铬渣处理工艺技术

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五.铬渣处理工艺技术

高温还原冶炼是处理铬渣污染的最佳途径。烧结是将粉状物料(如粉矿和精矿)进行高温加热,在不完全融化的条件下烧结成块的方法。铬渣在烧结过程中的还原解毒主要是烧结过程中的C和CO在高温下的强还原性,将Cr6+还原成Cr3+,起到解毒的目的;烧结矿中的CaO、mgO、FeO等又与Cr2O3发生反应,因此烧结矿(块)中的铬主要以铬尖晶石(mgO、Cr2O3)、铬铁矿和铬酸钙等形态存在。

铬渣在烧结工艺进行高温(温度1200~1300℃)条件还原生产烧结矿的化学反应方程式如下:

2Na2CrO4 + 3CO = Cr2O3 + 2Na2O + 3CO2

2CaCrO4 + 3CO = Cr2O3 + 2CaO + 3CO2

2CrO3 + 3CO = Cr2O3 + 3CO2

Cr2O6 + 3CO = Cr2O3 + 3CO2

通过上述反应,使得Cr6+被还原为Cr3+,以Cr2O3的形式存在于烧结矿中。

在高温冶炼过程中(温度1600℃左右时),Cr3+又被进一步还原为单质金属铬。主要还原化学方程式如下:

Cr2O3 + 3CO = 2Cr + 3CO2

Cr2O3 + 3C = 2Cr + 3CO

Cr2O3 + 3H2 = 2Cr + 3H2O

通过以上两步高温还原处理铬渣的系列反应,铬渣中的Cr6+被还原为单质金属铬,达到实现彻底解毒的目的。

高温还原冶炼法处理铬渣工的工艺流程图如下

1、铬渣在烧结过程中的工艺流程示意图:

2、在高温还原炉的工艺流程示意图:

高炉还原冶炼炉 铬渣堆场

破碎筛

精铁矿粉 铁矿粉

焦粉 称量配料

二次混料 备料点火

一次混料

煤气 抽风烧结

烧结矿

成品冷却

以Cr2O3形式存在与烧结矿中的烧结矿 焦炭 溶剂

生铁,还原的金属铬存在于生铁中 渣 七、完成铬渣处理需增的投资:

1、铬渣封闭式堆场:1000万元。

2、设备改选费用: 400万元。

3、监视检测设施及人员培训费用:200万元。

4、配置铬渣作业的防护用品:60万元。

以上费用合计:¥1660万元。

八、铬渣高温处理的成本校算

1、铬渣在烧结工序的成本校算:

在烧结过程中处理一吨铬渣需消耗的情况如下表:

序号 名称 单位 数量 单价 费用

1 焦粉 Kg/t 100 1000元/t 110.00

2 煤气 Nm3/t 300 0.5元/Nm3 150.00

3 电力 Kwh 30 0.5元/ Kwh 15.00

4 机物料消耗 元/t 30.00

5 人工费用 元/t 75.00

合计 380.00

2、铬渣经烧结高温还原以Cr2O3的形式进入高温还原炉的成本校算:

在高温还原炉冶炼中处理一吨铬渣需增加的消耗如下表:

序号 名称 单位 数量 单价 费用

1 焦炭 Kg/t 650 1450元/t 942.00

2 无烟煤 Nm3/t 140 1200元/Nm3 168.00

3 电耗 Kwh 150 0.5元/ Kwh 75.00

4 机物料消耗 元/t 50元/t 50.00

5 人工费用 元/t 50元/t 50.00

合计 1285.00

铬渣在烧结过程的处理成本为:380元/t,在高温还原炉中的处理成本为:1285元/t,以上两项处理成本合计为:¥1665元/t。