專利名稱：鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機合成技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步說是將鉻鐵礦配加無鈣填料進(jìn)行焙燒的工藝方法。
為解決上述問題，各國研究者提出了少鈣焙燒或無鈣焙燒加工鉻鐵礦的方法。有的用鉻鐵礦同純堿和返渣混勻，造球后氧化焙燒；有的則不加任何填料，采取多次焙燒、浸取的方法；有的則采取鐵酸鎂為填料，造球后焙燒，但用于返渣的鐵酸鎂需經(jīng)分選(如重選、磁選)后才能重新使用。這些方法，雖然減少了鉻渣的排放量，但并未解決鉻渣污染環(huán)境和渣帶損嚴(yán)重的問題，而且上述方法工藝復(fù)雜，設(shè)備改造難度大，投資也大，Si、Al在返渣中的積累問題也沒有很好解決。日本有一篇專利提出，用鉻鐵礦、燒堿同菱鎂礦進(jìn)行混合焙燒的方法。用燒堿做鈉化劑，成本高，混料操作困難，工業(yè)實施也困難。所以，鉻鐵礦的加工特別是焙燒工藝仍需進(jìn)一步改進(jìn)。
本發(fā)明的目的在于解決鉻鐵礦焙燒和浸取時生成難溶鉻，過濾、洗滌困難，渣帶損嚴(yán)重和污染環(huán)境的問題。
本發(fā)明是將鉻鐵礦與碳酸鈉混合，在配加適量的含鎂填料，然后置于高溫爐中焙燒一定時間，熟料經(jīng)浸取，使鉻酸鈉進(jìn)入溶液，達(dá)到制取鉻酸鈉的目的。
在鉻鐵礦中，一般含鉻(以Cr2O3計)35～55％，在本發(fā)明的工藝條件下，焙燒時主要反應(yīng)有
為使反應(yīng)能迅速和充分地進(jìn)行，本發(fā)明要求將鉻鐵礦粉碎并磨細(xì)至粒度小于200目以下，采用為鉻鐵礦重量的80-150％的碳酸鈉做鈉化劑，采用為鉻鐵礦重量100-400％的菱苦土或菱鎂礦做填料，在1100-1200℃.焙燒15-60分鐘。
在本發(fā)明的焙燒工藝條件下焙燒時，鉻鐵礦中鎂和加入的含鎂填料最終會在熟料中生成大量的MgO，使熟料疏松，既可防止?fàn)t內(nèi)物料結(jié)疤，又可使熟料遇水呈砂性，浸取、過濾、洗滌性能得到徹底改善，轉(zhuǎn)浸率達(dá)到97-99％，過濾后的渣可替代20-80％的填料返回配料工序循環(huán)使用，而且不用任何分選措施即可直接使用。使用本發(fā)明的焙燒工藝條件，渣中酸溶鉻小于0.05％，較好地解決了鉻渣污染環(huán)境的問題。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，將鉻鐵礦粉與碳酸鈉進(jìn)行焙燒反應(yīng)，其特征在于原料中配加有菱苦土、菱鎂礦、方鎂石礦、水鎂石或合成的氧化鎂、氫氧化鎂及碳酸鎂。
本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)措施上述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特點是原料中配加有返渣。
上述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特點是將鉻鐵礦粉碎過200目篩，加入鉻鐵礦量80-150％的碳酸鈉和100-400％的菱苦土或菱鎂礦或配加返渣，在1000-1200℃的氧化氣氛中焙燒10-60分鐘。
上述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特點是焙燒溫度為1100-1200℃，焙燒時間15-30分鐘。
上述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特點是碳酸鈉的用量是鉻鐵礦的80-150％。
上述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特點是碳酸鈉的用量是鉻鐵礦的90-120％。
上述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特點是菱苦土或菱鎂礦的用量為200-300％。
