铬铁矿无钙焙烧新工艺及其铬渣的利用
铬渣的资源化综合利用研究
铬渣的资源化综合利用研究发布时间：2023-01-16T06:14:53.320Z 来源：《中国科技信息》2022年18期作者：刘彦佑1，高立鹏2[导读] 铬盐是应用十分广泛的无机化工原料产品之一，生产铬盐产生的大量铬渣对环境和人体造成十分严重危害刘彦佑1，高立鹏21.宁夏生态环境厅生态环境信息与应急中心，7500012.宁夏生态环境厅核与辐射安全中心，750001摘要：铬盐是应用十分广泛的无机化工原料产品之一，生产铬盐产生的大量铬渣对环境和人体造成十分严重危害。
针对铬渣碱性强、成分复杂以及差异性的特点，需要进行有针对性的各种资源化利用技术。
介绍了传统铬渣的综合利用技术，对新兴的资源化利用研究进行阐述，并研究了无钙锰渣中重金属的回收利用技术，对提高资源利用效率，推动产业绿色高质量发展具有重要意义。
关键词：铬渣；资源化；回收；研究中图分类号：X751 文献标识码：A绪论铬盐是应用于冶金、制革、军工等重要领域的无机化工原材料产品之一，每生产1吨铬盐要排出2.5—3吨铬渣。
铬渣大部分经过解毒后堆存待处理或者进行填埋，会对生态环境造成严重的危害。
大多数的铬被沉积到土壤中，渗透到水环境中，在动植物体内进行堆积，再通过食物链对人类的身体健康带来了极大危害，主要表现在铬渣中所含1%—3%的六价铬的毒性。
Cr6+是致癌物质，对皮肤具有刺激性，能引起接触性皮炎，皮肤溃疡；对呼吸器官黏膜产生损坏、鼻中隔糜烂、咽喉炎、气管炎、肺炎和肺癌等多种疾病。
其毒害还体现在高可溶性和可移动性上。
在过去的几十年里，全球有超过3万吨的铬没有经过任何无害化处理而被随意排放到环境中[1]。
因此铬渣属于对环境、人体有严重危害的危险工业固体废物。
铬渣的碱性、成分复杂性和差异性导致铬渣无法采用其他大宗固体废物综合利用的成熟技术和工艺路线。
这些堆积的大宗固废铬渣不但占用大量土地，还存在铬渣溃坝、土壤及水污染等风险。
加强大宗固废铬渣的综合利用，是缓解铬渣长期堆存带来的环境污染和安全隐患、提高资源利用效率的重要措施，对于节约集约利用资源、推动产业绿色高质量发展具有重要意义。
铬渣综合利用
处置方法
• 到目前为止，还难以找到一个真正经济、 有效、实用的技术。其处置方法主要有以 下几种： 堆贮法、无害化处理、固化法、熔融固 化法、水泥固化法、还原法、液相还原法 、气相还原法、固相还原法、络合法、微 波法、电化学法、生物净化法。 • 。。。。。。 见视频。。。。。。。。。。。。。。。。。。
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与国外主要差距
• 治理技术没有差距，关键是对污染源的控制，即如何 在生产过程中减少废物的排出量和尽可能降低有害物 质的含量。 • 主要因素：矿源不稳定、矿石品位低、使得矿耗量增 大，增大排放量、生产规模小、厂点分散，不利于集 中处理。 • 。。。。。视频
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总结
• 铬渣虽然对环境和动植物及人类有 较大毒性，但由于它含有钙、镁、 铁、硅、铝等元素，以及一定量反 应不完全的 Cr2O，因此完全可以 作为资源进行再利用，使之变害为 利，变废为宝。
治理技术经济评价
• 铬渣制钙铁粉，有一定的经济效益，但市 场容量 有限，钙铁粉在制造过程中，并 不能完全除去六价铬，因此，在制造和使 用过程中应注意劳动保护。 • 铬渣作为玻璃着色剂，该法解毒彻底，稳 定性良好，无二次污染，具有良好的环境 效益。但在铬渣干燥、粉碎、包装及运输 过程中，应注意劳动 保护。铬渣用制作 玻璃着色剂，效益明显。
