[发明专利]一种铬提取和有害废物治理回收并制备铬化合物的方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金和资源回收的领域，具体涉及一种利用铬矿、含铬中间产物和含铬废弃物来生产具有多种用途的铬化合物的处理方法。

背景技术

铬具有熔、沸点高、硬度大、抗腐蚀性强等特点，三氧化二铬是一种广泛应用的多用产品，在化工、耐火材料和金属材料等领域应用广泛。但目前世界上铬资源大部分品质较低，而各种废弃的含铬有害废渣。尤其是六价铬的废渣不仅造成水体污染，土壤污染导致粮食和整个食物链的污染危害极大。目前我国有大约20加生产红矾钠的厂家，由于产生大量的废弃物处理不当，造成了相当大的浪费。含有的六价铬是严重危害人体健康的一种元素，而且其水溶性较好，固体废渣大量堆放时，由于雨水冲刷的原因，会造成大量的环境污染。但三价铬却是毒性相对较小的一种元素，而且还是人体所必须的一种微量元素，如果将含大量六价铬的废渣转化为三价铬，用于相应的方面，则会有很大前景。为此，如何在低品位的铬矿和中间产物绿色提取铬减少有害废弃物，以及从含铬废渣综合回收铬资源具有实际意义。

目前，对于铬铁矿有磁选法和电选法两种，前者要求其中的铁有强磁性，但实际生活中很难满足这个条件，电选能满足弱磁性分离，但处理量小，成本高，因此规模难以扩大(唐晓玲，朱霞丽.一种通过磁化焙烧使铬铁矿中铬铁分离，中国，ZL.201310475068.0)。

用酸处理铬铁矿和铬铁渣时，浸出液中会有大量的铁离子，影响回收、富集铬的质量，因此，在铬回收之前必须除去其中的铁。2005年，Dahnke等人在《Iron Control in Hydrometallurgy》提出采用磷酸沉淀法从酸性水溶液中除铁的方法，研究指出在25～57℃范围内,温度对磷酸沉铁影响不明显，在室温下形成的沉淀为无定型，而在50℃以上温度条件下所得沉淀物则具有类似磷硅酸铁天然矿物的晶型。2006年李雪飞釆用膦酸类萃取剂(如P204)在溶液pH值为1.5及一定相比萃取时间条件下，铁萃取率可达99％以上但同时铬的萃取率也高达25％。2007年胡国荣发表专利提出将针铁矿法应用于酸性溶液除铁并回收铬，虽然铁的去除率高达99％，但铬损率也较高15％，而且还很有可能造成铬的二次污染。2011年王亲猛根据草酸亚铁溶度积较低(K_sp＝2.1×10^-7，25℃)的性质,使溶液中的铁以草酸亚铁形式沉淀析出。对草酸沉铁而言,除温度和pH值外,草酸加入量是本方法的另一个关键因素。若草酸加入量过低,则亚铁离子难以沉淀完全，若添加量过多,则过量的草酸根将与草酸亚铁发生配合反应，沉淀下来的铁离子重新溶解并返回溶液,使铁的去除率不升反降。虽然草酸亚铁沉淀法可以实现铬、铁有效分离,工艺过程简单且易于操作,产品为草酸亚铁和三氧化二铬粉体,但该工艺需严格控制草酸加入量,而且限于pH值条件,溶液中和负荷较重。2015年徐志峰等在《有色金属科学与工程》中指出，对溶液中的铬、铁离子可用磷酸沉淀法加以分离，最终可使沉淀后溶液中铬的浓度降至0.04g/L左右，沉铬渣中铁含量降至0.4％。