关于铬矿有钙、少钙、低钙、无钙焙烧的区别

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1、维普资讯http://www.cqvip.com铬盐_Z-业关于铬矿有钙、少钙、低钙、无钙焙烧的区别纪柱众所周知，铬矿碱性氧化焙烧需使用填料。铬酸钠生成反应都是在铬尖晶石表面发生的。在1000℃左右的高温下，碳酸钠已经熔融，并与先期生成的少量铬酸钠形成NaC0，一NaCrO。二元熔液，这种熔液还可进一步将铬矿其他成分熔于其中，在铬尖晶石表面形成复合多组分Na_cr_c—Si-A卜Fe-Mg一0液膜。无论是有钙焙烧还是无钙焙烧，机理研究均证实反应的控制步骤是扩散，即0到达界面和C0离开界面是反应速度的最慢一步，是决定铬酸钠生成

2、速度的关键一步。其原因是液膜的存在(及熔液灌进铬尖晶石孔隙)阻碍了0进入到反应界面，也不利于C0穿过反应界面离开体系。填料又称熔盐稀释剂或液膜分散剂，其作用是减少炉料中熔液的相对体积，使覆盖在铬尖晶石表面的液膜减薄，增大0和C0的扩散速度。由于熔液相对体积减小，还可避免炉料严重烧结和结圈，保证回转窑正常运行。根据填料的种类及用量可分为有钙、少钙、低钙、无钙焙烧四种。H有钙焙烧法西方国家称为lime-basedroaStingprocess，独联体国家叫做dolomiteroastingprocesS(直译为白云石焙烧工艺)，

3、填料以氧化钙为主体，包括白云石、石灰石、生石灰和熟石灰。其作用有二：同矿中杂质FeaO、Al203、Si02反应形成铁铝酸钙4CaO·A1203·Fe203、硅酸钙2CaO·SiO2，避免它们形成钠盐以降低碱耗；生成的钙化合物熔点均高于反应温度，具有熔盐稀释剂作用。上世纪五十年代我国开始铬盐生产后，一直沿用苏联的有钙焙烧配方(称为乌拉尔1958方程式，参见苏联出版的“铬盐工艺学”)，100kg铬矿加入的CaOkg数由下面四式之一计算，式中Si02、AI203、Fe203、Cr203分别为100kg铬矿中该氧化物的kg数。Ca

4、Okg=1．88SiO2+0．91A1203+0．82Fe203+0．31Cr2O3(1)维普资讯http://www.cqvip.com盎_Z-监CaOkg=1．88SiO2+0．91A120，+0．82Fe20，+0．26Cr203(2)CaOkg=1．88Si02+1．IOA1203+0．70Fe203+0．31Cr203(3)CaOkg=1．88sio~+1．1OA1203+0．70Fe203+0．26Cr203(4)式1、3的CaO来自石灰石，但式1是铬矿中摩尔比Al203：Fe203>1时的配钙量，式3是摩尔比A

5、l0：Fe0<1时的配钙量。式2、4的CaO来自白云石，式2是铬矿中摩尔比Al0：Fe0>1时的配钙量，式4是摩尔比Al203：Fe203<1时的配钙量。各式前三项系数的理论依据如上所述，是依SiO：、Al：O、Fe2O生成2CaO·siO2和4CaO·A1203·Fe203算得(多余的Al2O3或Fe203则生成5CaO·3A120，或2CaO·Fe0)。第四项则是经验值，这是由于当初苏联有钙焙烧配料时不用或很少用返渣，若品位较高铬矿按前三项加入CaO时，熟料中熔液量超过30％，将出现结圈，故需增大钙量；而实验证明，如果以

6、各式前三项之和为理论量，再增加CaO量，则增加的CaO量与crO之重量比为O．31(用石灰石)或0．26(用白云石)时氧化率最大。利用三种铬矿计算得到的配CaO量见下表：矿中含量重％100kg矿配CaO舒术琢Cr2o3Sio2Al2o3Fe203kg西藏49．667．498．22l4．6748．78印度49．3l6．389．79l5．2948．75南非46．00．98l5．029-353．1l㈢无钙焙烧法西方国家称为lime-freeroastingprocess，独联体国家叫做dolomite—freeroastingpr

7、ocesS(直译为无白云石焙烧工艺)。其填料为本流程返渣，不再使用任何钙质填料，由铬矿带来的微量钙无论对主反应亦或副反应均无明显影响。海明斯的英国厂和美国德州厂、南非、土耳其、日本等国铬盐厂及中国民乐县化工厂均用此法。口低钙焙烧法维普资讯http://www.cqvip.com铬盐_Z-业30西方国家称为loW_limeroastingprocess。迄今使用低钙焙烧工艺的只有美国卡斯特尔海恩铬盐厂(最早为美国大祥公司所有，后被美国西方化学公司收购，2002年底又被英国海明斯公司兼并)。其填料主要是本流程返渣(粗渣)，但配料

8、时加入铬矿重量1／26的氧化钙，即不到前述各式所需Ca0量的十分之一。此低量钙的作用虽难免同SiO：、A1：0、Fe：0化合形成耐高温的钙盐，但主要是将南非矿含量较多的V20焙烧成为水不溶的钒酸钙ca(VO3)：，并在浸取时留在渣中(参见“铬盐技术通讯”总32期)。四少钙焙烧法国外无此称呼