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鉻鐵礦化學(xué)加工chemical processing of chromite ore

時(shí)間：2020-03-01 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
鉻鐵礦 (FeO·Cr2O3)是冶金原料，在無(wú)機(jī)鹽工業(yè)中，用化學(xué)方法可將鉻鐵礦加工成一系列鉻化合物。鉻礦有30多種，其中有工業(yè)價(jià)值的主要是鉻鐵礦。1981年世界鉻礦石開(kāi)采量約為9Mt，其中在化學(xué)工業(yè)中的消費(fèi)量占總消費(fèi)量的20％左右。南非是最大開(kāi)采地區(qū)，1981年開(kāi)采量為3.09Mt。
　　1850年，俄國(guó)組建規(guī)模較大的(年產(chǎn)1000～1500t)重鉻酸鹽廠。1885年，美國(guó)的巴爾的摩鉻工廠開(kāi)始生產(chǎn)重鉻酸鈉，同期歐洲的一些國(guó)家也進(jìn)行鉻化合物的生產(chǎn)。
　　加工方法 　鉻是兩性物質(zhì)，以多價(jià)態(tài)存在。鉻鐵礦的化學(xué)加工方法有堿性氧化法、還原鉻鐵法。前者是工業(yè)上普遍采用的方法。兩法都是先制取鉻酸鈉，再進(jìn)一步加工成一系列鉻化合物（見(jiàn)圖）。

圖

　　堿性氧化法 　分為鈉堿法和鉀堿法，以鈉堿法為主(主要用純堿)。在實(shí)際生產(chǎn)中為了減少純堿的消耗及減輕焙燒時(shí)的燒結(jié)現(xiàn)象，可加鈣質(zhì)填料焙燒。純堿石灰氧化焙燒法雖產(chǎn)生的廢渣量大、處理困難，但因耗堿量少、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)穩(wěn)定等因素，目前被廣泛采用。此法要求鉻鐵礦中三氧化二鉻的含量應(yīng)不低于35％，硅、鋁等雜質(zhì)含量越少越好，因這些雜質(zhì)的存在會(huì)增加堿耗、降低爐料的熔點(diǎn)、影響轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品質(zhì)量。將經(jīng)選礦除去大部分雜質(zhì)的200目左右的礦粉與純堿、石灰質(zhì)填料，按一定比例在混料器中混合，造粒后送入回轉(zhuǎn)窯（見(jiàn)窯），在1100～1200℃的高溫下，于氧化氣氛中焙燒約 1～4h，冷卻后粉碎，再用水浸取、過(guò)濾、精制得到鉻酸鈉溶液。焙燒過(guò)程中的主要反應(yīng)為：　

4(FeO·Cr2O3)＋8Na2CO3＋7O2─→8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2

在加工過(guò)程中控制各種物料的配比及焙燒條件很重要，配比由礦石的質(zhì)量、有害雜質(zhì)的含量而定，同時(shí)物料配比也影響焙燒條件的選擇。氧化焙燒是該法的關(guān)鍵工序，直接影響鉻的轉(zhuǎn)化率、收率及經(jīng)濟(jì)效益。
　　還原鉻鐵法 　先將鉻鐵礦還原得到鉻鐵。再由鉻鐵加工成鉻酸鈉。有煅燒氧化和電解氧化兩種方法：煅燒氧化是將鉻鐵和純堿（或燒堿）在 800℃下進(jìn)行氧化煅燒，使鉻鐵中的鉻氧化成六價(jià)，生成鉻酸鈉，與鐵分離；電解氧化是以鉻鐵作陽(yáng)極、鉛為陰極，在堿溶液中電解氧化，陽(yáng)極不斷消耗而氧化成鉻酸鈉。
　　產(chǎn)品用途 　在鉻化合物中最有工業(yè)價(jià)值的是鉻酸的鈉鹽和鉀鹽，特別是重鉻酸鈉和鉻酐，此外還有重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、硫酸鉻鉀、堿式硫酸鉻等，它們的用途十分廣泛（見(jiàn)表）。

圖

 
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