专利名称：无钙焙烧生产铬酸钠工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产铬酸钠的方法，具体的说是一种采用无钙焙烧工艺，实现工业化生产铬酸钠的工艺方法。
背景技术：
当今铬酸钠熟料生产均以钙质填料(石灰石和白云石)同铬铁矿、纯碱及少部分有钙铬渣混合粉料焙烧(简称有钙工艺)。该工艺生产铬酸钠排渣量大(2.5-3吨渣/吨产品)，铬渣中含有水不溶物铬酸钙(国际卫生界公认的致癌物)，外排铬渣中含有六价铬高达2-3％(以三氧化二铬计)。大量铬渣中的六价铬难以解毒治理，且有钙铬渣的化学组份不适于综合利用，造成对环境的严重污染。
为解决铬酸钠生产外排铬渣严重污染环境的问题，国内外对用无钙焙烧工艺代替有钙焙烧工艺做了大量研究攻关，英国，美国，日本在试验研究的基础上于上世纪八十年代先后实现了无钙焙烧工艺工业化生产。
国内研究无钙焙烧生产铬盐的专利(85102681)解决了铬渣中含铬酸钙的问题，并能减少铬渣排放量，铬渣中六价铬含量有所降低。但该专利采用粉料焙烧工艺，没能从根本上解决工业化生产中物料在回转窑内偏析，炉料结壁的问题，无法实现工业化生产。另外，该专利铬渣采用湿法分选方法处理后粗渣返回做填料使用，工艺路线长，生产成本高。
国内专利无钙造粒焙烧铬盐生产工艺ZL93112820.X，对入回转窑炉料加促进剂造粒烘干，重油焙烧，虽能提高铬氧化率，但工艺路线长，铬渣未经分选直接将70％作为填料返回使用，返渣中存在的熔点低的无定型物玻璃体在焙烧过程中熔化后牢固地粘接于窑壁上，致使工业化生产对结壁问题仍不能从根本上解决，生产成本高，无法实现工业化生产。另外，该专利未对适用于无钙焙烧的铬铁矿相关组份进行研究，没能解决工业化生产中无钙焙烧工艺对铬铁矿的特殊要求。对于无钙焙烧采用的燃料如何既能满足工艺要求，又能最大限度降低生产成本的问题也未解决。
发明目的本发明的目的是进一步对铬铁矿的焙烧工艺进行改进，对原、燃材料进行更适应工业生产的研究，缩短工艺路线，减少设备投入，炉料焙烧时不偏析，不结壁，焙烧热工制度稳定，易于控制，铬氧化率可以达到91-95％，提高了铬矿资源的利用率，排放的铬渣中不含铬酸钙，排放量＜0.7吨渣/吨产品，铬渣中六价铬含量＜0.15％，并易解毒和综合利用。采用本发明的焙烧工艺和设备，能够实现工业化连续性生产，综合生产成本降低10-12％。
发明内容
以铬铁矿、纯碱、无钙铬渣三种粉料均匀混合为炉料，用煤粉作燃料，由燃烧器进行喷煤焙烧，熟料浸取后，无钙铬渣经重力分选，有用渣作填料返回配料使用，首次填料用铁矿与铬铁矿加纯碱焙烧合成。焙烧所用铬铁矿须采用水力分级→摇床→螺旋溜槽→磁选的选矿工艺，使矿粉中的Fe2O3、SiO2、Cr2O3符合无钙焙烧生产铬酸钠工艺的要求。入回转窑三种粉料使用了高均匀度连续化混料设备，混料均匀度≥99％。焙烧以烟煤作为燃料，用多风道燃烧器喷煤燃烧，高温带火焰长度≥12米，火焰温度≥1350℃。填料无钙铬渣由焙烧熟料浸取后，采用重力离心分选方法，将74％有用渣作填料返回配料使用，26％无用渣外排。无钙焙烧首次填料用铁矿与铬铁矿加纯碱焙烧合成，达到组份平衡后作为填料配料使用。
附图为本发明工艺流程图。
以铬铁矿、纯碱、无钙铬渣三种粉料均匀混合为炉料，用煤粉作燃料，由燃烧器进行喷煤焙烧，熟料浸取后，无钙铬渣经重力分选，有用渣作填料返回配料使用，焙烧所用铬铁矿须采用水力分级→摇床→螺旋溜槽→磁选的选矿工艺，入回转窑三种粉料进行混料。采用重力离心分选方法，达到组份平衡后作为填料配料使用。
