一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法
阅读：538发布：2023-03-14
专利汇可以提供一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种从含铬 冶炼 渣中选择性回收铬的方法，将含铬冶炼渣与过 氧 化钠按 质量 比0.5～3:1混匀后，置于500～1200℃ 温度 下 焙烧 ，焙烧物料采用 水 浸出 ，即得含铬浸出液。该方法能使含铬冶炼渣中的氧化铬选择性转变为易溶于水的偏铬酸钠(NaCrO2)，其余组分均不溶于水，从而实现含铬冶炼渣中铬的选择性回收，且该方法焙烧温度低，浸出效率高，全过程不产生六价铬，具有资源利用率高、生产效率高、绿色环保、产品附加值高等诸多优点，为含铬废渣的资源化利用提供了新的方向。，下面是一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法专利的具体信息内容。
1.一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法，其特征在于：将含铬冶炼渣与过氧化钠按质量比0.5～3:1混匀后，置于500～1200℃温度下焙烧，焙烧物料采用水浸出，即得含铬浸出液。
2.根据权利要求1所述的一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法，其特征在于：含铬冶炼渣与过氧化钠的质量比为1～2:1。
3.根据权利要求1或2所述的一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法，其特征在于：
所述含铬冶炼渣磨细至-0.074mm粒级的质量百分比含量占85％以上。
4.根据权利要求1所述的一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法，其特征在于：所述焙烧的温度为600～700℃。
5.根据权利要求1或4所述的一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法，其特征在于：
所述焙烧的时间为0.5～3h。
6.根据权利要求1所述的一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法，其特征在于：所述焙烧物料磨细至-0.074mm粒级的质量百分比含量占90％以上。
7.根据权利要求1或6所述的一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法，其特征在于：
所述水浸出条件为：液固比为2～10mL:1g，浸出温度为25～100℃，浸出时间为≥0.5h。
一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法
技术领域
背景技术
[0003] 另一方面，大量的镍铁冶炼渣、铬铁冶炼渣、钒铬渣、含铬钢渣等含铬冶炼渣中的铬未被有效利用。由于这些冶炼渣中含铬，存在潜在的毒害作用，难以像普通冶炼渣一样，应用于建材行业，导致含铬冶炼渣的大量堆存，占用土地、污染空气与水源，潜在的环境危害严重。
[0004] 为此，提高含铬冶炼渣中铬的回收水平，不但能有效地改善我国铬资源安全形势，提高含铬冶炼渣的资源化利用水平，而且可以消除工业有毒废弃物对自然环境的威胁。具有极其重要的经济价值和环境效益。
[0005] 从含铬冶炼渣中回收有价金属，主要有湿法工艺，湿法工艺是采用酸浸或碱熔的方法将渣中的镍、钴、铬等元素以离子形式溶解后，再从溶液中分离和提纯有价组分。有研究为了从含铬冶炼渣中分离回收镍和铬，通过磁选方法预先将镍富集于磁性物中，大部分铬则留在非磁性物中，磁性物采用常压酸浸提取镍，非磁性物采用碱熔方式使其中的氧化铬与碳酸钠反应，生成易溶于水的铬酸钠。结果表明，磁选后镍从0.26％富集至2.57％，铬从4.55％富集至4.61％；以220g/L 硫酸溶液为浸出剂在110℃的温度下浸出磁性物2h，镍的浸出率达91.5％；非磁性物用碳酸钠焙烧提取铬，在碳酸钠/非磁性物质量比为0.65、焙烧温度为 1000℃、焙烧时间1h的条件下，铬的浸出率为94.1％。这种方法虽然实现了含铬冶炼渣中镍和铬的分离回收，但是，浸出过程铬是以存在严重毒害作用的六价铬形式存在，且浸出渣中会有六价铬残留，存在更为严重的环境污染问题。
[0006] 综上，含铬冶炼渣中含铬是影响其在建材行业应用的重要因素，而目前从含铬冶炼渣中回收铬还存在铬的二次污染等问题，亟需开发更为有效的回收工艺。
