铬铁矿无钙焙烧渣中铁铝铬的资源化利用
发布时间：2021-10-25 21:08
无钙渣是用铬铁矿生产铬盐后产生的危险工业固废。然而,其中含有多种金属元素,也是一种潜在二次资源,且年产量高达六十万吨。因此,发展其回收利用技术不仅是保护环境、节约资源的根本要求,更是铬盐产业可持续发展的迫切需要。本研究基于无钙渣的物理化学特性,提出了搅拌水洗-盐酸浸出-絮凝剂制备工艺,实现了无钙渣的高效利用。其中,水洗过程基于渣中铬酸钠水溶性,以去离子水为浸提剂,采用常压搅拌浸出法,实现铬酸钠高效回收。确定其最佳参数为:液固比10mL·g-1,浸提温度70oC,搅拌速率200 rpm,浸提时间33 min。该条件下,铬酸钠回收率高达97.27%。同时,该过程符合缩核模型,且主要受液膜扩散控制。其中,搅拌速率从50 rpm增大到300 rpm,浸出活化能从17.66 kJ·mol-1减小至11.27 kJ·mol-1。盐酸浸出过程基于渣中金属氧化物酸溶性,以盐酸溶液为浸提剂,湿法浸取回收金属元素,确定其最佳参数为:盐酸浓度12 mol·L-1、液固比5.6 mL·g-1、浸出温度...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无钙渣火法冶炼工艺
重庆理工大学硕士学位论文10图1.2铬铁粉制备草酸亚铁工艺当前，火法冶炼工艺基于不同金属元素氧化性差异，实现铬铁选择性回收。然而，无钙渣铁铬品位低，工艺能耗高，产品用途有限，致使该法经济可行性欠佳。目前，针对火法回收无钙渣中金属元素的研究仅停留在实验室阶段，尚无工业化应用趋势。1.3.2.3其他利用方式无钙渣中铁含量约30wt%，品位与贫铁矿相当，是一种潜在铁矿资源。通过适当选矿处理，提高铁品位，可广泛应用于炼铁工业。如齐天贵[76]采用高温碳还原-磁选技术分离无钙渣，在渣碳比6.6：1，焙烧温度1300oC，焙烧时间120min，激磁电流0.8A条件下，磁选精矿铁品位提高至80.64wt%，可作为铁精矿应用于炼铁工业。同时，磁选尾矿中镁铝含量提高，可用于耐火材料制备。彭熙等[77]采用磁选分离-热压烧结法，利用无钙渣制备致密耐火材料。破碎磁选，分离富铝组分，添加镁粉，调节化学组成，热压烧结成型，所得产品致密度为92.10%，抗压强度达151MPa。1.3.2.4小结当前，铬铁矿无钙焙烧工艺因尾渣排放量小，且渣中不含致癌性铬酸钙，被鉴定为一种铬盐清洁生产工艺，得到广泛推广应用。其中，湖北振华化学股份有限公司和重庆民丰化工有限责任公司均已实现工业化。然而，该工艺所产生无钙渣与有钙渣性质迥异，适用于后者的资源化利用技术不能机械移植到前者上。同时，当前对无钙渣性质缺乏系统性研究，资源化利用探索，也仅将其看作一个独
无钙渣水洗装置
【参考文献】：
期刊论文
[1]铬铁矿无钙焙烧渣盐酸浸出[J]. 叶鹏,全学军,秦险峰,封承飞,李纲,鹿存房,齐学强,蒋丽. 化工学报. 2019(11)
[2]铬铁矿无钙焙烧渣的酸浸解毒及浸出行为[J]. 吴俊,程雯,全学军,吴海峰,李纲,罗华政. 无机盐工业. 2019(07)
[3]氢氧化钠-磷酸盐浸出白钨矿精矿动力学（英文）[J]. 李停停,沈岩柏,赵思凯,殷尧禹,卢瑞,高淑玲,韩聪,魏德洲. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(03)
[4]聚硅酸铝铁元素配比对饮料废水处理性能研究[J]. 郭雷,张硌,高红莉,胡军周,李洪涛. 环境科学与技术. 2017(S1)
