[发明专利]一种低铝含量的金属铬冶炼方法

说明书

一种低铝含量的金属铬冶炼方法，包括以下步骤：将工业三氧化二铬、氧化钙、氧化铝或氧化镁、氧化钠按照质量比1‑5:0.01‑0.1:6‑9:0.01‑0.4用混料机混合，得混合料A；将工业三氧化二铬和碳按照质量比1:0.1‑0.5用混料机混合，得混合料B；将混合料A加入电炉中完全熔化后，加入混合料B，电炉冶炼温度大于1750℃使后加入的物料全部化清；自然降温冷却至温度低于100℃后出炉，清掉外表的渣得到金属铬块，破碎后包装，得到商品金属铬。所述方法具有能耗低，产品纯度高的优点。

技术领域

本发明涉及铬金属冶炼领域，具体涉及一种低含铝的铬金属冶炼方法。

背景技术

金属铬通常用于冶炼高温合金、电阻合金、精密合金及其它非铁基合金。随着国内外科学技术的进步，高质量金属铬的作用越来越大。金属铬的生产方法有电硅热法、铝热法、电解法等，电硅热法由于合金中含硅大于2％，因此早已淘汰。到了60年代后期，随着纯铬的重要性不断地增加，因而对电解法制取金属铬的努力就大为增强。铝热法是用三氧化二铬作原料，铝粉作还原剂生产金属铬。由于其生产工艺简单、设备投资省、占地少及合金质量高，一直是广为采纳的生产方法，我国目前只用铝热法生产金属铬。国外大多采用典型的铝热法，铬的回收率为83％-85％。

常见的铝热法冶炼铬通常是用铝粒作还原剂和发热剂，使铬的氧化物在短时间内剧烈反应，放出大量热，熔炼出金属铬；铝在这里用途是发热剂和还原剂。铝热法存在很大的弊端，①由于采用铝热还原，产品中的铝含量偏高；②铬金属回收率低；③在铝热还原中的金属铝来源于化工生产的冶金三氧化二铝的电解，化工过程中会产生污水和赤泥；每吨金属铬产生0.645吨铝生产的污染；能耗高。

真空碳还原法用三氧化二铬与碳粉作成团块，放入真空炉中，在低于金属熔点的温度下脱碳，生产微碳或超微碳金属铬。

电解法是以铬铁为原料，用化学处理方法制取铬酐或铬铵矾作为电解生产铬的原料。在铬酐电解法中，铬精矿经焙烧-浸出-酸化，然后得到铬酐，铬酐在水溶液中进行电解，最后得到金属铬。铬铵矾电解法可由铬铁合金、铬精矿或铬镁矿中制取。由铬精矿制取时,可以直接从铬精矿中酸解得到。该法的处理工艺长，酸解要求的设备压力高，投资大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是降低金属铬产品中的铝含量，同时提高铬的收率。本发明设计一种净化渣，使得冶炼后的金属铬中的杂质得到净化，得到不含铝的金属铬；具体而言就是以氧化钙，三氧化二铬，氧化铝或氧化镁为渣系，将熔化温度控制在1750℃以上，同时调整工艺步骤，进一步提高铬的收率。

一种低铝含量的金属铬冶炼方法，包括以下步骤：将工业三氧化二铬、氧化钙、氧化铝或氧化镁、氧化钠按照质量比1-5:0.01-0.1:6-9:0.01-0.4用混料机混合，得混合料A；将工业三氧化二铬和碳按照质量比1:0.1-0.5用混料机混合，得混合料B；将混合料A加入电炉中完全熔化后，加入混合料B，电炉冶炼温度大于 1750℃使后加入的物料全部化清；自然降温冷却至温度低于100℃后出炉，清掉外表的渣得到金属铬块，破碎后包装，得到商品金属铬。

所述工业三氧化二铬中三氧化二铬的含量高于95wt％，优选高于99wt％，粒径为1-50毫米，优选小于5-20毫米。

所述碳可以是焦炭或木炭，平均粒径是1-50毫米，优选是5-20毫米；硫含量低于0.1wt％，优选低于0.01wt％。

优选混合料A中工业三氧化二铬，氧化钙，氧化铝或氧化镁，氧化钠按照质量比1-4:0.04-0.05:7.5-8:0.05-0.1进行混合。

优选混合料B中工业三氧化二铬和碳按照质量比1:0.1-0.5混合。

本发明所述方法在高炉中主要发生以下反应：

14Cr₂O₃+54C＝4Cr₇C₃+2CO