论文部分内容阅读
钒钛磁铁矿是我国重大特色多金属矿产资源，为我国钢铁冶炼主要矿产原料;随着科技的进步、生产力的提高，钒钛磁铁矿中铁之外的其他价值元素得到越来越多的充分利用。现行工业化冶炼流程仅能提取其中的铁和钒，这就带来大量含铬、钛废渣的污染问题。充分利用这些废渣，有效解决其存放带来的环境风险问题有重要意义。 毕业设计实验所用原料为建龙废水处理沉淀物高铬渣，经检测分析该渣为无定形态。结合化学定性分析、原料产生流程，认定该渣中铬元素主要以氢氧化铬形式存在，杂质主要为可溶性含硫、钠盐以及含硅不溶物。本文针对该渣成分设计了脱水焙烧-浸出实验，以期能将其中的铬转换为可以直接用于工业冶炼的粗产品。实验确定了焙烧工艺、浸出工艺流程的最佳反应条件，焙烧温度800℃、焙烧时间为90 min时，焙烧效果最好;浸出液溶质为氢氧化钠时浸出效果优于盐酸，当氢氧化钠浓度为4 mol/L、浸出液固比为6∶1、浸出温度为95℃、浸出时间为40 min时浸出效果最好。在上述的工艺流程下制得的三氧化二铬粗产品的纯度接近89％，从成分分析来看，完全可以利用传统的金属热还原法或电解法工艺制取金属铬。 实验探究了使用重新沉淀氢氧化铬提高铬产品纯度的工艺，得出了最佳浸出、沉淀铬的反应条件:浸出温度90℃、浸出时间50 min、硫酸加入系数1.4、硫酸浓度为4 mol/L时铬几乎完全浸出;沉淀pH=7、沉淀温度90℃、沉淀时间为50 min时，铬的回收率达99％以上。另外实验还探究了聚丙烯酰胺加入量和铬离子浓度对氢氧化铬沉淀过滤性改善的影响，得出了最佳反应条件。在沉铬实验之前，实验使用焦亚硫酸钠、草酸对其进行除铁，探究了焦亚硫酸钠加入量和反应时间对除铁效果的影响，当焦亚硫酸钠加入系数为1.6时，反应时间为20 min时，铁去除率接近47％。最后将重新沉淀的氢氧化铬水洗，得到的三氧化二铬纯度为94％左右。