[5]PSAF-DMDAAC复合絮凝剂的制备及含铊废水的处理[J]. 许友泽,成应向,付广义,赵媛媛,陈才丽. 化工环保. 2017(01)
[6]铬渣在青钢烧结生产中的应用[J]. 王东,张艳,刘鹏,罗思义,仪垂杰. 河北冶金. 2015(09)
[7]以废渣配制玻璃着色剂的研究[J]. 方久华,左明扬,杨峰,齐砚勇. 硅酸盐通报. 2015(09)
[8]铬渣中铬的赋存形态表征和酸浸出特性[J]. 王斌远,陈忠林,李金春子,沈吉敏,樊磊涛. 哈尔滨工业大学学报. 2015(08)
[9]铬盐无钙焙烧渣加压硫酸浸出[J]. 赵备备,王少娜,郑诗礼,杨得军. 过程工程学报. 2014(06)
[10]Mg-Al水滑石的溶解动力学及热力学[J]. 徐圣,廖梦尘,曾虹燕,朱培函,张治青,黄清军,刘小军,张伟. 化工学报. 2014(08)
博士论文
[1]粉煤灰与氧化铁皮制备复合型混凝剂及混凝性能研究[D]. 劳德平.北京科技大学 2019
[2]铬铁矿强氧化焙烧理论与技术研究[D]. 齐天贵.中南大学 2012
[3]复合阴离子改性铁盐絮凝剂处理稠油石化污水研究[D]. 李立君.哈尔滨工业大学 2010
[4]聚铁基复合絮凝剂的研究[D]. 郑怀礼.重庆大学 2003
硕士论文
[1]铬盐清洁工艺中铬的分离与制备重铬酸钠的研究[D]. 吴海峰.重庆理工大学 2019
[2]钢材酸洗废液制备聚合氯化铁及应用基础研究[D]. 黄林长.华东交通大学 2018
[3]复合型絮凝剂的制备对印染废水处理的实验研究[D]. 衡涛.华东理工大学 2018
[4]铬铁矿无钙焙烧渣的解毒及浸出研究[D]. 吴俊.重庆理工大学 2018
[5]钢渣与铬渣净化硫化氢的性能与机理研究[D]. 林聪.山东大学 2016
[6]利用铬渣冶炼特种铬铁的配方优化及机理研究[D]. 王贞.西安建筑科技大学 2016
[7]铬渣绿色混凝土的制备与性能研究[D]. 张潇.武汉理工大学 2016
[8]离子膜电解制备金属铬粉及阳极电溶高碳铬铁的研究[D]. 李超.哈尔滨工业大学 2014
[9]AM-DMC-DMAA共聚物絮凝剂的双水相法制备及应用[D]. 吴欢.陕西科技大学 2014
[10]冶金工业废渣类添加剂对燃煤助燃脱硝的影响及机理研究[D]. 吴芳.武汉科技大学 2014
本文编号：3458166
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无钙渣火法冶炼工艺
重庆理工大学硕士学位论文10图1.2铬铁粉制备草酸亚铁工艺当前，火法冶炼工艺基于不同金属元素氧化性差异，实现铬铁选择性回收。然而，无钙渣铁铬品位低，工艺能耗高，产品用途有限，致使该法经济可行性欠佳。目前，针对火法回收无钙渣中金属元素的研究仅停留在实验室阶段，尚无工业化应用趋势。1.3.2.3其他利用方式无钙渣中铁含量约30wt%，品位与贫铁矿相当，是一种潜在铁矿资源。通过适当选矿处理，提高铁品位，可广泛应用于炼铁工业。如齐天贵[76]采用高温碳还原-磁选技术分离无钙渣，在渣碳比6.6：1，焙烧温度1300oC，焙烧时间120min，激磁电流0.8A条件下，磁选精矿铁品位提高至80.64wt%，可作为铁精矿应用于炼铁工业。同时，磁选尾矿中镁铝含量提高，可用于耐火材料制备。彭熙等[77]采用磁选分离-热压烧结法，利用无钙渣制备致密耐火材料。破碎磁选，分离富铝组分，添加镁粉，调节化学组成，热压烧结成型，所得产品致密度为92.10%，抗压强度达151MPa。1.3.2.4小结当前，铬铁矿无钙焙烧工艺因尾渣排放量小，且渣中不含致癌性铬酸钙，被鉴定为一种铬盐清洁生产工艺，得到广泛推广应用。其中，湖北振华化学股份有限公司和重庆民丰化工有限责任公司均已实现工业化。然而，该工艺所产生无钙渣与有钙渣性质迥异，适用于后者的资源化利用技术不能机械移植到前者上。同时，当前对无钙渣性质缺乏系统性研究，资源化利用探索，也仅将其看作一个独
