理；
[0009]步驟二，氮化后的產(chǎn)物經(jīng)冷卻后，研磨成細(xì)粉，然后用HNO3:HC1 =H2O = 3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸取；
[0010]步驟三，浸取后溶液進(jìn)行過(guò)濾，將所得固體烘干粉碎，再進(jìn)行煅燒，即得金屬鉻成品O
[0011]進(jìn)一步，所用原料是細(xì)度為60目的含鉻鑄鐵。
[0012]進(jìn)一步，所述熱氮化是在濃度95 %以上的氨氣氛圍中利用熱進(jìn)行的氮化處理，溫度為800~850°C，氮化時(shí)間為15-20小時(shí)。
[0013]進(jìn)一步，氮化后產(chǎn)物磨細(xì)至80目以下。
[0014]進(jìn)一步，以HNO3:HC1 =H2O = 3:1:6的溶液浸取，浸取溫度在20~30°C之間。
[0015]進(jìn)一步，在步驟二中，以順03:!1(:1:!120 = 3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸取，浸取時(shí)間為10-20分鐘。
[0016]進(jìn)一步，在步驟三中，浸取過(guò)濾所得固體粉碎至80目以下。
[0017]進(jìn)一步，在步驟三中，煅燒溫度為1000-1200°C，煅燒時(shí)間為0.5-1小時(shí)。
[0018]進(jìn)一步，煅燒所得金屬鉻成品含鉻在97%以上。
[0019]本發(fā)明提供的的含鉻鑄鐵制備金屬鉻的方法，工藝流程簡(jiǎn)單，所用材料為含鉻較低的鉻鐵合金，是由鉻鹽生產(chǎn)產(chǎn)生的含鉻廢渣，經(jīng)還原冶煉所得，這種材料由于含鉻低而無(wú)法作為鉻鐵使用，當(dāng)一般鋼材使用又顯得浪費(fèi)；而將其用于生產(chǎn)金屬鉻可大幅度提升其應(yīng)用價(jià)值，變廢為寶。本發(fā)明制備金屬鉻的方法，非常適用于鉻品位較低，附加值較小的含鉻鑄鐵的深加工，本發(fā)明生產(chǎn)成本低，所得成品中含鉻在97%以上。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的含鉻鑄鐵制備金屬鉻的方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定發(fā)明。
[0022]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的含鉻鑄鐵制備金屬鉻的方法的實(shí)現(xiàn)流程。該方法包括以下步驟:
[0023]在步驟SlOl中，取磨細(xì)的含鉻鑄鐵為原料，通過(guò)熱氮化對(duì)磨細(xì)的含鉻鑄鐵進(jìn)行氮化處理；
[0024]在步驟S102中，氮化后的產(chǎn)物經(jīng)冷卻后，研磨成細(xì)粉，然后用HNO3:HC1 =H2O =3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸??；
[0025]在步驟S103中，浸取后溶液進(jìn)行過(guò)濾，將所得固體烘干粉碎，再進(jìn)行煅燒，即得金屬絡(luò)成品。
[0026]在本發(fā)明實(shí)施例中，所用原料是細(xì)度為60目的含鉻鑄鐵。
[0027]在本發(fā)明實(shí)施例中，熱氮化是在濃度95%以上的氨氣氛圍中利用熱進(jìn)行的氮化處理，溫度為800~850°C，氮化時(shí)間為15-20小時(shí)。
[0028]在本發(fā)明實(shí)施例中，氮化后產(chǎn)物磨細(xì)至80目以下。
[0029]在本發(fā)明實(shí)施例中，以HNO3:HC1 =H2O = 3:1:6的溶液浸取，浸取溫度在20~30°C之間。
[0030]在本發(fā)明實(shí)施例中，在S102中，以HNO3=HCl =H2O = 3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸取，浸取時(shí)間為10-20分鐘。
[0031]在本發(fā)明實(shí)施例中，在S103中，浸取過(guò)濾所得固體粉碎至80目以下。
[0032]在本發(fā)明實(shí)施例中，在S103中，煅燒溫度為1000-1200°C，煅燒時(shí)間為0.5-1小時(shí)。
[0033]在本發(fā)明實(shí)施例中，煅燒所得金屬鉻成品含鉻在97%以上。
[0034]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明的技術(shù)方案是:對(duì)含鉻鑄鐵進(jìn)行研磨，研磨至細(xì)度為60目作為原料，通過(guò)熱氮化對(duì)磨細(xì)的含鉻鑄鐵進(jìn)行氮化處理，熱氮化是在氨氣氛圍中利用熱進(jìn)行的氮化處理，溫度為800~850°C，氮化時(shí)間為15-20小時(shí)；氮化后的產(chǎn)物經(jīng)冷卻后，研磨成細(xì)粉，磨細(xì)至80目以下，然后用HNO3:HC1 =H2O = 3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸取，浸取溫度在20~30°C之間，浸取時(shí)間為10-20分鐘；浸取后溶液進(jìn)行過(guò)濾，將所得固體烘干，然后粉碎至80目以下，再于1000-1200°C煅燒0.5-1小時(shí)，即得金屬鉻成品，煅燒所得金屬鉻成品含鉻在97%以上。[0036]實(shí)施例1
