第一章铬盐生产发展简史和现状

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1、第一章铬盐生产发展简史和现状及在国民经济中的作用第一节铬盐生产发展简史铬是在1797年由法国化学家L.N.沃克林发现的。他用碳酸钾分解铅铬矿（PbCrO4），分离铅后再用酸处理铬酸钾的方法制得铬酸酐，随后在坩埚中用炭加热还原铬酸酐，获得具有银白色金属光泽的金属铬。最早制备铬酸钾的方法是在坩埚中用硝酸钾高温氧化分解铬铁矿。稍后的改进是用钾碱（K2CO3）代替硝酸钾，在反焰窑内氧化焙烧铬铁矿。后在铬铁矿与钾碱的混合物中加入石灰，形成了至今所普遍采用的添加石灰质填充料的焙烧方法。1840年法国化学家舍克林研究了氧化焙烧铬铁矿与石灰

2、混合物的方法，先制得铬酸钙，然后用硫酸使铬酸钙转变成重铬酸钙，再用复分解法制取重铬酸钠及重铬酸钾。19世纪后期，随着纯碱产量的增长，价格的降低，重铬酸钾及铬酸钾被相应的钠盐所代替，铬盐生产工艺日趋完善，原则流程一直保留至今。焙烧设备也由手工操作的反焰窑，逐步经旋盘窑及环形窑发展为至今仍普遍采用的回转窑。为克服单一石灰填充料的结窑缺点，工艺上也从单一填充料，发展成为白云石加石灰石及返渣的复合填充料，统称有钙焙烧。由于有钙焙烧产渣量大，并且渣中含有水不溶性的铬酸钙，难以解毒处理，污染环境极为严重。目前国外大部分铬盐生产大国已用无

3、钙焙烧工艺取代了传统的有钙焙烧工艺。无钙焙烧用经过分选的铬渣和不尽相同的促进剂作填充料，基本不产生铬酸钙，炉料中有效成分总铬得以提高，产量、能耗、生产成本、产渣量等技术经济指标明显优于有钙焙烧工艺，已成为铬盐生产的主要发展趋势。建国前我国铬盐产品全部依靠进口，此后由于轻纺工业的发展，对铬盐的需要量日益增长。自1958年起上海、天津及济南等地先后用国产青海矿石及越南矿石进行小规模土法生产，所用设备为反射炉及敞口蒸发锅，生产工艺十分简陋。1961年上海及天津两地采用回转窑代替反射炉。1963年上海对后处理设备作了改进，采用了双效

4、真空蒸发等设备，初步实现了机械化、密闭化及半连续化生产。形成了我国特有的铬盐生产模式，从此铬盐生产在全国各地迅速发展起来。20世纪70年代，化工部组织的以治理“三废”为中心的铬盐生产技术攻关会战，取得了一定成效。一批技术上比较成熟，经济基本合理的单项技术得以推广应用。1978年铬盐行业组织的铬盐协作组（后改为全国铬盐信息站）及1981年组织的铬盐顾问组（后改为铬盐专家组），在组织行业技术交流、促进行业技术进步、引导行业发展方向等方面发挥了重要作用。1988年出版的国内惟一铬盐生产工艺专著《铬盐生产工艺》及1978年创刊的铬盐

5、行业专业刊物《铬盐技术通讯》（后更名为《铬盐工业》），在总结铬盐生产经验，发表科研成果及提高行业技术人员的专业技术理论水平等方面发挥了重要作用，成为深受行业技术人员欢迎的书刊。我国的铬盐生产经过40余年的努力，生产面貌发生了很大变化，比较成功并已在行业中得到推广应用的技术改革项目主要有:一、低压吸引式气力混料装置基本上实现了连续化及密闭化操作，厂房内空气含尘量低于国家标准，改善了操作条件，计量准确度及混料均匀度均在95%以上，可以满足焙烧工艺的要求，并为自动化控制创造了基础。二、核子秤计量微机控制混料核子秤计量和微机自动控制

6、技术计量精度高，抗干扰性强，稳定可靠维修方便，为进一步优化配方，提高焙烧质量和产量发挥了很大作用。三、转窑尾气静电除尘为了保证除尘工艺的合理性，不少铬盐企业已采用了沉降—离心分离—静电除尘三级除尘。沉降室依靠重力除尘，仅能分离直径大于30～50μm的尘粒，除尘效率一般不超过50%。离心分离器适用于粒径大于10μm的尘粒，除尘效率约为70%～80%。静电除尘器在高压电场作用下使悬浮尘粒沉降，能除去10μm以下的尘粒，转窑尾气含尘量可降至120mg/m3以下，环境效益十分明显。四、浸滤工艺为了提高浸取效率，浸取操作先后进行了单盘

7、、多盘和水平带式等浸滤试验，但因铬渣水泥化特性和设备保障能力不足而影响了推广应用。水平带式真空过滤机具有浸取效率高，渣损低，自动化及连续化程度高的优点。在引进无钙焙烧技术，解决了铬渣水泥化的弊端，设备保障能力得以提高的前提下，是值得优先采用的浸取设备。五、低浓度酸化一次除硝工艺以低浓度酸化一次除硝取代中性蒸发二次除硝工艺，是国内铬盐生产工艺一项较大改进，采用蒸发效率较高的管外沸腾蒸发器（列文蒸发器），可简化生产工艺，增大硫酸钠颗粒，降低带损，减少硫酸钠后移，对稳定产品质量，提高生产能力，发挥了较好作用，并为今后采用多效蒸发及

8、强制循环蒸发创造了条件。六、采用喷雾干燥设备生产碱式硫酸铬我国碱式硫酸铬生产采用的干燥工艺有滚筒干燥及喷雾干燥两类。滚筒干燥生产的产品，因产品在干燥过程中受热不均匀，局部温度高，加热时间长，使产品失水，导致产品溶解性差，质量不稳定。用喷雾干燥生产的产品具有良好的分散性、流动性和溶解性，鞣革