17、用铬渣制钙镁磷肥
用铬渣代替蛇纹石作助熔剂生产钙镁磷肥，肥料 质量符合钙镁磷肥三级标准，经田间试验，肥效 与用蛇纹石制造的钙镁磷肥相同。由于利用铬渣 中的钙、镁节约了蛇纹石，使钙镁磷肥成本降低 10％以上，每吨钙镁磷肥可处理铬渣约400kg。
18、用铬渣制砖
在自养(免烧)煤矸石砖原料制备过程中， 加入一定比率的铬渣及其他辅料，然 后运用自养煤矸石砖技术，对铬渣进 行资源化处理。它可以解决铬渣治理 中的两个关键问题，也就是将铬渣中 Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)，同时对Cr(Ⅲ)进 行固化 处理，防止在自然条件下重新 氧化Cr(Ⅵ)。
化工公司持续清洁生产铬铁矿焙烧工艺采用无钙焙烧实施方案
化工公司持续清洁生产锚铁矿焙烧工艺采用无钙焙烧实施方案1.1无钙焙烧工艺是国际通行、国家推进的清洁生产工艺1.1.1国际形势当前世界铭盐工业面临的主要问题是铭污染问题，为减少格盐生产对环境的污染，国外铭盐生产已向集中化、大型化、自动化和采用无钙焙烧清洁生产工艺方向发展。
美国现仅有两家格盐厂，总生产能力为11.6万吨/年，俄罗斯两家铭盐厂在18万吨/年以上，日本两家公司为5万吨/年，英国一家公司生产能力为13.5万吨/年，其他如哈萨克斯坦、波兰、南非、罗马尼亚、伊朗等国家也仅有一个或两个生产厂家。
国外格盐工业发展有两种模式：一是工业发达国家对本国铭盐生产不再扩建和新建，而是在现有装置上完善生产工艺，加强设备改造，适当增加产量和品种；二是铝矿资源较丰富的国家引进国外先进技术建厂，发展本国格盐工业。
这两种模式都强调格盐生产工艺的先进性，据调查，国外铭盐生产已基本采用无钙焙烧工艺，排渣量少，通过工艺改进减少对环境造成的危害。
1.1.2国内趋势我国格盐工业起步于1958年，经历了40多年的曲折历程，随着国民经济的发展和世界铭盐需求增长的影响，呈现出蓬勃发展的态势。
规模由小到大，装备由落后到比较先进,由对环保的漠视到逐步意识到对企业生死攸关的影响，从盲目发展逐步过渡到有计划、有理性的控制发展。
据统计，我国目前铭盐生产厂为20家左右，2005年全国红矶钠的生产总量约26万吨，成为世界最大的格盐生产国。
但我国铝盐行业生产仍采用有钙焙烧老工艺，与国外相比，存在着生产厂点多、装置规模小、装备较差、生产工艺落后、环境污染较严重等问题，严重制约了格盐工业的健康发展。
有钙焙烧工艺因生产过程需添加大量钙质填料，造成吨红机钠铭渣排放量2~3吨左右，含钙格渣中有毒六价铝高达1~15%,并伴生致癌酸溶性六价铭（铭酸钙）难以解毒或利用。
目前国内格盐行业采用无钙焙烧工艺的只有年产量为1万吨的甘肃民乐化工厂，渣害问题成为我国格盐行业头等难题。
铬渣综合治理与利用
铬渣综合治理与利用一概述铬渣是生产金属铬和铬盐产品的主要废渣，因其含有水溶性六价铬而具有毒性。
我国由于铬盐生产技术和设备水平不高而使铬回收率低，排渣量大，其中含有可溶性铬(六价铬离子)，铬渗透性极强，随同水介质渗入地下，可造成水资源和土壤资源的污染。
每生产1吨重铬酸钠排出含铬废渣3—4吨，含铬废水10一20米3，废气l-3.5万米3，含铬芒硝0.7一0.8吨，含氢氧化铝0.2吨，还有大量的铬蒸气及粉尘。
每生产一吨金属铬要排出铬渣7吨，而每生产一吨铬酸酐要排出含铬酸氢钠1.2吨，含铬废气,废水等。
铬盐生产排出大量的铬浸出渣，废水、废气中含有少量的六价铬化合物，可溶性铬盐，随同水介质渗入地下造成严重的生态破坏和环境污染。
二治理原理1)采用无钙焙烧工艺可使铬铁矿同纯碱和钙质填料混合、焙烧、浸取、过滤，得到半成品铬酸钠溶液。
使废铬渣的量减少。
例每吨红矾钠排渣2.5吨，用铬精矿并以石灰石(氧化钙、氢氧化钙)为填料，渣可减少到1.5吨。
