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。