专利名称：：一种焙烧湿法—火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法
技术领域：
：本发明涉及一种生产铬盐、铬铁合金的方法，尤其涉及一种将生产铬盐的焙烧湿法与生产铬铁合金的火法有机结合起来以生产铬盐、铬铁合金的方法。
背景技术：
：铬盐的生产方法主要包括有钙焙烧工艺(铬矿与钙质填料和纯碱焙烧)和无钙焙烧工艺(铬矿与返渣和纯碱焙烧)。这其中，有钙焙烧产生的有毒铬渣量大(2.53吨渣/吨产品)，铬渣中六价铬含量达23%(以三氧化二铬计)，由于铬渣中的组分不适合综合利用，因此对环境造成的严重污染。无钙焙烧工艺是改善有钙焙烧对环境的污染而发展起来的新技术，该技术排出的铬渣量是有钙焙烧的30%左右。虽然，有毒铬渣的排出量大大减少，却依然没能实现铬盐生产的有毒物的零排放。以前的文献中有提及到高炉处理铬渣炼铁的内容，但是这些方法处理的铬渣是铬盐生产中没有考虑到冶炼要求的铬渣，该铬渣成分复杂，也不稳定，例如铬渣含钠成分高，这给实际的冶炼带来很多困难，缺乏实用价值。
发明内容本发明针对现有技术存在的缺欠，将传统的有钙铬盐焙烧与无钙铬盐焙烧技术与铬铁合金的火法冶炼有机地结合起来，用最实用的方法，在生产铬盐及铬铁合金的同时实现工业生产意义上的真正的有毒铬渣、废液零排放的目的。本发明所述的焙烧湿法_火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，包括以下步骤步骤一，将粗铬铁矿粉经机械输送设备送入球磨机磨成直径小于0.08mm的细铬铁矿粉；步骤二，将细铬铁矿粉与碳酸钠混合为混合料，且所述碳酸钠的质量为所述细铬铁矿粉中三氧化二铬的理论量的0.560.60倍；步骤三，将上述混合料传送至回转窑中，在1150°C120(TC的条件下焙烧形成一次焙烧熟料，并使铬铁矿粉中的三氧化二铬转化成铬酸钠；步骤四，在所述一次焙烧熟料中加入反复循环的液体，以浸取出呈碱性的一次铬酸钠液，并获得剩余的一次铬渣；步骤五，将所述一次铬渣与一次铬酸钠液通过压滤机分离，将一次铬渣烘干粉碎成直径小于0.07mm的一次铬渣粉，再将所述一次铬渣粉与碳酸钠混合为混合物，且所述碳酸钠的质量为所述一次铬渣粉中三氧化二铬的理论量的0.620.69倍；步骤六，将上述一次铬渣粉与碳酸钠的混合物传送至回转窑中，在1180°C120(TC的条件下焙烧150160分钟，以形成二次焙烧熟料；步骤七，在二次焙烧熟料中加入反复循环的液体，以再次浸取出呈碱性的二次铬酸钠液，并获得剩余的二次铬渣；步骤八，将前述呈碱性的一次铬酸钠液和二次铬酸钠液混合，并在其中加入酸性液进行中和，以使所述铬酸钠液的HI值介于66.5之间；步骤九，将上述经过中和的铬酸钠液澄清、浓縮，并且加入重铬酸钠，使得由此生成的铬酸钠_重铬酸钠液中三氧化二铬的含量介于30%32%之间；步骤十，所述铬酸钠_重铬酸钠液用硫酸调整酸化形成重铬酸钠液，随后蒸发分离出重铬酸钠晶体；步骤^^一，将二次铬渣、铁矿粉与焦粉、造渣剂按质量比为二次铬渣40-70%，铁矿粉20-50%，焦粉5-6%，其余为造渣剂的比例混合，用烧结机烧结成烧结矿；步骤十二，将烧结矿与焦碳按每吨烧结矿加入焦炭O.81吨的比例加入高炉，在高炉中冶炼出铬含量在5_12%的铬铁合金。本发明所述的焙烧湿法-火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法中，将冶金过程的湿法和火法有机地结合起来，使投入原料的有用成份，全部转化为红矾钠、低铬铁、高碳铬铁、硫化碱等产品，有毒废渣、废水实现零排放。其中，少碱焙烧产生的铬渣是第一步湿法提取铬过程的中间产品，是第二步火法提取铬和铁的主要原料，把湿法和火法联产作为一个整体来看就实现了真正意义上的有毒铬渣的零排放。图1为本发明所述焙烧湿法-火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法的流程示意图。具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明，以使本领域普通技术人员参照本说明书后能够据以实施。如图1所示，本发明所述焙烧湿法_火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，包括如下步骤步骤101，将粗铬铁矿粉经机械输送设备送入球磨机磨成直径小于0.08mm的细铬铁矿粉。