用贫矿以白云石为填料，铬渣高达2.5～3吨。
铬渣含Cr6+高达1% ，亦即每吨产品以铬渣形式排出的Cr6+达13～25 kg，其中水溶及酸溶Cr6+大致各半，具有六价铬的共有毒性，用无钙焙烧尽管也排放铬渣，但其渣量少仅0.7～0.8t／(t产品)，含Cr6+ < 0.1% ，亦即每吨产品以铬渣形式排出的Cr6+小于0.7 kg(只是有钙法的3%～5% )，而且不含酸溶性六价铬，更无致癌物铬酸钙，便于治理。
2)改进铬酐生产工艺以往铬酐直接热分解激烈放出氧气所携带的红色铬酐烟尘未加任何处置，在车间内外弥漫，多数铬酐分解炉温度仅800～900℃，分解不完全，制得的氧化铬含六价铬超过100mg／kg。
不仅影响成品质量，而且粉碎时飞扬出大量含六价铬粉尘；利用电解法不排放硫酸氢钠，副产的氢氧化钠可以代替纯碱用作铬铁矿碱性氧化的原料，通过减压蒸发结晶法副产的晶体硫酸氢钠不含任何三价铬，完全可以代替硫酸用于铬酸钠酸化，而副产物硫酸氢钠所含六价铬、三价铬及水不溶物均低，有利于回收利用。
铬铁冶炼渣处理方法及工艺
铬铁冶炼渣处理方法及工艺简介铬铁冶炼渣也被称为铬铁渣，铬渣等，是冶炼铬铁合金时产生的固体废渣。
铬铁渣多为固体干渣，硬度非常大，呈灰黑色，根据冶炼工艺的不同，铬铁冶炼渣中含有不同的铬铁合金颗粒。
铬铁冶炼渣如若不经过及时科学有效的处理则会对环境造成污染，同时堆放铬渣占用大量的土地，造成有用资源的浪费。
铬铁冶炼渣作为一种工业废渣，众多的技术部分对铬铁渣的处理进行了深入的研究，并获得一定的成效，这里向大家介绍一种不仅能有效处理铬铁冶炼废渣，同时还能从中获利的铬铁冶炼渣处理方法及工艺流程，希望对广大相关人士有所帮助。
铬铁冶炼渣中含有一定量的铬铁合金，回收铬铁合金可以获得丰厚的利润，同时减少有用资源的狼分，回收了铬铁合金后的废渣还可以作为建筑材料的原材料，制成新型建筑用砖，或作为耐磨材料销售，基本实现废渣的全部回收利用。
因此，铬铁冶炼渣的处理就包含两方面的意义，一是铬铁合金的回收，而是废渣的处理。
一、铬铁合金的回收要回收铬铁冶炼渣中的铬铁合金，首先必须了解铬铁冶炼渣的具体性质，下图为铬铁冶炼渣实物图片：上图我们可以清楚看到，左图为普通的铬铁冶炼渣，红色实现标注了铬铁合金和废渣的分布，在左图一大块铬铁冶炼渣中嵌布了一小块铬铁合金颗粒，废渣呈灰黑色，而铬铁合金呈银白色，有金属光泽。
而右图则是经处理分选后得到的纯净的铬铁合金颗粒。
铬铁冶炼渣大多为干渣，硬度非常大，而由于铬铁合金嵌布在冶炼渣内部，要想回收嵌布在铬铁冶炼渣内部的铬铁合金颗粒，首先必须通过破碎，使铬铁合金颗粒与废渣单体解离。
铬铁冶炼渣硬度非常大，要想达到破碎目的，必须采用简单实用的鄂式破碎机进行粗碎和细碎，使粗粒铬铁合金解离出来，这就完成了第一道破碎的流程。
铬铁冶炼渣的破碎一般采用两道鄂式破碎机，以减小破碎机的损耗，提高破碎效率。
经初步破碎后的粗粒合金和废渣已单体解离，那么怎样回收呢？众所周知，冶炼废渣的比重较小，一般不高于3.0，而铬铁合金的比重则达到8.2-9.2，两者有着较大的比重差，根据重选理论，重选法可以用于铬铁合金的回收。
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对环境的 严重污染。 同时上述铬渣既含有大量氧化钙 ， 又含有大量氧化镁 ，
解毒处理不仅费用 高，而且很难彻底，大量应用也很难．由于上述铬 渣还
含有大量致癌物铬酸钙，随着对环境保护要求的提高，我国东部多家铬盐 厂在二十世纪八九十年代相继被迫停产．停产，是一种消极的解决办法，
产 品的目的。该工艺的最大问题是，由于加入 了 含大量氧化钙的填料，因
