铬铁冶炼炉渣综合再利用工艺的制作方法

专利名称：铬铁冶炼炉渣综合再利用工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铬铁冶炼炉渣综合再利用工艺，属于从工业冶金废渣中提取物质直接生产化工产品的技术领域，特别适合铬铁冶炼企业产生的炉渣炉灰处理。
背景技术：
原有的铬铁冶炼炉渣处理方法基本上作为废弃物处理掉，只有极少数的企业用于制水泥砖。这样既占用场地和土地资源，也是对资源的极大浪费，不利于绿色环境发展的要求。现有的技术只是对含高钛高炉渣进行处理利用，但存在许多不足，利用效率不高，实际应用很难推广。已公开的中国发明专利“用稀盐酸处理高炉渣的方法”，专利号:CN94108086.2，公开号:CN1099424，
公开日:1995.03.01，该发明存在以下问题:
1.没有利用提取炉洛中氧化亚铁、细铁粉。2.炉渣经盐酸溶解后，溶液中含有Fe2+，没有提取利用，影响溶液中其它金属离子提取。3.溶液中含有Mg2+、Al3+离子加入盐酸不能结晶分离提纯氯化镁和氯化铝。因此，采用已有的技术很难对铬铁冶炼炉渣进行综合再利用。由于铬铁应用日益广泛，国内铬铁冶炼行业蓬勃发展，每年产生上千万吨的炉渣无法处理，占用大量土地资源，对环境造成不良影响。由于炉渣中富含多种金属，国家“十二五”规划明确要求，把钢铁冶金废渣综合利用，作为循环经济发展的一项重要举措。

发明内容
本发明的目的在于综合再利用铬铁冶炼炉渣，保护环境和资源，变废为宝，促进循环经济发展，创造出良好的企业经济效益和社会效益，利国利民。本发明的目的是通过如下措施达到:一种铬铁冶炼炉渣综合再利用工艺流程，其特征在于:在铬铁冶炼炉渣综合再利用过程中，经过加酸加碱能够将炉渣中的物质全部提取，直接制成系列化工产品，步骤如下:1.将炉渣(其成分=FeCr, Fe。、Cr2O3> AI2O3' Mg。、Si02、CaO)磨成 200 目细粉，力口足量的酸充分搅拌2-3小时，并收集氢气得到氢气产品，待反应完全加入水使可溶性物质变为离子，混合溶液中的金属离子为:Cr3+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Ca2+，沉淀物为:Cr203、SiO2 ；2.排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，得到Cr203、Si02，再加入氢氟酸，使SiO2溶解制成SiF4产品，不溶物过滤、洗涤、干燥制得Cr2O3产品；3.混合溶液(Cr3+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Ca2+)中加入碱，使 Cr3+、Fe2+、Al3+ 全部沉淀为Cr (OH) 3、Fe (OH) 3、Al (OH) 3，排出溶液(Mg2+、Ca2+)，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得Cr (OH) 3、Fe (OH) 3、Al (OH) 3的混合物产品；4.混合溶液中(Mg2+、Ca2+)加入Na2SO4或MgSO4,使Ca2+全部沉淀为CaSO4,排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品CaSO4 ；5.混合溶液中加入碱，使Mg2+全部沉淀为Mg(OH)2，排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品Mg(OH)2，排出的溶液循环再利用；6.将制得Cr (OH) 3、Fe (OH) 3、AI (OH) 3的混合物进一步分离提纯，加入碱使Al (OH) 3完全溶解，过滤、洗涤得到Cr (OH) 3>Fe (OH) 3混合物，滤液中加入酸使已溶解的Al (OH) 3又变为Al (OH) 3完全沉淀析出，过滤、洗涤、干燥制得产品Al (OH) 3 ；7.将Cr (OH) 3、Fe (OH) 3混合物中加入碱使Cr (OH) 3完全溶解，过滤、洗涤、干燥制得产品Fe (OH) 3，滤液中加入酸使已溶解的Cr (OH) 3又变为Cr (OH) 3完全沉淀析出，过滤、洗涤、干燥制得产品Cr (OH) 3，将该产品Cr (OH) 3经高温焙烧制得Cr2O3铬绿产品；8.将Cr (OH) 3、Fe (OH) 3混合物中加入酸使Cr (OH) 3完全溶解，过滤、洗涤、干燥制得产品Fe (OH) 3,将滤液蒸发干燥制得三价铬盐产品。