步骤102，将细铬铁矿粉与碳酸钠混合为混合料，且所述碳酸钠的质量为所述细铬铁矿粉中三氧化二铬的理论量的0.560.60倍。步骤103，将上述混合料传送至回转窑中，在1150°C120(TC的条件下焙烧形成一次焙烧熟料，并使铬铁矿粉中的三氧化二铬转化成铬酸钠。本步骤中，可另焙烧温度进一步限定在1170°C118(TC之间，而以在119(TC的条件下焙烧为最佳。其化学反应方程式为(Fe.Cr03)+8Na2C03+702=8Na2Cr04+2Fe203+8C02步骤104，在所述一次焙烧熟料中加入反复循环的液体，以浸取出呈碱性的一次铬酸钠液，并获得剩余的一次铬渣。本步骤中，所加入的反复循环的液体为反复循环的水。步骤105，将所述一次铬渣与一次铬酸钠液通过压滤机分离，将一次铬渣烘干粉碎成直径小于0.07mm的一次铬渣粉，再将所述一次铬渣粉与碳酸钠混合为混合物，且所述碳酸钠的重量为所述一次铬渣粉中三氧化二铬的理论量的0.620.69倍。步骤106，将上述一次铬渣粉与碳酸钠的混合物传送至回转窑中，在1180°C120(TC的条件下焙烧150160分钟，以形成二次焙烧熟料。步骤107，在二次焙烧熟料中加入反复循环的液体，以再次浸取出呈碱性的二次铬酸钠液，并获得剩余的二次铬渣。本步骤中，所加入的反复循环的液体为反复循环的水。步骤108，将前述呈碱性的一次铬酸钠液和二次铬酸钠液混合，并在其中加入酸性液进行中和，以使所述铬酸钠液的ra值介于66.5之间。其反应化学方程式为2Na2Cr04+H2S04===Na2Cr207+Na2S04+H20步骤109，将上述经过中和的铬酸钠液澄清、浓縮，并且加入重铬酸钠，使得由此生成的铬酸钠_重铬酸钠液中三氧化二铬的含量介于30%32%之间。本步骤中，加入的重铬酸钠的质量为铬酸钠的质量的0.2-0.3倍，并以加入的重铬酸钠的质量为铬酸钠的质量的O.24倍为最佳。步骤IIO，所述铬酸钠-重铬酸钠液用硫酸调整酸化形成重铬酸钠液，随后蒸发分离出重铬酸钠晶体。在上述过程中，加入的铬铁矿粉是过剩的，这样加入的碱能充分完成化学反应。经回转窑焙烧后的熟料经冷却浸出后，得到铬酸钠浸出液和铬渣，浸出液经净化后用于生产氧化铬，铬渣烘干粉碎，成分为<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>步骤111，将二次铬渣、铁矿粉与焦粉、石灰按质量比为二次铬渣40-70%，铁矿粉20-50%，焦粉5-6%，其余为石灰的比例混合，用烧结机烧结成烧结矿。本步骤中，所述的混合是通过震动混炼造粒机将所述二次铬渣、铁矿粉与焦粉、石灰制成颗粒，其中，在二次铬渣的表面上利用铁矿粉形成第一披覆层，所述铁矿粉的气孔率介于25%30%之间，进一步的，所述铁矿粉的气孔率可介于27%29%之间，通过焦粉和石灰形成第二披覆层。所述烧结矿的成分为<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>烧结矿用于高炉冶炼铬铁合金。步骤112，将烧结矿与焦碳按每吨烧结矿加入焦炭0.81吨的比例加入高炉，在高炉中冶炼出铬含量在5_12%的铬铁合金。本步骤中，渣子中的铬、铁在还原剂下被还原成金属铬铁，利用铬铁的比重与铬渣的比重不同。铬铁沉在高炉下部，还原反应中止后，先出铬铁后出浮渣，少量混于产品中的渣子冷却后自然分离。焦炭在高温下具有很强的还原性，铬渣中的六价铬在烧结过程和冶炼过程中可被焦炭和一氧化碳还原。其反应原理可用如下方程式来表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>本发明所述方案遵循循环经济的模式，将冶金过程的湿法和火法有机地结合起来，使投入原料的有用成份，全部转化为红矾钠、低铬铁、高碳铬铁、硫化碱等产品，有毒废渣、废水实现零排放。其中，少碱焙烧产生的铬渣是第一步湿法提取铬过程的中间产品，是第二步火法提取铬和铁的主要原料，把湿法和火法联产作为一个整体来看就实现了真正意义上的有毒铬渣的零排放。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。