[0037]a)取磨細(xì)至60目的含鉻鑄鐵(含鉻25 % ) 5g，在氨氣氛圍中于800°C下氮化20小時(shí)；
[0038]b)氮化后的產(chǎn)物冷卻后，磨至細(xì)度小于80目后，用HNO3:HC1 =H2O = 3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸取，于20°C下浸取20分鐘；
[0039]c)浸取后溶液進(jìn)行過(guò)濾，將所得固體烘干粉碎至80目以下，再于1100°C下煅燒
0.5小時(shí)，得到金屬物質(zhì)lg，經(jīng)檢測(cè)，其中含鉻量為97.21 %、鐵含量為2.13%。
[0040]實(shí)施例2
[0041]a)取磨細(xì)至60目的含鉻鑄鐵(含鉻25% ) 5g，在氨氣氛圍中于830°C下氮化18小時(shí)；
[0042]b)氮化后的產(chǎn)物冷卻后，磨至細(xì)度小于80目后，用HNO3:HC1 =H2O = 3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸取，于25°C下浸取15分鐘；
[0043]c)浸取后溶液進(jìn)行過(guò)濾，將所得固體烘干粉碎至80目以下，再于1050°C下煅燒
0.5小時(shí)，得到金屬物質(zhì)1.031g，經(jīng)檢測(cè)，其中含鉻量為97.05%、鐵含量為2.21%。
[0044]實(shí)施例3
[0045]a)取磨細(xì)至60目的含鉻鑄鐵(含鉻25% ) 5g，在氨氣氛圍中于850°C下氮化15小時(shí)；
[0046]b)氮化后的產(chǎn)物冷卻后，磨至細(xì)度小于80目后，用HNO3:HC1 =H2O = 3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸取，于30°C下浸取10分鐘；
[0047]c)浸取后溶液進(jìn)行過(guò)濾，將所得固體烘干粉碎至80目以下，再于1200°C下煅燒I小時(shí)，得到金屬物質(zhì)1.096g，經(jīng)檢測(cè)，其中含鉻量為97.21 %、鐵含量為2.03%。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種含鉻鑄鐵制備金屬鉻的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一，取磨細(xì)的含鉻鑄鐵為原料，通過(guò)熱氮化對(duì)磨細(xì)的含鉻鑄鐵進(jìn)行氮化處理； 步驟二，氮化后的產(chǎn)物經(jīng)冷卻后，研磨成細(xì)粉，然后用HNO3:HC1 =H2O = 3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸??； 步驟三，浸取后溶液進(jìn)行過(guò)濾，將所得固體烘干粉碎，再進(jìn)行煅燒，即得金屬鉻成品。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所用原料是細(xì)度為60目的含鉻鑄鐵。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述熱氮化是在濃度95%以上的氨氣氛圍中利用熱進(jìn)行的氮化處理，溫度為800~850°C，氮化時(shí)間為15-20小時(shí)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:氮化后產(chǎn)物磨細(xì)至80目以下。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:以HNO3:HC1 =H2O = 3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸取，浸取溫度在20~30°C之間。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:在步驟二中，以HNO3:HC1 =H2O = 3:1:6(摩爾比)的酸溶液浸取，浸取時(shí)間為10-20分鐘。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:在步驟三中，浸取過(guò)濾所得固體粉碎至80目以下。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:在步驟三中，煅燒溫度為1000-1200°C，煅燒時(shí)間為0.5-1小時(shí)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:煅燒所得金屬鉻成品含鉻在97%以上。
【文檔編號(hào)】C22B7/00GK103937984SQ201410171051
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】韓登侖, 張忠元, 武開(kāi)鵬, 謝希智, 楊亮亮, 李黎明 申請(qǐng)人:甘肅錦世化工有限責(zé)任公司