电解锰铬渣无害化处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金领域，特别涉及一种电解锰铬渣无害化处理方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 电解金属锰厂长期使用有铬钝化，产生大量危险废物铬渣。铬渣中的六价铬具有 很强的氧化性，又具有强碱性，因此铬渣属于危险废物，被列入我国《国家危险废物名 录》。铬渣危害巨大，只能存于专用铬渣库定点堆积，但历年累积堆存量已相当可观。如果 堆存的铬渣露天放置，没有防雨、防渗、防飞扬等防护设施，会严重污染了地表水、地下 水和土壤，对人类和环境造成巨大危害。为解决渣库的风险隐患和环境问题，急需一种工 艺操作简单，同时又能对铬渣进行有效无害化处理的方法。
[0004] 铬渣解毒综合利用方法有干法解毒、旋风炉处理废渣、做玻璃着色剂、铬渣烧结炼 铁、铬渣制砖、铬渣制水泥、湿法解毒等。已有文献发布以铬渣代替部分熔剂和铁料混合烧 结然后去炼铁，但配入的铬渣不能过多，小于3%较好，配入的铬渣会影响原料的稳定性，在 一定程度上会降低成品烧结矿的质量，增加返矿率，增加燃料的使用。铬渣做熔剂烧结生 铁，是在高温条件下以CO和C做还原剂还原六价铬，此途径技术成熟工艺可行，解毒彻底， 成本较低，经济效益明显，环境效益明显，铬最终进入生铁中，文献中的铬渣多为生产铬盐 和金属铬的过程中排出的含铬废渣，其Ca0、Mg0含量较高，可代替部分熔剂。本专利提到的 电解锰铬渣与大部分文献中提到的铬渣有所不同，本专利中的电解锰铬渣CaO、MgO含量很 低，不能起到代替熔剂的作用。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明的发明目的是提供一种电解锰铬渣无害化处理方法，将电解锰铬渣进行无 害化处理，解决电解锰铬渣渣库堆积问题，消除电解锰铬渣对环境的影响，生产出来的烧结 矿稳定性更强，易于储存，能带来一定的经济效益。
[0007] 为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的： 电解锰铬渣无害化处理方法，包括以下步骤： (1) 预处理：将氧化锰矿、电解锰铬渣和无烟煤粉分别进行破碎至粒度< 5_，然后将 电解锰铬渣：氧化锰矿按照重量比为1: 6~20配加，还配加占电解锰铬渣、氧化锰矿和返矿 的总质量为〇~40%的返矿，再配加占电解锰铬渣、氧化锰矿和返矿的总质量14~15%的无烟 煤粉后用堆锥法铲矿混匀4~5次得到混合料，然后加水使得混合料的水份含量为7%-9%，备 用； (2) 点火、布料：首先将引火材料和木材放入烧结炉底部，然后点火将木材烧至木炭状 后打碎平铺于烧结炉底，高5-6cm，再平铺上一层厚4-5cm的木糠，接着加入备用混合料，平 铺后厚3-4cm ; (3) 烧结：打开离心式交流鼓风机进行鼓风，风向从下往上流动，然后间歇性将步骤 (1)备用的混合料加入烧结炉，待离心式交流鼓风机运行3-4h后停止运行，更换单相鼓风 机进行鼓风8-12h后混合料烧结完成，再进行冷却2-8h后混合料降至常温关闭单相鼓风 机，即可得到烧结矿成品； (4) 筛分、返矿：对烧结矿成品进行筛分，将粒度<5mm的烧结矿成品进行返矿作为预处 理步骤中的原料，将粒度多5mm的烧结矿成品进行贮存。 在本发明中，所述单相鼓风机的功率为150W，转速为2500-3000 r / min，风量为 3. 0-3. 5m3 / min，风压为 450-500Pa。
[0008] 在本发明中，所述离心式交流鼓风机的功率为80W，转速为25000-30000 r / min， 风量为 L 5-2. Om3 / min，风压为 220-300Pa。
[0009] 在本发明中，所述电解锰铬渣占原料的总重量百分数< 8. 8%。
[0010] 在本发明中，所述引火材料为淋上油的纸、淋上油的塑料袋、淋上油的干草或是淋 上油的树叶。
[0011] 在本发明中，电解锰铬渣中CaO的含量彡2%。、MgO的含量彡3%。
[0012] 本发明方法的原理为： 氧化矿烧结机理主要是将各种粉状物料进行高温加热，在不完全熔化的条件下，靠烧 结产生的液相来粘结矿物颗粒，形成类似焦炭的多孔且具有足够强度的烧结矿。
[0013] 无害化处理电解锰铬渣，是基于烧结的高温还原气氛条件。在烧结过程中，电解锰 铬渣中的六价铬与还原剂C及CO等充分作用，还原为三价铬，使电解锰铬渣达到无害化处 理；烧结矿中的Ca0、Mg0、Fe0等，又与Cr 2O3发生反应，因此烧结矿中的铬主要以铬尖晶 石（MgO ? Cr2O3)、铬铁矿和铬酸钙等形态存在使电解锰铬渣还原产物更加稳定。
[0014] 本发明有益效果是： 1.本发明通过使用鼓风烧结法烧结，采用间歇性布料的方式能大大降低对风机压力的 要求；风机是在常温下吸风，对风机电容量要求较低，鼓风机可以安装在地面，且厂房建设 比较简单。