发明内容
[0007] 针对现有技术中含铬冶炼渣中回收铬的方法存在的不足，本发明的目的旨在提供一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法，该方法将含铬冶炼渣中的铬选择性转化成偏铬酸钠，并实现铬的水浸出和回收，铬回收率高，且全过程不产生六价铬，安全环保。
[0008] 为了实现上述技术目的，本发明提供了一种从含铬冶炼渣中选择性回收铬的方法，该方法是将含铬冶炼渣与过氧化钠按质量比0.5～3:1混匀后，置于 500～1200℃温度下焙烧，焙烧物料采用水浸出，即得含铬浸出液。
[0009] 本发明的技术方案关键是在于通过同时控制含铬冶炼渣与过氧化钠的比例以及焙烧温度，从而使含铬冶炼渣中的铬选择性转化成偏铬酸钠，偏铬酸钠水溶性好，可以实现水浸出，从而实现与其他金属元素分离，同时避免了高价铬的生成，有利于环保。
[0010] 优选的方案，含铬冶炼渣与过氧化钠的质量比为1～2:1。
[0011] 优选的方案，所述含铬冶炼渣磨细至-0.074mm粒级的质量百分比含量占85％以上。将含铬冶炼渣磨细至适当粒度有利于提高固相反应效率。
[0012] 优选的方案，所述焙烧的温度为600～700℃。
[0013] 优选的方案，所述焙烧的时间为0.5～3h。
[0014] 优选的方案，所述焙烧物料磨细至-0.074mm粒级的质量百分比含量占90％以上。焙烧物料磨细至适当粒度有利于提高浸出效率。
[0015] 优选的方案，所述水浸出条件为：液固比为2～10mL:1g，浸出温度为 25～100℃，浸出时间为≥0.5h。
[0017] 本发明的含铬冶炼渣为现有技术中常见的冶炼渣，如镍铁冶炼渣、铬铁冶炼渣、钒铬渣、含铬钢渣等。
[0018] 本发明技术方案的原理和优势：
[0019] 本发明首次以过氧化钠作为含铬冶炼渣的焙烧添加剂，通过控制过氧化钠的添加量及焙烧温度，实现铬氧化物选择性转化成水溶性好的偏铬酸钠，从而通过水浸，可以成功实现含铬冶炼渣中铬的高效选择性回收。通过大量的实验表明，通过添加过氧化钠并调控混匀料中含铬冶炼渣细粉与过氧化钠的质量比为0.5～3，且在500～1200℃温度下焙烧，含铬冶炼渣中的铬与过氧化钠优先生成易溶于水的偏铬酸钠(NaCrO2)，而非铬酸钠(Na2CrO4)，渣中其余组分难与过氧化钠反应生成易溶于水的组分，由此，可以保证在不生成六价铬的前提下，实现含铬冶炼渣中铬的高效选择性回收。更为重要的是，与传统提铬工艺相比，该方法不会产生六价铬，有效避免了生产操作过程中六价铬的毒害作用。具有重大的经济价值和环境效益。
[0021] 图1为实施例1中焙烧样与浸出渣的X-射线衍射图谱。
具体实施方式
[0022] 下面结合具体实施例对本发明内容作进一步的详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 为避免重复，现将本具体实施方式所涉及的原料统一描述如下，具体实施例中不再赘述：
[0024] 所述含铬冶炼渣按质量百分比计其成分如下：
[0025] SiO2含量为28.20～50.75wt％，MgO含量为25.41～35.88wt％，FeO含量为 5.09～11.16wt％，Al2O3含量2.26～6.53wt％，Cr2O3含量为1.18～9.01wt％，CaO 含量为2.40～
53.60wt％。
53.60wt％。
[0026] 所述过氧化钠纯度在90％以上。
[0027] 实施例1
[0028] 将含铬冶炼渣细粉与过氧化钠混合均匀后，得到混合料，于马弗炉中焙烧，将焙烧样磨细后，水浸。
[0029] 所述混匀料中含铬冶炼渣细粉与过氧化钠的质量比为1。
[0030] 所述焙烧温度为650℃。
[0031] 所述焙烧时间为1h。
[0032] 所述浸出温度为50℃。
[0033] 所述浸出时间为1h。
[0034] 所述浸出液固比为10mL/g。
[0035] 所述含铬冶炼渣细度为-0.074mm占90％。
[0036] 所述将焙烧样磨细至-0.074mm占100％。
[0037] 本实施例1铬的浸出率为95.67％。
[0038] 实施例2
[0039] 将含铬冶炼渣细粉与过氧化钠混合均匀后，得到混合料，于马弗炉中焙烧，将焙烧样磨细后，水浸。
[0040] 所述混匀料中含铬冶炼渣细粉与过氧化钠的质量比为0.5。
[0041] 所述焙烧温度为500℃。
[0042] 所述焙烧时间为1h。
[0043] 所述浸出温度为50℃。
[0044] 所述浸出时间为0.5h。
[0045] 所述浸出液固比为10mL/g。