此在焙烧和浸取过程中就会生成大量难溶于水 的所谓酸溶铬 （ 如铬铝酸钙
等） ，造成了 焙烧氧化率低，熟料的 水浸取率低，铬渣中六价铬带损严重． 据统计，铬损的 ８％ 由 ３是 铬渣带损造成的．而铬渣中的这种酸溶六价铬在
积极的方法是从工艺路线上去解决铬渣的污染问题． 专利 Ｚ ０１６７． 提 Ｌ ２５４７９
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铬
盐
Ｉ监４ ７ 出一种从根本上解决铬渣污染的无钙焙烧新工艺． １ ．本工艺的技术特点：
本工艺 （Ｌ ２５４ ７９ Ｚ０１６７． ，下同 ） 与传统工艺 （ 有钙焙烧 ） 的根本 区别就 在于铬铁矿焙烧时的配方不同，是将铬铁矿焙烧时的填料石灰石．白云石
远大于 旧工 艺的经 济效 益，也就是说 ，该无钙焙 烧新 工 艺的经济效益和社
会效益是 巨大的． ２ ．无钙焙烧铬渣的应用 由于本工艺无钙焙烧新工艺与传统有钙焙烧 旧工艺所配填料不同，因
此两种工艺铬渣的化学组成不同，从而造成两种铬渣的应用方面也有很大 不同．无钙焙烧铬渣和有钙焙烧铬渣的化学成分见表一： 表一 无钙焙烧铬渣和有钙焙烧铬渣化学成分表
％ ＭＯ ｇ ＣＯ ａ Ｆ２ ＳＯ ｅ￣ ０ ｉ Ａ ， ｌ ２ Ｏ Ｃ ２ ｒ， ０ 其 中 Ｃ ｒ
铬渣综合利用
1.铬渣制玻璃着色剂
主要是利用三价铬离子在玻璃中吸收某些波长的光，透 过另一部分波长的光。优点：六价还原成三价，达到解毒 目的；由于铬渣中含有氧化镁和氧化钙，可以代替玻璃配 料中的白云石和石灰石，降低了成本；玻璃色泽鲜艳，质 量有所提高，由于渣中含有一定量熔剂，能降低玻璃料的 熔融温度，缩短熔化时间、节约能源。目前国内有四万多 吨各种铬渣用作玻璃着色剂，占铬盐行业年排放量的40% 以上。
铬渣处理工艺流程
视频：铬渣处理
铬渣的综合利用
以上处理方法不能根本解决铬渣问题，只有 改进生产工艺，减少废渣的产量，才是根本的途 径。现在人们主要通过铬渣的综合利用来减少铬 渣的危害。其主要应用途径有：用铬渣进行炼铁， 用铬渣制耐火材料，用铬渣制玻璃砖等建材，用 铬渣制水泥，用铬渣制微晶玻璃，用铬渣制颜料， 用铬渣制钙镁磷肥，用铬渣制砖，用铬渣筑路等 等。
铬渣的组成
铬渣的化学组成
组成 Fe2O3
含量(%) 7-11
Cr2O3 Cr6+ SiO2 CaO MgO
3-7 0.3-2.9 8-11 29-36 20-33
Al2O3
5-8
铬渣的危害
铬渣是重铬酸钠生产中的主要工业废渣，其中 含有大量的可溶性Cr6+离子，毒性很大,不经处理露
天堆放，含铬粉尘随风飘散,污染周围大气和农田， 海域造成不同的污染，危害各种生物。
我国锦州50年代起铁合金厂就堆放铬渣，70多平方 华里遭到Cr6+污染，7个自然村的1800眼井水不能饮用， 广州也有这个问题，11家铬盐厂被迫停产。
处置方法
到目前为止，还难以找到一个真正经济、有效、 实用的技术。其处置方法主要有以下几种： 堆贮法、无害化处理、固化法、熔融固化法、 水泥固化法、还原法、液相还原法、气相还原 法、固相还原法、络合法、微波法、电化学法、 生物净化法。
铬渣现有的几种解毒工艺及工业化处理-化工论文-化学论文
铬渣现有的几种解毒工艺及工业化处理-化工论文-化学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——铬渣是焙烧生产铬盐的过程中产生的一种固体有毒废弃物，主要成份为铬、铁、铝、钙、镁、硅的氧化物或碱性复合盐，铬化合物对人体的危害与其价态及水溶性有关。
金属铬及三价铬对人体无害; 六价铬毒性最强主要以四水铬酸钠、铬酸钙、铬铝酸钙和碱式铬酸铁等形式存在，可溶性六价铬对皮肤、呼吸道、眼睛及胃肠道均能造成不同程度的伤害。