无钙渣水洗装置
【参考文献】：
期刊论文
[1]铬铁矿无钙焙烧渣盐酸浸出[J]. 叶鹏,全学军,秦险峰,封承飞,李纲,鹿存房,齐学强,蒋丽. 化工学报. 2019(11)
[2]铬铁矿无钙焙烧渣的酸浸解毒及浸出行为[J]. 吴俊,程雯,全学军,吴海峰,李纲,罗华政. 无机盐工业. 2019(07)
[3]氢氧化钠-磷酸盐浸出白钨矿精矿动力学（英文）[J]. 李停停,沈岩柏,赵思凯,殷尧禹,卢瑞,高淑玲,韩聪,魏德洲. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(03)
[4]聚硅酸铝铁元素配比对饮料废水处理性能研究[J]. 郭雷,张硌,高红莉,胡军周,李洪涛. 环境科学与技术. 2017(S1)
[5]PSAF-DMDAAC复合絮凝剂的制备及含铊废水的处理[J]. 许友泽,成应向,付广义,赵媛媛,陈才丽. 化工环保. 2017(01)
[6]铬渣在青钢烧结生产中的应用[J]. 王东,张艳,刘鹏,罗思义,仪垂杰. 河北冶金. 2015(09)
[7]以废渣配制玻璃着色剂的研究[J]. 方久华,左明扬,杨峰,齐砚勇. 硅酸盐通报. 2015(09)
[8]铬渣中铬的赋存形态表征和酸浸出特性[J]. 王斌远,陈忠林,李金春子,沈吉敏,樊磊涛. 哈尔滨工业大学学报. 2015(08)
[9]铬盐无钙焙烧渣加压硫酸浸出[J]. 赵备备,王少娜,郑诗礼,杨得军. 过程工程学报. 2014(06)
[10]Mg-Al水滑石的溶解动力学及热力学[J]. 徐圣,廖梦尘,曾虹燕,朱培函,张治青,黄清军,刘小军,张伟. 化工学报. 2014(08)
博士论文
[1]粉煤灰与氧化铁皮制备复合型混凝剂及混凝性能研究[D]. 劳德平.北京科技大学 2019
[2]铬铁矿强氧化焙烧理论与技术研究[D]. 齐天贵.中南大学 2012
[3]复合阴离子改性铁盐絮凝剂处理稠油石化污水研究[D]. 李立君.哈尔滨工业大学 2010
[4]聚铁基复合絮凝剂的研究[D]. 郑怀礼.重庆大学 2003
硕士论文
[1]铬盐清洁工艺中铬的分离与制备重铬酸钠的研究[D]. 吴海峰.重庆理工大学 2019
[2]钢材酸洗废液制备聚合氯化铁及应用基础研究[D]. 黄林长.华东交通大学 2018
[3]复合型絮凝剂的制备对印染废水处理的实验研究[D]. 衡涛.华东理工大学 2018
[4]铬铁矿无钙焙烧渣的解毒及浸出研究[D]. 吴俊.重庆理工大学 2018
[5]钢渣与铬渣净化硫化氢的性能与机理研究[D]. 林聪.山东大学 2016
[6]利用铬渣冶炼特种铬铁的配方优化及机理研究[D]. 王贞.西安建筑科技大学 2016
[7]铬渣绿色混凝土的制备与性能研究[D]. 张潇.武汉理工大学 2016
[8]离子膜电解制备金属铬粉及阳极电溶高碳铬铁的研究[D]. 李超.哈尔滨工业大学 2014
[9]AM-DMC-DMAA共聚物絮凝剂的双水相法制备及应用[D]. 吴欢.陕西科技大学 2014
[10]冶金工业废渣类添加剂对燃煤助燃脱硝的影响及机理研究[D]. 吴芳.武汉科技大学 2014
本文编号：3458166
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