权利要求一种焙烧湿法—火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，其特征在于，包括以下步骤步骤一，将粗铬铁矿粉经机械输送设备送入球磨机磨成直径小于0.08mm的细铬铁矿粉；步骤二，将细铬铁矿粉与碳酸钠混合为混合料，且所述碳酸钠的重量为所述细铬铁矿粉中三氧化二铬的理论量的0.56～0.60倍；步骤三，将上述混合料传送至回转窑中，在1150℃～1200℃的条件下焙烧形成一次焙烧熟料，并使铬铁矿粉中的三氧化二铬转化成铬酸钠；步骤四，在所述一次焙烧熟料中加入反复循环的液体，以浸取出呈碱性的一次铬酸钠液，并获得剩余的一次铬渣；步骤五，将所述一次铬渣与一次铬酸钠液通过压滤机分离，将一次铬渣烘干粉碎成直径小于0.07mm的一次铬渣粉，再将所述一次铬渣粉与碳酸钠混合为混合物，且所述碳酸钠的重量为所述一次铬渣粉中三氧化二铬的理论量的0.62～0.69倍；步骤六，将上述一次铬渣粉与碳酸钠的混合物传送至回转窑中，在1180℃～1200℃的条件下焙烧150～160分钟，以形成二次焙烧熟料；步骤七，在二次焙烧熟料中加入反复循环的液体，以再次浸取出呈碱性的二次铬酸钠液，并获得剩余的二次铬渣；步骤八，将前述呈碱性的一次铬酸钠液和二次铬酸钠液混合，并在其中加入酸性液进行中和，以使所述铬酸钠液的PH值介于6～6.5之间；步骤九，将上述经过中和的铬酸钠液澄清、浓缩，并且加入重铬酸钠，使得由此生成的铬酸钠—重铬酸钠液中三氧化二铬的含量介于30％～32％之间；步骤十，所述铬酸钠—重铬酸钠液用硫酸调整酸化形成重铬酸钠液，随后蒸发分离出重铬酸钠晶体；步骤十一，将二次铬渣、铁矿粉与焦粉、造渣剂按质量比为二次铬渣40-70％，铁矿粉20-50％，焦粉5-6％，其余为石灰的比例混合，用烧结机烧结成烧结矿；步骤十二，将烧结矿与焦碳按每吨烧结矿加入焦炭0.8～1吨的比例加入高炉，在高炉中冶炼出铬含量在5-12％的铬铁合金。2.如权利要求1所述的焙烧湿法一火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，其特征在于，在步骤四和步骤七中加入的反复循环的液体为反复循环的水。3.如权利要求1所述的焙烧湿法一火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，其特征在于，在步骤九中加入的重铬酸钠的质量为铬酸钠的质量的0.2-0.3倍。4.如权利要求3所述的焙烧湿法一火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，其特征在于，在步骤九中加入的重铬酸钠的质量为铬酸钠的质量的0.24倍。5.如权利要求1所述的焙烧湿法一火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，其特征在于，在所述步骤十一中，所述混合是通过震动混炼造粒机将所述二次铬渣、铁矿粉与焦粉、石灰制成颗粒，其中，在二次铬渣的表面上利用铁矿粉形成第一披覆层，所述铁矿粉的气孔率介于25%30%之间，通过焦粉和石灰形成第二披覆层。6.如权利要求5所述的焙烧湿法一火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，其特征在于，在所述步骤十一中，所述铁矿粉的气孔率介于27%29%之间。7.如权利要求1所述的焙烧湿法一火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，其特征在于，在歩骤三中，所述混合物在1190°C的条件下焙烧。8.如权利要求1所述的焙烧湿法一火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，其特征在于，在步骤三中，所述混合物在1170°C118(TC的条件下焙烧。全文摘要本发明公开了一种焙烧湿法—火法联产生产铬盐、铬铁合金的方法，步骤包括将粗铬铁矿粉磨成细铬铁矿粉；将细铬铁矿粉与碳酸钠混合为混合料，并焙烧形成一次焙烧熟料；在所述一次焙烧熟料中浸取出一次铬酸钠液，并获得剩余的一次铬渣；分离并将一次铬渣烘干粉碎成一次铬渣粉，再将所述一次铬渣粉与碳酸钠混合为混合物并焙烧以形成二次焙烧熟料；在二次焙烧熟料中再次浸取出呈碱性的二次铬酸钠液，并获得剩余的二次铬渣；将所述铬酸钠液加入酸性液进行中和；将上述铬酸钠液加入重铬酸钠并用硫酸调整酸化形成重铬酸钠液，随后分离出重铬酸钠晶体；将二次铬渣、铁矿粉与焦粉、辅料混合并烧结成烧结矿；将烧结矿与焦碳混合在高炉中冶炼出铬铁合金。文档编号C01G37/00GK101709369SQ20091016306公开日2010年5月19日申请日期2009年8月21日优先权日2009年8月21日发明者关振波,刘顺,孙久赫,戈宝武,柳宏伟,董达申请人:新疆沈宏集团股份有限公司