露天堆放的大量铬渣经长期日晒雨淋，铬渣中有毒的Cr( VI) 经雨水或地表水溶解渗入地下，对周围环境和附近水资源造成严重的污染，给当地居民的身体健康造成极大的危害。
面对铬渣造成的日益严重的环境及社会问题，对其进行有效的治理已经迫在眉睫。
目前，铬渣解毒技术主要是通过还原剂将六价铬还原为三价铬。
根据还原过程中反应介质不同可分为干法解毒和湿法解毒。
本文将现有的几种解毒工艺进行了概括，并着重对其是否能运用于工业化处理的可行性进行了分析。
1 干法解毒工艺干法解毒工艺是指在高温条件下，利用还原性物质直接将铬渣中的Cr( VI) 还原为Cr( Ⅲ) 的工艺。
主要工艺技术方案有以下三种: 在制水泥过程中解毒，在烧结炼铁过程中解毒和利用回转窑设备解毒。
1．1 在制水泥过程中解毒1．1．1 技术简介在水泥生产的过程中，煅烧过程不完全燃烧而产生的CO 形成了还原环境，可使铬渣中Cr( VI) 被还原为Cr( Ⅲ) ，从而达到铬渣解毒目的。
此外，铬渣中存在硅酸二钙和铁铝酸钙，可用作水泥的凝胶成分，从而使铬渣在制水泥过程中解毒并得以重新利用。
1．1．2 可行性分析在制水泥过程中对铬渣进行还原解毒工艺，具有其明显的优势。
实践证明，铬渣作为水泥的矿化剂可提高生料的易烧性，降低烧成温度，水泥熟料凝结时间可缩短350min，促使物料液相提前出现，加速硅酸盐矿物的形成与稳定，提高熟料产量和质量。
同时由于铬渣替代了CaF2和部分原料，水泥成本降低。
铬渣资源化利用
铬渣资源化利用文朋环境072 0705131082摘要：介绍了铬渣的来源、理化特性、组成成分及对铬渣无害化处理常用的还原法、络合法、微波法、固化法及微生物法，分析了铬渣在工业上可用于铬铁钢、耐火材料和水泥行业，着重介绍了水泥行业，还可用于制造微晶玻璃、筑路及用作玻璃着色剂等。
关键词：铬渣无害化处理资源化利用水泥水泥矿化剂1铬渣的基本情况1.1铬渣的产生与来源我国从20世纪50年代开始生产铬盐产品，目前国内有20多家铬盐生产厂家。
大多采用“有钙或少钙焙烧工艺”，产渣量高，每生产一吨红矾钠排渣1．5～3．0吨。
2003年我国铬盐总产量超过23万吨，近年以1096的速度在增长。
据统计，目前铬渣的存放量已超过400万吨，且每年仍以十几万吨的数量增长【1】。
大量的铬渣露天存放，不仅占用土地，而且其中的水溶性和酸溶性六价铬，还会污染土壤、水体，影响人体健康。
铬渣中还含有50％以上的Fe203、Mg0和Al203，如不综合利用，则造成了极大的资源浪费。
1.2铬渣的理化特性及组成成分我国对铬盐的生产多采用纯碱焙烧法．并添加石灰石、白云石等炉料填充剂。
因此，铬渣中含有大量的钙镁化合物而呈碱性。
铬渣按原料产地和生产配方的不同而有所差异。
铬渣的主要物相组成包括四水铬酸钠、铬铝酸钙、碱式铬酸铁、硅酸二钙、铁铝酸钙、方镁石、a一亚铬酸钙等【2】。
1.3 国内外铬渣无害化处理及综合利用现状20世纪50年代起，国外发达国家普遍采用的是“无钙焙烧工艺”，产渣量少(每吨红矾钠产渣0.7～0.8吨)，铬渣中不含酸溶性的六价铬，也不含有致癌物铬酸钙，六价铬的质量分数小于0.1％【3~6】。
，因此相对较易治理。
国外对铬渣的治理主要是利用还原法将Cr 6+解毒，还原成Cr3+或金属铬，然后填埋或综合利用【7~8】。
从1958年起我国开始生产铬盐，至今绝大多数铬盐企业仍然使用“有钙或少钙焙烧工艺”，产渣量高，既含有水溶性和酸溶性Cr 6+，又含有铬酸钙，不易治理，致使铬渣日积月累，在全国形成了大大小小的二十多座铬渣山。
铬渣处理工艺
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟铬渣处理工艺消除金属铬和铬盐生产过程中排出的废渣对环境的污染和使其得到综合利用的过程。