上述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特點是返渣取代菱苦土或菱鎂礦添加量的20-70％。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果本發(fā)明由于加入了適量的菱苦土(或菱鎂礦)來取代含大量鈣的混合添加劑，氧化率可高達(dá)97-99.7％，熟料性能和過濾洗滌性能也得到了很大的改善，使六價鉻的浸取率達(dá)99.5％以上，轉(zhuǎn)浸率達(dá)97-99.3％.渣中六價鉻帶損降至0.08％以下，酸溶鉻降至0.05％以下，鉻渣稍加解毒即可排放。這就為徹底解決鉻渣問題奠定了基礎(chǔ)。也提高了鉻鐵礦的利用率，降低了成本。
本發(fā)明適用于以鉻鐵礦為原料制取鉻酸鈉及其他鉻化合物的工藝。工藝簡單，利用原工藝的設(shè)備，不需任何改動，即可實現(xiàn)工業(yè)化。
實例二稱取粉碎過200目篩的含Cr2O352.1％的鉻鐵礦10g，加碳酸鈉8g，菱鎂礦20g，返渣10g，混勻。1150℃焙燒30分鐘，熟料呈砂性，轉(zhuǎn)浸率99.3％，酸溶六價鉻0.04％。
實例三稱取粉碎過200目篩的含Cr2O345.3％的鉻鐵礦10g，加碳酸鈉8g，菱鎂礦40g，，混勻。1100℃焙燒60分鐘，熟料呈砂性，轉(zhuǎn)浸率98.91％，酸溶六價鉻0.048％。
實例四稱取粉碎過200目篩的含Cr2O338.6％的鉻鐵礦10g，加碳酸鈉8g，菱苦土15g，混勻。1200℃焙燒15分鐘，熟料呈砂性，轉(zhuǎn)浸率98.8％，酸溶六價鉻0.04％。
實例五稱取粉碎過200目篩的含Cr2O341.8％的鉻鐵礦10g，加碳酸鈉9g，菱鎂礦10g，返渣25g，混勻。1150℃焙燒30分鐘，熟料呈砂性，轉(zhuǎn)浸率97.7％，酸溶六價鉻0.035％。
權(quán)利要求
1.鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，將鉻鐵礦粉與碳酸鈉進(jìn)行焙燒反應(yīng)，其特征在于原料中配加有菱苦土、菱鎂礦、方鎂石礦、水鎂石或合成的氧化鎂、氫氧化鎂及碳酸鎂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特征在于原料中配加有返渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特征在于將鉻鐵礦粉碎過200目篩，加入鉻鐵礦量80-150％的碳酸鈉和100-400％的菱苦土或菱鎂礦或配加返渣，在1000-1200℃的氧化氣氛中焙燒10-60分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特征在于焙燒溫度為1100-1200℃，焙燒時間15-30分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特征在于碳酸鈉的用量是鉻鐵礦的80-150％。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特征在于碳酸鈉的用量是鉻鐵礦的90-120％。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特征在于菱苦土或菱鎂礦的用量為200-300％。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，其特征在于返渣取代菱苦土或菱鎂礦添加量的20-70％。
全文摘要
本發(fā)明屬于無機合成技術(shù)領(lǐng)域。鉻鐵礦制備鉻酸鈉的焙燒方法，將鉻鐵礦粉碎過200目篩，加入鉻鐵礦量80－150％的碳酸鈉，在原料中配加菱苦土、菱鎂礦、方鎂石礦、水鎂石或合成的氧化鎂、氫氧化鎂及碳酸鎂，于1000－1200℃的氧化氣氛中焙燒10－60分鐘。熟料經(jīng)浸取，鉻酸鈉進(jìn)行溶液，達(dá)到制取鉻酸鈉的目的。本發(fā)明鉻礦轉(zhuǎn)浸率達(dá)97－99.5％，渣中六價鉻帶損降很低，提高了鉻鐵礦的利用率，降低了生產(chǎn)成本，并為徹底解決鉻渣污染問題創(chuàng)造了條件。本制備工藝簡單，利用原工藝的設(shè)備，不需任何改動，即可實現(xiàn)工業(yè)化。
文檔編號C01G37/14GK1418823SQ0215647
公開日2003年5月21日 申請日期2002年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月18日
發(fā)明者楊振祥 申請人:天津化工研究設(shè)計院