[0015] 2.本发明在烧结阶段先使用小功率的鼓风机进行鼓风，防止初始阶段原料过少， 风力过大将原料吹飞，且气流速度过快会造成初始烧结阶段烧结炉中热能大量损失；经过 几小时后混在原料中的无烟煤被点燃，形成一层高温燃烧段，烧结开始，并随时间延长逐渐 往上推移，更换大功率的鼓风机进行鼓风能缩短烧结的时间，为烧结提供足够的风量，保证 燃料充分燃烧。
[0016] 3.经本发明处理过的电解锰铬渣能完全解毒，稳定性大大提高，大大降低了电解 锰铬渣露天堆积对环境的危害影响，消除了渣库堆积隐患，使电解锰铬渣能够综合利用，变 害为宝，而且本发明工艺简单，成本低，电解锰铬渣处理量较大，烧结矿成品易于运输储存， 对环境无重大污染，对于电解锰铬渣的无害化处理更有积极重要的意义。
[0017]
【附图说明】
[0018]图1是本发明的流程图。
[0019]
【具体实施方式】
[0020] 以下通过具体实施例对本发明作进一步详述。本发明并不局限于下述的具体实施 方式。
[0021] 实施例1: 电解锰铬渣无害化处理方法，包括以下步骤： (1) 预处理：将氧化锰矿，电解锰铬渣和无烟煤粉分别进行破碎至粒度为5_，然后将 电解锰铬渣：氧化锰矿按照重量比为1: 6配加，还配加占电解锰铬渣、氧化锰矿和返矿的 总质量为30%的返矿，再配加占电解锰铬渣和氧化锰矿总质量14%的无烟煤粉后用堆锥法 铲矿混匀4次得到混合料，然后加水使得混合料的水份含量为7%，备用； (2) 点火、布料：首先将淋上油的纸和木材放入烧结炉底部，然后点火将木材烧至木炭 状后打碎平铺于烧结炉底，高5cm，再平铺上一层厚4cm的木糠，接着加入备用混合料，平铺 后厚3cm ; (3) 烧结：打开功率为80W，转速为25000 r / min，风量为I. 5m3 / min，风压为220Pa 的离心式交流鼓风机进行鼓风，风向从下往上流动，然后间歇性将步骤（1)备用的混合料 加入烧结炉，待离心式交流鼓风机运行3h后停止运行，更换功率为150W，转速为2500 r / min，风量为3. Om3 / min，风压为450Pa的单相鼓风机进行鼓风8h后混合料烧结完成，再进 行冷却2h后混合料降至常温关闭单相鼓风机，即可得到烧结矿成品； (4) 筛分、返矿：对烧结矿成品进行筛分，将粒度<5mm的烧结矿成品进行返矿作为预处 理步骤中的原料，将粒度多5mm的烧结矿成品进行贮存。 实施例2: 电解锰铬渣无害化处理方法，包括以下步骤： (1) 预处理：将氧化锰矿，电解锰铬渣和无烟煤粉分别进行破碎至粒度为4_，然后将 电解锰铬渣：氧化锰矿按照重量比为1: 9配加，还配加占电解锰铬渣、氧化锰矿和返矿的 总质量为25%的返矿，再配加占电解锰铬渣、氧化锰矿和返矿总质量15%的无烟煤粉后用堆 锥法铲矿混匀5次得到混合料，然后加水使得混合料的水份含量为9%，备用； (2) 点火、布料：首先将淋上油的塑料袋和木材放入烧结炉底部，然后点火将木材烧至 木炭状后打碎平铺于烧结炉底，高5cm，再平铺上一层厚5cm的木糠，接着加入备用混合料， 平铺后厚3cm ; (3) 烧结：打开功率为80W，转速为28000 r / min，风量为I. 6m3 / min，风压为240Pa 的离心式交流鼓风机进行鼓风，风向从下往上流动，然后间歇性将步骤（I)备用的混合料加 入烧结炉，待离心式交流鼓风机运行4h后停止运行，更换单相鼓风机的功率为150W，转速 为2800 r / min，风量为3. 2 m3/min，风压为490Pa的单相鼓风机进行鼓风12h后混合料 烧结完成，再进行冷却8h后混合料降至常温关闭单相鼓风机，即可得到烧结矿成品； (4) 筛分、返矿：对烧结矿成品进行筛分，将粒度<5mm的烧结矿成品进行返矿作为预处 理步骤中的原料，将粒度多5mm的烧结矿成品进行贮存。
[0022] 实施例3: 电解锰铬渣无害化处理方法，包括以下步骤： (1)预处理：将氧化锰矿，电解锰铬渣和无烟煤粉分别进行破碎至粒度为3_，然后将 电解锰铬渣：氧化锰矿按照重量比为1: 13配加，不加入返矿，再配加占电解锰铬渣、氧化 锰矿和返矿总质量14%的无烟煤粉后用堆锥法铲矿混匀5次得到混合料，然后加水使得混 合料的水份含量为8%，备用； (2) 点火、布料：首先将淋上油的干草和木材放入烧结炉底部，然后点火将木材烧至木 炭状后打碎平铺于烧结炉底，高5. 5cm，再平铺上一层厚4. 5cm的木糠，接着加入备用混合 料，平铺后厚3. 5cm; (3) 烧结：打开功率为80W，转速为30000 r / min，风量为2. Om3/ min，风压为300Pa 的离心式交流鼓风机进行鼓风，风向从下往上流动，然后间歇性将步骤（1)备用的混合料加 入烧结炉，待离心式交流鼓风机运行3. 5h后停止运行，更换功率为150W，转速为3000 r / min，风量为3. 5m3 / min，风压为500Pa的单相鼓风机进行鼓风9h后混合料烧结完成，再进 行冷却3h后混合料降至常温关闭单相鼓风机，即可得到烧结矿成品； (4) 筛分、返矿：对烧结矿成品进行筛分，将粒度<5mm的烧结矿成品进行返矿作为预处 理步骤中的原料，将粒度多5mm的烧结矿成品进行贮存。
[0023] 实施例4: 电解锰铬渣无害化处理方法，包括以下步骤： (1) 预处理：将氧化