铬渣是由铬铁矿加入纯碱、白云石、石灰石在1100～1200℃高温焙烧、用水浸出铬酸钠后的残渣。
每生产1t 铬酸盐约产生3～5t 铬渣。
成分铬渣的化学成分见下表。
铬渣的矿物组成主要有方镁石（MgO）、硅酸二钙（β–2CaO•SiO2）、铁铝酸钙（4CaO•Al2O3•Fe2O3）、亚铬酸钙（α–Ca（CrO2）2）、铬尖晶石（（Mg•Fe）（CrO2）2）、四水铬酸钠（4Na2CrO4•4H2O）等。
其中，有很大一部分类似水泥的物相组成，故铬渣也有水硬性，在空气中吸水结块。
危害铬渣中的主要毒物为水溶性的四水铬酸钠，铬酸钠是强氧化剂，毒性强。
铬渣堆置不仅占据土地，而且细粒随风飘扬造成空气污染；铬渣露天堆放，受雨雪淋浸，所含的六价铬被溶出渗入地下水或进入河流、湖泊中，污染环境。
中国某铁合金厂的铬渣堆场，未采取相应的防渗措施，致使地下水六价铬离子含量猛增到150～180mg/L，超过饮用水标准数千倍，形成严重的污染公害，下游污染范围增加到15～20km2，污染地区几个村庄的生活用水，全靠由外面引进自来水或用车送水供应；各种农作物也都遭到不同程度的污染。
六价铬、铬化合物以及铬化合物的气溶胶，能以多种形式危害人畜健康。
因此，铬渣的堆存场必须采取铺地防渗和加设棚罩。
处理和利用防止铬渣污染的办法是进行解毒处理。
在有还原剂的酸性条件下，或在有碱金属硫化物、硫氢化物的碱性条件下，或在有硫、碳和碳化物存在的高温、缺氧条件下，六价铬都可还原为毒性较小的三价铬。
铬渣的利用主。
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会效益是 巨大的． ２ ．无钙焙烧铬渣的应用 由于本工艺无钙焙烧新工艺与传统有钙焙烧 旧工艺所配填料不同，因
此两种工艺铬渣的化学组成不同，从而造成两种铬渣的应用方面也有很大 不同．无钙焙烧铬渣和有钙焙烧铬渣的化学成分见表一： 表一 无钙焙烧铬渣和有钙焙烧铬渣化学成分表
相在 Ｘ射线衍射图上显现不出来． － 一
通过两种铬渣化学成分和物相组成的比较不难看出，传统的有钙焙烧
铬渣虽有许多物相与水泥相近，如铁铝酸钙 、硅酸钙 、铝酸钙等．但是 ，
２％ ０ 的氧化镁却是硅酸盐水泥的大忌，因氧化镁在自然界中会慢慢水 ５ ～４％
化变成氢氧化镁，降低水泥的强度，会严重影响硅酸盐水泥的质量． 因此 有钙焙烧的铬渣，不能大量加入到硅酸盐水泥中．该铬渣解毒处理也很困
％ ＭＯ ｇ ＣＯ ａ Ｆ２ ＳＯ ｅ￣ ０ ｉ Ａ ， ｌ ２ Ｏ Ｃ ２ ｒ， ０ 其 １Ｏ ６ １ ３ ７ Ｏ８ ．一 ． －２ — 有钙焙 烧铬渣 ２— Ｏ ５４ ２一３ ６ １ ４ ８ Ｏ ５ — Ｏ ～
换成菱苦土或菱镁矿．由于填料的改变，使 熟料和铬渣的物相组成和性能
发生了非常大的变化．
１１由于配方的改变， ． 使炉料的焙烧性能发生 了 根本性的改变． 通过熟 料和铬渣的 Ｘ射线衍射图，可 以清楚的看出，有钙焙烧旧工艺熟料和铬渣 一 中的铁铝酸钙、硅酸钙 、铝酸钙等大量存在．在本工艺无钙焙烧的熟料和 铬渣中不见 了，而方镁石 （ 氧化镁 ） 的峰更突出了 （ 圈咯 ） ．这就说明本工
艺条件基本相同，因此，该无钙焙烧新工艺可以 利用传统有钙焙烧工艺的
原有设备，不需新的设备投资，有利于传统有钙焙烧工艺的改造．
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铬
盐
Ｉ
业
Ｉ５单从红矾钠的制备工艺和各种原材料消耗考虑， ． 其经济效益与有钙
焙烧Ｉ． 艺持平．如果把铬渣的处理和环保一起考虑 ，新工艺的经济效益 ＢＴ － ．
