含铬废水滤渣冶炼铬铁工艺研究-论文.pdf

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1、现代冶金Vo1.42N0.1第42卷第1期2014年2月ModernMetallurgyFeb.2014含铬废水滤渣冶炼铬铁工艺研究王永钢(攀锢集团钒业公司四川攀枝花617023)摘要:对含铬废水滤渣台炼高碳铬铁的滤渣预处理、冶炼工艺方法进行了研究,研究结果表明:废水滤渣经“脱水.水洗一焙烧”预处理后,可作为冶炼铬铁的合格原料。使用废水滤渣冶炼铬铁,经电炉熔剂法生产高碳铬铁,不仅可以回收其中的有价元素铬,同时可实现滤渣的无害化处理。关键词:含铬废水滤渣;冶炼;铬铁中图分类号:TF64i引言式使其以废水滤渣形式分离出来,处理过程中

2、产生的含铬废水滤渣是国家严格控制的一类危险废物,铬是作为重要的战略物资之一,在国民经济因此,将含铬废水滤渣巾的cr通过一系列工艺过程建设巾占有重要地位。攀枝花地区拥有举世瞩目的处理,使之转化为可以在炼钢中使用的铬铁,不但钒钛资源和铬资源,仅cr2O3储量就有900万吨,约可解决氧化钒生产过程中铬污染问题,同时可解决为全国储量的2倍。目前攀钢集团钒业公司在使用部分国内短缺的铬资源问题,具有较大的利:会效益低铬的攀枝花矿情况下,通过高炉冶炼转炉吹炼得和经济效益。到的钒渣,其巾Cr2O3平均为2.5~3.O%,攀钢的钒专业厂一攀钢钒业

3、公司采用钒渣提取氧化钒,其中1废水滤渣成分及理化性质Cr2O在钒渣提取钒的过程巾,和钒一样经焙烧、浸1.1废水滤渣组成出进人浸出液,在沉钒分离过程中,Cr以可溶性的铬酸盐留在母液内,进人废水。在废水中,Cr以Cr6攀钢钒业公司废水滤渣主要组成如表1所示。形式存在,是需要严格予以清除的有害废物,目前通用的方法是将废水中的Cr通过还原一中和的方表1废水滤渣成分/%1滤渣含水约30%,2滤渣含水约45%。完全1.2废水滤渣理化性质脱水后,铬的品位达到熔炼铬铁的要求,但脱水后废水滤渣为非天然矿物,不能进行矿相分析和滤渣中硫、钠、氨含量很

4、高,主要以Na2SO和(NH3)物相分析,因此不能确切知道各元素的存在形态。2SO形式存在,由于S是铬铁冶炼需严格控制的指1.2.1X衍射标,Na在铬铁冶炼过程中极为有害,因此需要对废由于废水滤渣中挥发性成份(水和氨)含量高,x水滤渣进行预处理,使之成为适合冶炼的原料。衍射分析无结果,见图1。收稿日期:2013-12.25作者简介:王永钢(1969-),男,高级_T稗师。电话:(0812)3382010第1期王永钢:含铬废水滤渣冶炼铬铁工艺研究7成反应发生。结合焙烧温度与铬酸钠水溶性试验,度8O℃。洗涤料再次进行洗涤没有脱硫效果

5、。在400℃以下,水溶出铬的量与钠溶出的量无关,(4)焙烧.水洗脱除废水滤渣中的磷很有限,无铬酸钠生成反应。在500℃下焙烧2/b时,水溶出获得的焙烧料含磷O.07%,不能满足冶炼铬铁的要铬的量与钠溶H;的量基本按铬酸钠的比值溶出。由求。此推测,在480"(2附近的失重台阶伴随着铬酸钠化(5)尽管焙烧一水洗能够除去大部分硫和钠,合反应的发生。但得到的料含硫高,不能满足冶炼铬铁的要求;该多次试验表明,在500—900℃温度焙烧,硫脱法产出的废水需要再次处理铬,所以焙烧.水洗法弊除量为原料中的60%。大于利,不宜采用。2.2滤渣先直

6、接洗涤后焙烧试验研究2废水滤渣预处理废水滤渣湿料分别在液同比为4:1,6:l,8:1,2.1废水滤渣预处理方案1O:1,12:1温度为80~C下水洗、搅拌2h,洗涤后的s含量如图3所示。洗涤后Cr含量为22.16%一24.62%。为去除滤渣中的Na、S、P,处理得到合格的冶由图3可以看出滤渣水洗后s含量有所降低,即炼铬铁原料,设计了以下滤渣预处理路线:有一部分硫可以通过洗涤除去,并且随着液固比的(1)先焙烧后水洗方案:考虑到超过900~C焙增大,洗涤滤渣中s含量降低。故选用较大的液固烧,易形成铬酸钠.选择在900℃焙烧下.加少量

7、比对脱硫更有利,但是液固比的增大会增加耗水碳粉。焙烧料用4:l的水洗涤。过滤容易,但是洗涤量,从而增大生产成本,所以选择液固比6:1对脱硫后的滤液含铬量达2~4g/L,烧后S含量也在1%~较为合适。2%之间。(2)滤渣先直接洗涤后焙烧方案:用液固比5.06:1的水洗涤直接洗涤攀钢钒业公司经还原中和得4.5到的废水滤渣,沉降、过滤得到脱钠滤渣,洗涤后4.0的滤渣含钠量仍然很高,Na2O含量在2%~3%之间。水3.5在1000~l1o0℃下焙烧保温2/ix时,焙烧后S含量也∽在1.0%左右。该方法存在过滤困难、钠脱出率低、3.0焙烧

8、后料含硫超冶炼标准。2.5(3)先脱水、后洗涤再焙烧方案:过滤容易,2.0洗涤后滤渣Na2O含量可以降低到0.8%以下。焙烧后4681012s含量可以降低至0.1%以下,甚至达到0.05%以下,液固比完全满足冶炼铬铁的要求。图3液固比对湿料水洗后s含量的影响2.

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