具体实施例方式为完善该项发明技术，成为科技生产力。已于2012年02月15日对铬铁冶炼企业湖南省向红铁合金有限公司的炉渣，按照该工艺流程分3次进行处理，取平均值，结果表明:1.炉渣中所有物质被提取生产出系列化工产品，综合利用率98.5% (其中
1.5%为灰粉)按每处理I吨炉渣提取物质生产的产品计算，产品成品:Cr(0H) 3230kg、Fe (OH) 3310kg、Cr203190kg、Mg (OH) 2205kg、CaS0490kg、Al (OH) 3140kg、SiF4160kg、H29.8kg、三价铬盐250kg。2.整个炉渣 处理流程无二次污染，无“三废”排放，环保、节能、清洁。实践表明该项发明技术具有较好的实用性，符合循环经济发展的要求，有良好的环境效益、经济效益和社会效益。
权利要求
1. 一种铬铁冶炼炉渣综合再利用工艺流程，其特征在于在铬铁冶炼炉渣综合再利用过程中，经过加酸加碱能够将炉渣中的物质全部提取，直接制成系列化工产品，步骤如下 (1).将炉渣(其成分=FeCr,Fe。、Cr203、AI2O3' Mg。、SiO2, CaO)磨成 200 目细粉，加足量的酸充分搅拌2-3小时，并收集氢气得到氢气产品，待反应完全加入水使可溶性物质变为离子，混合溶液中的金属离子为Cr3+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Ca2+，沉淀物为Cr203、SiO2 ； (2).排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，得到Cr203、SiO2,再加入氢氟酸，使SiO2溶解制成SiF4产品，不溶物过滤、洗涤、干燥制得Cr2O3产品； (3).混合溶液(Cr3+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Ca2+)中加入碱，使Cr3+、Fe2+、Al3+ 全部沉淀为Cr (OH) 3、Fe (OH) 3、Al (OH) 3，排出溶液(Mg2+、Ca2+)，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得Cr (OH) 3、Fe (OH) 3、Al (OH) 3的混合物产品； (4).混合溶液中(Mg2+、Ca2+)加入Na2SO4或MgSO4，使Ca2+全部沉淀为CaSO4，排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品CaSO4 ； (5).混合溶液中加入碱，使Mg2+全部沉淀为Mg(OH)2,排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品Mg(OH)2，排出的溶液循环再利用； (6).将制得Cr(OH) 3>Fe (OH) 3、AI (OH) 3的混合物进一步分离提纯，加入碱使Al (OH) 3完全溶解，过滤、洗涤得到Cr (OH) 3>Fe (OH) 3混合物，滤液中加入酸使已溶解的Al (OH) 3又变为Al (OH) 3完全沉淀析出，过滤、洗涤、干燥制得产品Al (OH) 3 ； (7).将Cr(OH) 3>Fe (OH) 3混合物中加入碱使Cr (OH) 3完全溶解，过滤、洗涤、干燥制得产品Fe (OH) 3，滤液中加入酸使已溶解的Cr (OH) 3又变为Cr (OH) 3完全沉淀析出，过滤、洗涤、干燥制得产品Cr (OH) 3，将该产品Cr (OH) 3经高温焙烧制得Cr2O3铬绿产品； (8).将Cr(OH) 3>Fe (OH) 3混合物中加入酸使Cr (OH) 3完全溶解，过滤、洗涤、干燥制得产品Fe(OH)3，将滤液蒸发干燥制得三价铬盐产品。
全文摘要
本发明公开了铬铁冶炼炉渣综合再利用工艺，属于冶金废渣综合利用领域。采用化学方法，经加酸加碱处理工艺流程，能够将炉渣中的物质提取直接生产高附加值的系列化工产品。处理过程无二次污染，无“三废”排放，清洁、环保、节能。炉渣处理量大，成本低，综合利用率高，回收的产品品质好，价值高，市场需求量大。该工艺能够极大的推动循环经济发展。
文档编号C22B26/20GK103255294SQ20131017474
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月28日 优先权日2012年5月2日
发明者唐翔 申请人:唐翔