鉻鐵礦氧化焙燒

鉻鐵礦氧化焙燒

鉻鐵礦氧化焙燒(oxidiz-ing roasting of chromite)是指由鉻鐵礦、純鹼和填充料組成的爐料。在高溫通空氣常壓下進行焙燒,使鉻尖晶石中的鉻轉化為水溶性鉻酸鹽的過程。也稱鈉化氧化焙燒。石灰石和白雲石經粉碎,與純鹼和乾燥的鉻浸出渣l按一定比例充分混合,混合料在迴轉窯內進行一次或多次氧化焙燒,焙燒溫度為1373-1423K,爐料在迴轉窯內的停留時間為2-4h。生成多種化合物,其中主要有鐵酸鹽,矽酸鹽和鋁酸鹽等。鉻尖晶石中的鉻在焙燒中轉化為水溶生鉻酸鈉。其轉化速度隨溫度升高、料層中的氧濃度增大而加快,但最高焙燒溫度受到爐料燒結強度的限制。一般尾氣中氧體積濃度控制在7%~10%之內。

簡介

鉻鐵礦氧化焙燒(oxidiz-ing roasting of chromite)是指由鉻鐵礦、純鹼和填充料組成的爐料。在高溫通空氣常壓下進行焙燒,使鉻尖晶石中的鉻轉化為水溶性鉻酸鹽的過程。也稱鈉化氧化焙燒 。

簡史

早期採用鉻鐵礦和硝酸鉀氧化劑在坩堝內熔融的方法,後來用空氣中的氧作氧化劑以及用鉀鹼代替了鉀硝,接著又發展到用石灰作填充料的氧化焙燒工藝。到19世紀80年代,以純鹼代替了鉀鹼,採用轉底爐氧化焙燒,轉底爐又經改進成為環底爐。大型爐底面積已達165m ,月生產重鉻酸鈉達1000t。20世紀初,又改用迴轉窯,使生產力大為提高,為了改善爐料生能。又添加白雲石填料,形成了當今普遍採用的迴轉窯加鈣氧化焙燒工藝。

原理

石灰石和白雲石經粉碎,與純鹼和乾燥的鉻浸出渣按一定比例充分混合,混合料在迴轉窯內進行一次或多次氧化焙燒,焙燒溫度為1373-1423K,爐料在迴轉窯內的停留時間為2-4h。生成多種化合物,其中主要有鐵酸鹽,矽酸鹽和鋁酸鹽等。鉻尖晶石中的鉻在焙燒中轉化為水溶生鉻酸鈉。其轉化速度隨溫度升高、料層中的氧濃度增大而加快,但最高焙燒溫度受到爐料燒結強度的限制。一般尾氣中氧體積濃度控制在7%~10%之內 。

設備

反射爐的進出料和翻料都是手工操作,勞動強度大,焙燒料質量低,採用氣體為燃料的環底爐,水冷螺旋出料,機械化程度較高,但靜止薄料層,設備能力較低,現今大多數採用等徑迴轉窯,窯內襯粘土磚。年生產能力為3000t鉻酸鈉的迴轉窯,內徑為1.9m,長12m,傾斜度3.5%,轉速為0.6r/min,燃料為重油或天然氣。窯尾有換熱器,用煤作燃料時,尖晶石的轉化率較低。

迴轉窯的機械化程度高,混合料用螺旋給料機定量連續給料、經溜管加入迴轉窯。藉助迴轉窯的轉動,爐料向前移動,1073K左右的焙燒料直接經窯頭箱下料口落入接料器,冷卻或直接倒入浸出器浸出,873K左右的煙氣經換熱器換熱及多級除塵,由引風機通過煙囪排空。

制粒焙燒

混合料在圓盤制粒機上制粒,粒徑為3-5mm,粒料加快迴轉窯的氧化焙燒速度。此法的優點是鉻尖晶石的轉化率高,過程操作穩定和設備生產能力大。日本電工株式會社的德島廠已實現工業化生產,中國完成了低鈣焙燒中間試驗。無鈣焙燒正處在試驗階段 。

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