具体实施例方式
实例一铬铁矿(Cr2O3＝45±1％)粉磨至200目通过98％，纯碱粉碎至80目通过90％，无钙返渣分选并粉磨至100目通过98％。三种物料混合均匀，其物料配比为铬铁矿∶纯碱∶铬渣＝26∶21∶53(重量比)。粉料在回转窑焙烧，反应温度1130度，窑尾烟气温度610度，物料在回转窑停留4小时10分，其中高温带停留时间60分钟，物料不偏析，不结壁。熟料铬氧化率93％。经浸取过滤，铬渣中不含铬酸钙，六价铬浸出率大于99.1％。铬渣经分选后74％粗渣返回作填料，剩余铬渣解毒排放堆存。
实例二原料同实例1，铬铁矿∶纯碱∶铬渣＝25∶20∶55，粉料在回转窑中焙烧，反应温度1080度，窑尾烟气温度590度，物料在回转窑停留时间4小时，其中高温带停留时间65分钟，物料不结壁，熟料铬氧化率94％，六价铬浸出率大于99.4％。
实例三原料同实例1，配料同实例2，反应温度1070度，窑尾烟气温度630度，物料停留时间4小时，高温带停留时间60分钟。物料不偏析，不结壁，熟料铬氧化率93％，六价铬浸出率大于99.2％。
实例四原料条件同实例2，物料在回转窑中焙烧，反应温度1100度，窑尾烟气温度550度，物料停留时间4小时20分钟，高温带停留时间70分钟。物料不偏析，不结壁，熟料铬氧化率95％，六价铬浸出率大于99.5％。
权利要求
1.一种无钙焙烧工艺生产铬酸钠的工艺方法，其特征是以铬铁矿、纯碱、无钙铬渣三种粉料均匀混合为炉料，用煤粉作燃料，由燃烧器进行喷煤焙烧，熟料浸取后，无钙铬渣经重力分选，有用渣作填料返回配料使用，首次填料用铁矿与铬铁矿加纯碱焙烧合成。
2.一种如权利要求1所述的方法，其特征是焙烧所用铬铁矿须采用水力分级→摇床→螺旋溜槽→磁选的选矿工艺，使矿粉中的Fe2O3、SiO2、Cr2O3符合无钙焙烧生产铬酸钠工艺的要求。
3.一种如权利要求1所述的方法，其特征是入回转窑三种粉料使用了高均匀度连续化混料设备，混料均匀度≥99％。
4.一种如权利要求1所述的方法，其特征是焙烧以烟煤作为燃料，用多风道燃烧器喷煤燃烧，高温带火焰长度≥12米，火焰温度≥1350℃。
5.一种如权利要求1所述的方法，其特征是填料无钙铬渣由焙烧熟料浸取后，采用重力离心分选方法，将74％有用渣作填料返回配料使用，26％无用渣外排。
6.一种如权利要求1所述的方法，其特征是无钙焙烧首次填料用铁矿与铬铁矿加纯碱焙烧合成，达到组份平衡后作为填料配料使用。
全文摘要
本发明涉及一种生产铬酸钠的方法，具体的说是一种采用无钙焙烧工艺，实现工业化生产铬酸钠的工艺方法。以铬铁矿、纯碱、无钙铬渣三种粉料均匀混合为炉料，用煤粉作燃料，由燃烧器进行喷煤焙烧，熟料浸取后，无钙铬渣经重力分选，有用渣作填料返回配料使用。首次填料用铁矿与铬铁矿加纯碱焙烧合成。缩短了工艺路线，减少了设备投入，降低了生产成本。炉料焙烧时不偏析，不结壁，焙烧热工制度稳定，易于控制。
文档编号C01G37/14GK1579947SQ0314378
公开日2005年2月16日 申请日期2003年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者韩登仑, 张忠元, 李元魁, 杨海, 何喜善, 邓珍兰, 张红军, 杨昆山 申请人:民乐县化工厂