无机盐工业
主管:中海油天津化工研究设计院有限公司
主办:中海油天津化工研究设计院有限公司
   中海油炼油化工科学研究院(北京)有限公司
   中国化工学会无机酸碱盐专业委员会
ISSN 1006-4990 CN 12-1069/TQ
环境﹒健康﹒安全

铬铁矿无钙焙烧铬渣的深度提铬与无害化处理

  • 庆朋辉 ,
  • 董玉明 ,
  • 王兴润 ,
  • 朱开生 ,
  • 牛仁杰 ,
  • 孟静娟 ,
  • 陈小红 ,
  • 陈辉霞 ,
  • 张红玲 ,
  • 徐红彬
展开
  • 1. 中国科学院绿色过程与工程重点实验室,北京100190
    2. 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室
    3. 中国科学院大学
    4. 中国环境科学研究院
    5. 重庆民丰化工有限责任公司
    6. 中国无机盐工业协会
    7. 煜环环境科技有限公司
    8. 湖北振华化学股份有限公司
庆朋辉(1987— ),女,硕士,工程师,研究方向为湿法冶金;E-mail:qing. 1987515@163.com

收稿日期: 2020-02-21

  网络出版日期: 2020-06-12

基金资助

国家自然科学基金新疆联合基金资助项目(U1903131)

Chromium extraction and detoxification of processing residue from lime-free roasting process of chromite ore

  • Penghui Qing ,
  • Yuming Dong ,
  • Xingrun Wang ,
  • Kaisheng Zhu ,
  • Renjie Niu ,
  • Jingjuan Meng ,
  • Xiaohong Chen ,
  • Huixia Chen ,
  • Hongling Zhang ,
  • Hongbin Xu
Expand
  • 1. CAS Key Laboratory of Green Process and Engineering,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China
    2. National Engineering Laboratory for Hydrometallurgical Cleaner Production Technology,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences
    3. University of Chinese Academy of Sciences
    4. Chinese Research Academy of Environmental Sciences
    5. Chongqing Minfeng Chemical Co.,Ltd.
    6. China Inorganic Salts Industry Association
    7. Yuhuan Environmental Technology Co.,Ltd.
    8. Hubei Zhenhua Chemical Co.,Ltd.

Received date: 2020-02-21

  Online published: 2020-06-12

摘要

铬铁矿无钙焙烧工艺是目前世界上铬化工行业的主流生产工艺,该工艺产出的铬渣中铬含量较高且含有六价铬,直接堆存或填埋不仅造成铬资源的浪费,还会污染环境。基于无钙焙烧铬渣的组成特点,提出了“酸浸预处理-钠化氧化焙烧-湿法解毒”的处理方法,确定了较优的工艺参数,分析了方案的可行性。研究结果表明,无钙焙烧铬渣通过两级酸浸预处理除杂,提高了铬的品位;酸浸渣经过氧化焙烧,实现了铬的深度提取;全流程铬的提取率最高达到73%以上,尾渣中氧化铬质量分数降至5.60%;尾渣经湿法解毒处理,浸出毒性满足进入一般工业固体废物填埋场填埋的污染控制指标限值的要求。该研究结果可为无钙焙烧铬渣的深度提铬和无害化处理提供新的技术思路。

本文引用格式

庆朋辉 , 董玉明 , 王兴润 , 朱开生 , 牛仁杰 , 孟静娟 , 陈小红 , 陈辉霞 , 张红玲 , 徐红彬 . 铬铁矿无钙焙烧铬渣的深度提铬与无害化处理[J]. 无机盐工业, 2020 , 52(6) : 63 -67 . DOI: 10.11962/1006-4990.2020-0071

Abstract

The lime-free roasting process of chromite ore is the mainstream production process in global chromium chemical industry at present.However,the chromite ore processing residue(COPR) produced by the lime-free roasting process contains hexavalent chromium with high content.Direct storage or landfill of COPR leads to not only chromium resource waste but also environmental pollution.Based on the composition characteristics of the COPR,an technical route of acid leaching,oxidative roasting and hydrometallurgical detoxification was put forward.The proper technical parameters were determined and the technical feasibility was discussed.The results showed that,the chromium content of the COPR can be significant improved after impurity removal through two-steps acid leaching treatment.The efficient extraction of chromium from COPR was there-fore achieved by oxidative roasting the acid-leaching COPR.The chromium extraction rate achieved as high as 73%,and the mass fraction of Cr2O3 in the tailings reduced to 5.60%.After hydrometallurgical detoxification,the leaching toxicity can meet the requirements of pollution control index limit for landfill.The research results can provide a technical solution to the chromium extraction and detoxification of the COPR from the lime-free roasting process of chromite ore.

参考文献

[1] 纪柱 . 中国铬酸钠新技术的开发现状(Ⅰ)[J]. 无机盐工业, 2014,46(12):1-7.
[2] 赵娜, 赵柯蘅 . 工业固体废弃物资源综合利用技术现状解析[J].中国资源综合利用, 2019(6):58-60.
[3] 丁翼, 纪柱 . 铬化合物生产与应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2003.
[4] 赵备备, 王少娜, 郑诗礼 , 等. 铬盐无钙焙烧渣加压硫酸浸出[J]. 过程工程学报, 2014,14(6):915-922.
[5] 叶鹏, 全学军, 秦险峰 , 等. 铬铁矿无钙焙烧渣盐酸浸出[J]. 化工学报, 2019,70(11):4428-4436.
[6] 陈永安, 王武育, 李平 , 等. 铬铁矿焙烧后期铬再氧化机理[J]. 中国有色金属学报, 2015,25(1):203-210.
[7] Yu K P, Chen B, Zhang H L , et al. Influence of silica on the lime-free roasting of chromium-containing slag[J]. Metallurgical and Ma-terials Transactions B, 2016,47(1):207-215.
[8] 董玉明, 黄国强, 庆朋辉 , 等 .一种铬渣提铬酸浸预处理的方法:中国,202010046916.6[P]. 2020 -01-16.
[9] 吴俊, 全学军, 李纲 , 等. 铬铁矿无钙焙烧渣的SO2还原解毒[J]. 化工学报, 2018,69(4):1678-1686.
[10] 姜玉庆 . 铬渣的解毒治理及综合利用[J]. 天津化工, 2014,28(1):55-57.
[11] 李辉, 郭玉忠, 王剑华 , 等. 分散法硅溶胶的稳定性研究[J].广西轻工业, 2007(10):29-30.
[12] 许韵华, 杨玉国, 王永生 , 等. 酸性介质对硅酸聚合胶凝的影响[J]. 武汉大学学报:理学版, 2005,51(2):177-180.
[13] 周秋生, 牛飞, 王俊娥 , 等. 铬铁矿中杂质铝和铁对铬氧化率的影响及其机理[J]. 中国有色金属学报, 2012,22(5):1503-1508.
[14] 纪柱 . 铬铁矿无钙焙烧的反应机理[J].无机盐工业, 1997(1):18-21.
[15] Yu K P, Zhang H L, Chen B , et al. Investigation of reaction mecha-nism on the lime-free roasting of chromium-containing slag[J]. Metallurgical and Materials Transactions B, 2015,46(6):2553-2563.
[16] 李小斌, 齐天贵, 彭志宏 , 等. 铬铁矿氧化焙烧动力学[J]. 中国有色金属学报, 2010,20(9):1822-1828.
文章导航

/