無鈣渣是用鉻鐵礦生產(chǎn)鉻鹽后產(chǎn)生的危險工業(yè)固廢。然而,其中含有多種金屬元素,也是一種潛在二次資源,且年產(chǎn)量高達六十萬噸。因此,發(fā)展其回收利用技術(shù)不僅是保護環(huán)境、節(jié)約資源的根本要求,更是鉻鹽產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。本研究基于無鈣渣的物理化學特性,提出了攪拌水洗-鹽酸浸出-絮凝劑制備工藝,實現(xiàn)了無鈣渣的高效利用。其中,水洗過程基于渣中鉻酸鈉水溶性,以去離子水為浸提劑,采用常壓攪拌浸出法,實現(xiàn)鉻酸鈉高效回收。確定其最佳參數(shù)為:液固比10mL·g^-1,浸提溫度70oC,攪拌速率200 rpm,浸提時間33 min。該條件下,鉻酸鈉回收率高達97.27%。同時,該過程符合縮核模型,且主要受液膜擴散控制。其中,攪拌速率從50 rpm增大到300 rpm,浸出活化能從17.66 kJ·mol^-1減小至11.27 kJ·mol^-1。鹽酸浸出過程基于渣中金屬氧化物酸溶性,以鹽酸溶液為浸提劑,濕法浸取回收金屬元素,確定其最佳參數(shù)為:鹽酸濃度12 mol·L^-1、液固比5.6 mL·g^-1、浸出溫度... 

【文章來源】：重慶理工大學重慶市

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

無鈣渣火法冶煉工藝

重慶理工大學碩士學位論文10圖1.2鉻鐵粉制備草酸亞鐵工藝當前，火法冶煉工藝基于不同金屬元素氧化性差異，實現(xiàn)鉻鐵選擇性回收。然而，無鈣渣鐵鉻品位低，工藝能耗高，產(chǎn)品用途有限，致使該法經(jīng)濟可行性欠佳。目前，針對火法回收無鈣渣中金屬元素的研究僅停留在實驗室階段，尚無工業(yè)化應(yīng)用趨勢。1.3.2.3其他利用方式無鈣渣中鐵含量約30wt%，品位與貧鐵礦相當，是一種潛在鐵礦資源。通過適當選礦處理，提高鐵品位，可廣泛應(yīng)用于煉鐵工業(yè)。如齊天貴[76]采用高溫碳還原-磁選技術(shù)分離無鈣渣，在渣碳比6.6：1，焙燒溫度1300oC，焙燒時間120min，激磁電流0.8A條件下，磁選精礦鐵品位提高至80.64wt%，可作為鐵精礦應(yīng)用于煉鐵工業(yè)。同時，磁選尾礦中鎂鋁含量提高，可用于耐火材料制備。彭熙等[77]采用磁選分離-熱壓燒結(jié)法，利用無鈣渣制備致密耐火材料。破碎磁選，分離富鋁組分，添加鎂粉，調(diào)節(jié)化學組成，熱壓燒結(jié)成型，所得產(chǎn)品致密度為92.10%，抗壓強度達151MPa。1.3.2.4小結(jié)當前，鉻鐵礦無鈣焙燒工藝因尾渣排放量小，且渣中不含致癌性鉻酸鈣，被鑒定為一種鉻鹽清潔生產(chǎn)工藝，得到廣泛推廣應(yīng)用。其中，湖北振華化學股份有限公司和重慶民豐化工有限責任公司均已實現(xiàn)工業(yè)化。然而，該工藝所產(chǎn)生無鈣渣與有鈣渣性質(zhì)迥異，適用于后者的資源化利用技術(shù)不能機械移植到前者上。同時，當前對無鈣渣性質(zhì)缺乏系統(tǒng)性研究，資源化利用探索，也僅將其看作一個獨