艺提出的无钙焙烧新工艺在铬铁矿焙烧时的许多副反应没有了。
Ｉ２本文提出的无钙焙烧新工艺， ． 加入 了大量的氧化镁。由于氧化镁的 特性所决定 ，使炉料更耐烧，转窑不易结圈，熟料更疏松，更容易浸取，
最终提高 了 铬铁矿的焙烧氧化率和六价铬的浸取率， 氧化率可提高到 ９％ ８一
ｉＯ，六价铬 （ Ｏ％ ’ 包括水溶铬和酸溶铬 ） 浸取率可达 ９．％ ９８，铬渣中 ９３ 一９．％ 六价铬 （ 包括水溶铬和酸溶铬 ） 可降至 ＯＯ％ ．８． ．２ 一ＯＯ％
３山口一良， ． 添加造渣剂改善高炉底部透气性的有效方法，现代冶金》 Ⅸ
２ ０ ２ ０ １（ ）
４ 中国金属学会编译，化学冶金进展评论，冶金出版社，１９ ． ９２ ５ 中国镁业网，镁生产热还原之 ｐｄｅｎ ． ｉｇｏ 皮江工艺，２０ 年 ４ ０４ 月
蒸气，冷凝结晶成固体镁，再熔成镁锭。其反应为：
２（ ｇ ． ａ ）固＋ ｉＦ） 固＝ Ｍ Ｍ ＯＣＯ Ｓ （ｅ ２ ｇ气＋Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ 固＋ ｅ Ｓ ） ２ ａ ． ｉ２ Ｆ （ｉ 固
该工艺投资少，生产的镁质量高．
３ 结语 ’
铬铁矿无钙焙烧新工艺（ Ｌ ２５４７９其特点为焙烧氧化率高（ ８ 一 Ｚ ０１６７． ） ９％
镁砂，炼铁烧结矿的造渣剂，还可用 以冶炼金属镁．该方法是一条清洁生
产的新工艺． ‘ 以铬铁矿制取铬酸钠。传统工艺是将铬铁矿粉配加适量的碳酸钠，再 配加适量的石灰石、白云石和返渣，混匀，在转窑中于 １ —１０ ￣高温 １０ ２ ０ Ｏ
焙烧．熟料经水漫取，铬酸钠转入溶液，达到制取铬酸钠进而制备各种铬
烧制成烧结矿．烧结矿的特性是很重要的．因此往往把一些造渣剂加入到
烧结矿的配料 中。 在烧结矿中添加氧化镁系造渣剂，既可提高熔渣的熔点，
又可提高熔渣的流动性．无钙焙烧所产生的铬渣，其氧化镁含量为 ７％ ０一
８％ ６，较传统有钙焙烧产生的铬渣氧化镁含量 ２％ ４ ％ ５ 一 ０要高得多，而较其 氧化钙含量要低得多，有毒六价铬也低得多．这就正好适应 了高炉炼铁烧 结矿中造渣剂 的要求．
铬渣，即怎样去利用其中的氧化镁创造 了条件： ２１该铬渣可以做 “ ． 烧结镁砂”的原料．
由于该铬渣含氧化镁 ７％ ８％ 基本符合 Ｇ／２ ７－ ９８ Ｏ 一 ６， ＢＴ２ ３１９ 烧结镁砂标 准中低档次镁砂的要求。如 Ｍ ８；Ｍ ８ Ｓ ４ Ｓ ３等冶金用烧结镁砂 （ 专利公开号
Ｃ１４３９ ） 如果其 中氧化镁含量稍低于此标准时， 以补加一定量的菱 Ｎ５６７Ａ ． 可
３５ — ３６ ～
ｎ ２ ０２ — ．Ｏ ＱＯ～ Ｏ ＱＯ ２ ８ ３６ — １３ —
两种焙烧工艺所产铬渣的物相组成差别更大，有钙焙烧铬渣的物相组
成有方镁石 （ｇ ） ＭＯ ，铁铝酸钙 （． ） Ｃ Ｆ、硅酸钙 （ － ） Ａ Ｄ Ｃ 、铝酸钙 （，） ｓ Ｃ Ａ 等．而无钙焙烧新工艺所产铬渣的物相组成主要是方镁石 （ｇ ） ＭＯ ，其它物
砂；也可用于高炉炼铁时烧结矿的造渣剂；还可直接冶炼金属镁．这就彻
底解决 了 铬渣的污染问题，使铬渣变废为宝，实现了铬渣的零排放，达到
清洁生产的目的。因此，该工艺的经济效益和社会效益都 非常明显。
参考文献：
１张志华，我国铬盐工业技术进步浅析，（ ． （ 无机盐工业》１９ ２ ９０（ ） ２Ｇ ／ ２３１ ９，烧结镁砂 ．ＢＴ ２７－ ９８
１３由于该工艺氧化率和浸取率提高，使 以红矾钠计的矿耗降至 １０ ． ．５
吨／吨产品， 提高了铬铁矿资源的利用率， 碱耗为 Ｏ９ ．５ ／吨产品。 ． —１０ 吨 菱苦土单耗 （ 根据铬渣的用途不同而不同 ） ０５ ． 吨 ／吨产品． 为 ． —１２ １４ 由于本工艺与传统有钙焙烧工艺主要区别在于填料不一样， ． 其他工
