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．