無鈣渣水洗裝置

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鉻鐵礦無鈣焙燒渣鹽酸浸出[J]. 葉鵬,全學軍,秦險峰,封承飛,李綱,鹿存房,齊學強,蔣麗.  化工學報. 2019(11)
[2]鉻鐵礦無鈣焙燒渣的酸浸解毒及浸出行為[J]. 吳俊,程雯,全學軍,吳海峰,李綱,羅華政.  無機鹽工業(yè). 2019(07)
[3]氫氧化鈉-磷酸鹽浸出白鎢礦精礦動力學（英文）[J]. 李停停,沈巖柏,趙思凱,殷堯禹,盧瑞,高淑玲,韓聰,魏德洲.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(03)
[4]聚硅酸鋁鐵元素配比對飲料廢水處理性能研究[J]. 郭雷,張硌,高紅莉,胡軍周,李洪濤.  環(huán)境科學與技術(shù). 2017(S1)
[5]PSAF-DMDAAC復(fù)合絮凝劑的制備及含鉈廢水的處理[J]. 許友澤,成應(yīng)向,付廣義,趙媛媛,陳才麗.  化工環(huán)保. 2017(01)
[6]鉻渣在青鋼燒結(jié)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 王東,張艷,劉鵬,羅思義,儀垂杰.  河北冶金. 2015(09)
[7]以廢渣配制玻璃著色劑的研究[J]. 方久華,左明揚,楊峰,齊硯勇.  硅酸鹽通報. 2015(09)
[8]鉻渣中鉻的賦存形態(tài)表征和酸浸出特性[J]. 王斌遠,陳忠林,李金春子,沈吉敏,樊磊濤.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2015(08)
[9]鉻鹽無鈣焙燒渣加壓硫酸浸出[J]. 趙備備,王少娜,鄭詩禮,楊得軍.  過程工程學報. 2014(06)
[10]Mg-Al水滑石的溶解動力學及熱力學[J]. 徐圣,廖夢塵,曾虹燕,朱培函,張治青,黃清軍,劉小軍,張偉.  化工學報. 2014(08)

博士論文
[1]粉煤灰與氧化鐵皮制備復(fù)合型混凝劑及混凝性能研究[D]. 勞德平.北京科技大學 2019
[2]鉻鐵礦強氧化焙燒理論與技術(shù)研究[D]. 齊天貴.中南大學 2012
[3]復(fù)合陰離子改性鐵鹽絮凝劑處理稠油石化污水研究[D]. 李立君.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[4]聚鐵基復(fù)合絮凝劑的研究[D]. 鄭懷禮.重慶大學 2003

碩士論文
[1]鉻鹽清潔工藝中鉻的分離與制備重鉻酸鈉的研究[D]. 吳海峰.重慶理工大學 2019
[2]鋼材酸洗廢液制備聚合氯化鐵及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 黃林長.華東交通大學 2018
[3]復(fù)合型絮凝劑的制備對印染廢水處理的實驗研究[D]. 衡濤.華東理工大學 2018
[4]鉻鐵礦無鈣焙燒渣的解毒及浸出研究[D]. 吳俊.重慶理工大學 2018
[5]鋼渣與鉻渣凈化硫化氫的性能與機理研究[D]. 林聰.山東大學 2016
[6]利用鉻渣冶煉特種鉻鐵的配方優(yōu)化及機理研究[D]. 王貞.西安建筑科技大學 2016
[7]鉻渣綠色混凝土的制備與性能研究[D]. 張瀟.武漢理工大學 2016
[8]離子膜電解制備金屬鉻粉及陽極電溶高碳鉻鐵的研究[D]. 李超.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[9]AM-DMC-DMAA共聚物絮凝劑的雙水相法制備及應(yīng)用[D]. 吳歡.陜西科技大學 2014
[10]冶金工業(yè)廢渣類添加劑對燃煤助燃脫硝的影響及機理研究[D]. 吳芳.武漢科技大學 2014



本文編號：3458166