２３该铬渣可做冶炼金属镁的原料 ．
由于该铬渣含氧化镁高达 ７％ ８％ 可用热还原的皮江法 （ ｉｇｏ ） ０ 一 ６， ｐｄｅｎ
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工艺生产金属镁．将该铬渣与硅铁按一定 比例压成团块，装入 由耐热合金
制成的蒸馏器中， １２ —１７Ｋ １３３ １． ３ａ 在 ４ ３ ４ 及 ． ３ — ３ｐ 条件下， ３ ３ 还原得到镁
产 品的目的。该工艺的最大问题是，由于加入 了 含大量氧化钙的填料，因
此在焙烧和浸取过程中就会生成大量难溶于水 的所谓酸溶铬 （ 如铬铝酸钙
等） ，造成了 焙烧氧化率低，熟料的 水浸取率低，铬渣中六价铬带损严重． 据统计，铬损的 ８％ 由 ３是 铬渣带损造成的．而铬渣中的这种酸溶六价铬在
１Ｏ ） Ｏ％ ，熟料的浸取率高 （ ９３ 一９．％ ，铬渣中六价铬带损低 （ ．２ 一 ９．％ ９８ ） ００％
０Ｏ％ 铬铁矿利用率高 （ ．８ ） 以红矾钠计， 矿耗 １０ 左右 ） 综合经济效益高。 ．５ ，
该ＹＺ所产生的铬渣，由于氧化镁含量高达 ７％ ６ ，可用于烧结镁 － － ０ 一８％
苦土或菱镁矿，再在 １０ — ８０ ６０ １０Ｃ下煅烧制备烧结镁砂．冶金行业对镁砂
的用量很大，对铬盐厂产生的铬渣，完全可以消化掉． ２２该铬渣可以做高炉炼铁的造渣剂 ．
高炉炼铁时的原料特性对高炉操作，尤其对高炉炉料的还原性和透气
性等的影响很大．炼铁时对装入高炉料的块度有一定要求，一般对粉料要
自然界雨水和二氧化碳作用下，又会慢慢变成水溶性六价铬 ，这就造成了
对环境的 严重污染。 同时上述铬渣既含有大量氧化钙 ， 又含有大量氧化镁 ，
解毒处理不仅费用 高，而且很难彻底，大量应用也很难．由于上述铬 渣还
含有大量致癌物铬酸钙，随着对环境保护要求的提高，我国东部多家铬盐 厂在二十世纪八九十年代相继被迫停产．停产，是一种消极的解决办法，
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业
铬 铁矿无钙焙烧新工艺 及其铬渣的利用
天津化工研 究设计院 杨振祥 蒋凌云 章苏 张永惠
摘要：介绍 了一种铬铁矿无钙焙烧新工艺， 主要工艺特点是把有钙焙
烧工艺的填料石灰石、白云石换成 了菱苦土、菱镁矿等． 该工艺氧化率高，
漫取率高，铬铁矿利用率高，铬渣六价铬带损低．其铬渣可用于生产烧结
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Ｉ ｙ， ／
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难， 而且解毒处理的费用也很高． 所以， 有钙焙烧铬铁矿产生的大量铬渣，
对环境的严重污染，一直是困扰各国的世界性难题．这也正是迫使一些铬
盐厂不得不停 产 的原 因。
无钙焙烧新工艺其铬渣主要成分是氧化镁，就为我们从另外途径利用
积极的方法是从工艺路线上去解决铬渣的污染问题． 专利 Ｚ ０１６７． 提 Ｌ ２５４７９
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监
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出了一种从根本上解决铬渣污染的无钙焙烧新工艺． １ ．本工艺的技术特点：
本工艺 （Ｌ ２５４ ７９ Ｚ０１６７． ，下同 ） 与传统工艺 （ 有钙焙烧 ） 的根本 区别就 在于铬铁矿焙烧时的配方不同，是将铬铁矿焙烧时的填料石灰石．白云石