[0046] 所述含铬冶炼渣细度为-0.074mm占90％。
[0047] 所述将焙烧样磨细至-0.074mm占95％。
[0048] 本实施例2铬的浸出率为94.69％。
[0049] 实施例3
[0050] 将含铬冶炼渣细粉与过氧化钠混合均匀后，得到混合料，于马弗炉中焙烧，将焙烧样磨细后，水浸。
[0051] 所述混匀料中含铬冶炼渣细粉与过氧化钠的质量比为3。
[0052] 所述焙烧温度为1200℃。
[0053] 所述焙烧时间为3h。
[0054] 所述浸出温度为100℃。
[0055] 所述浸出时间为2h。
[0056] 所述浸出液固比为5mL/g。
[0057] 所述含铬冶炼渣细度为-0.074mm占90％。
[0058] 所述将焙烧样磨细至-0.074mm占95％。
[0059] 本实施例3铬的浸出率为84.96％。
[0060] 实施例4
[0061] 将含铬冶炼渣细粉与过氧化钠混合均匀后，得到混合料，于马弗炉中焙烧，将焙烧样磨细后，水浸。
[0062] 所述混匀料中含铬冶炼渣细粉与过氧化钠的质量比为1。
[0063] 所述焙烧温度为1000℃。
[0064] 所述焙烧时间为2h。
[0065] 所述浸出温度为70℃。
[0066] 所述浸出时间为2h。
[0067] 所述浸出液固比为2mL/g。
[0068] 所述含铬冶炼渣细度为-0.074mm占95％。
[0069] 所述将焙烧样磨细至-0.074mm占100％。
[0070] 本实施例4铬的浸出率为94.55％。
[0071] 实施例5
[0072] 将含铬冶炼渣细粉与过氧化钠混合均匀后，得到混合料，于马弗炉中焙烧，将焙烧样磨细后，水浸。
[0073] 所述混匀料中含铬冶炼渣细粉与过氧化钠的质量比为1。
[0074] 所述焙烧温度为700℃。
[0075] 所述焙烧时间为0.5h。
[0076] 所述浸出温度为25℃。
[0077] 所述浸出时间为1h。
[0078] 所述浸出液固比为10mL/g。
[0079] 所述含铬冶炼渣细度为-0.074mm占95％。
[0080] 所述将焙烧样磨细至-0.074mm占100％。
[0081] 本实施例5铬的浸出率为90.56％。
[0082] 对比例1
[0083] 将含铬冶炼渣细粉与过氧化钠混合均匀后，得到混合料，于马弗炉中焙烧，将焙烧样磨细后，水浸。
[0084] 所述混匀料中含铬冶炼渣细粉与过氧化钠的质量比为4。
[0085] 所述焙烧温度为600℃。
[0086] 所述焙烧时间为2h。
[0087] 所述浸出温度为100℃。
[0088] 所述浸出时间为3h。
[0089] 所述浸出液固比为10mL/g。
[0090] 所述含铬冶炼渣细度为-0.074mm占95％。
[0091] 所述将焙烧样磨细至-0.074mm占100％。
[0092] 本对比例1铬的浸出率为23.75％。
[0093] 对比例2
[0094] 将含铬冶炼渣细粉与过氧化钠混合均匀后，得到混合料，于马弗炉中焙烧，将焙烧样磨细后，水浸。
[0095] 所述混匀料中含铬冶炼渣细粉与过氧化钠的质量比为0.5。
[0096] 所述焙烧温度为400℃。
[0097] 所述焙烧时间为2h。
[0098] 所述浸出温度为100℃。
[0099] 所述浸出时间为3h。
[0100] 所述浸出液固比为10mL/g。
[0101] 所述含铬冶炼渣细度为-0.074mm占95％。
[0102] 所述将焙烧样磨细至-0.074mm占100％。
[0103] 本对比例2铬的浸出率为50.11％。
[0104] 对比例3
[0105] 将含铬冶炼渣细粉与过氧化钠混合均匀后，得到混合料，于马弗炉中焙烧，将焙烧样磨细后，水浸。
[0106] 所述混匀料中含铬冶炼渣细粉与过氧化钠的质量比为4。
[0107] 所述焙烧温度为1300℃。
[0108] 所述焙烧时间为0.5h。
[0109] 所述浸出温度为50℃。
[0110] 所述浸出时间为2h。
[0111] 所述浸出液固比为10mL/g。
[0112] 所述含铬冶炼渣细度为-0.074mm占80％。
[0113] 所述将焙烧样磨细至-0.074mm占85％。
[0114] 本对比例3铬的浸出率为18.99％。
[0115] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0116] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方案。
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