烧结法降解铬渣中六价铬

杨晓辉 黄博

锦州集信实业有限公司

一、前言

铬渣是指在重铬酸钠生产过程中，由铬铁矿、纯碱、白云石、石灰石按一定比例混合，经高温焙烧，用水浸取铬酸钠后所得的残渣。铬渣中含有毒性极大的六价铬，而六价铬化合物具有很强的氧化性，可以通过消化道和皮肤进入人体，分布在肝和肾中，或经呼吸道积存于肺部，可引起铬疮、支气管炎、肺炎等，世界各国已将其列入危险固体废物之列。我国铬渣由于产生量巨大且长期以来采取堆存的方式，使得铬渣污染问题尤为严重，因此铬渣的无害化处理已迫在眉睫。

二、铬渣解毒机理

烧结法处理铬渣其技术原理是以铬渣为原料焦粉混合，经高温烧结制成电熔刚玉料。烧结过程中，铬渣中残留的六价铬在碳及一氧化碳的作用下得到充分还原，达到解毒的目的。主要化学反应式为：铬渣与煤的混合物在加热过程中铬渣以Na2CrO4代表水溶性Cr6+和以CaCrO4代表的酸溶性Cr6+，被C和CO还原为三价铬,Cr6+还原主反应式：

因此烧结刚玉中铬主要以碳化铬的形态存在。

三、主要技术指标

（一）产品指标

1.执行企业标准 Q/JXGW 006-2016

化学成分 %AL2O3 Cr2O3 Na2O C Cr6+不小于 不大于FA98 97.5 0.6 0.3 0.15 0.0005 FA97 96.5 1.0 0.3 0.20 0.0005 FA96 95.0 1.3 0.4 0.30 0.0005牌号

2.副产品指标

名称 Cr Fe Si C Al P S

3.主要设备

序号 设备名称 规格 台数 功率1配料微机 PC610 12 ---2贮料仓 32m3 12 ---3二次混合机 Φ2500＊6150 2 40KW 4烧结机 18㎡弯道式 1 15KW 5单辊破碎机 Φ1140＊1600 1 40KW 6热矿振动筛 SZR1545 1 7.5＊2 7主抽风机 D2000-11 1 680KW 8重力除尘器 Φ3100 1 ---9电除尘器 ATD-30-3型 1 30㎡

4.原材料

（1）入炉铬渣的化学成分要求

（2）煅后石油焦

四、工艺流程

铬渣→破碎（0～3）→均化场混料→皮带+斗提→料仓→入炉→还原剂石油焦→冶炼→精炼→倾倒→接包→冷却（90～120h）→扣包→破碎→选料→制粒、制粉→成品→入库。

五、工艺规程

（一）铬渣筛分破碎: 铬渣经破碎筛分制备成＜3mm的粒级。

（二）配料

1.严格按混料要求对进入均化场的铬渣进行混料，当0～3mm铬渣倒入地坑的量达到地坑容积三分之一时，将其倒入另一个地坑。原则：用抓斗从地坑的不同部位抓取，倒入另一个地坑的中间位置，使其隆起一个包，每次抓斗放料从包的顶部流下，形成自然混均；当包的量达到与地坑的上沿一致时，再次将包移到空地。这样往复，能够将铬渣混合均匀。2.将混合合格的铬渣吊到铬渣料仓备用。3.将进厂的石油焦吊到料仓中备用。4.技术员核算每炉配料比，经车间主任审批后交付给混料人员。5.混料员按配料单开启铬渣和石油焦的皮带秤，通过斗式提升机给三楼冶炼料仓上料。

（三）布料与点火

布料采用圆辊给料机加反射板，通过反射板的偏析作用，将大颗粒混合料布到下层以改善料层的透气性。点火采用煤粉点火器，点火时间1～1.5min，点火温度1050℃±50℃。

（四）烧结

烧结机上的混合料经点火后，在烧结抽风机负压下作用进行抽风烧结。烧结料层厚350mm.烧结饼卸下后用单辊破碎机破碎至小于150mm，在经热矿振动筛筛出热返矿。

（五）抽风除尘系统

烧结机废气经重力除尘器和旋风除尘器除尘后通过主抽风机、烟囱排入大气中。

（六）冷却

烧结矿冷却在改造为鼓风冷却的带冷机上进行。带冷机配有3台离心鼓风机，冷却风量为3000 m3/t·s，冷却风压3500 Pa，冷却后的烧结矿温度＜150℃。

结论：利用铬渣烧结，解毒彻底，烧结后铬渣中六价铬脱出率＞99%，烧结刚玉中残留的六价铬＜5ppm，使铬渣得到资源化处理。工艺全过程，没有水、气、尘、渣的二次污染问题。具有重要的环境保护意义。