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铬已广泛应用于许多工业过程,如皮革鞣制、电镀和矿物提取。它也是保护涂层的重要成分,尤其是不锈钢。
铬铁矿渣是从铬铁矿中提取铬的工业过程中产生的尾矿矿渣。由于目标产品对铬铁矿质量的需求不同,铬的提取工艺也不同,导致铬渣的成分和性质不同。铬盐制造是一种典型的提取工艺,以铬铁矿、碳酸钠、白云石为原料。高温氧化焙烧后,氧化铬转变为水溶性铬酸钠,剩余尾矿经水浸后成为铬渣。然而,大约10%的铬残留在矿渣中,如果不回收或再利用,不仅浪费资源,还会严重污染环境。那么,要如何提取铬铁矿渣中的铬呢?
根据广泛的实验研究和生产实践,渣中铬铁比(Cr/Fe)越高,渣的经济价值越高。现实中,只有矿渣中铬铁的质量比大于2.0时,才能满足进一步使用的要求,主要是生产铬铁。为了提高渣中铬铁的质量比,需要从铬渣中提取铁,并将铬保留在矿渣中。与其他合成技术相比,碳热还原法因其成本低、工艺简单而成为应用较为广泛的方法。
矿渣先经过破碎磨矿阶段,研磨至粒径小于0.074 mm,。原料的粉碎和研磨在破碎机和球磨机中进行,研磨后,将磨碎的粉末用200目筛子过筛。用磁选机进行磁选,磁选机可在磁选管中间位置产生强磁场,最大磁场强度为500 mT。通过预还原获得的金属化球团被研磨至粒径小于0.148 毫米。无论选择碳热熔选还是磁选,当温度从1373 K提高到1523 K时,合金的产量和铁的回收率均有所下降,结果表明,较低的预还原温度和磁选方法有利于尾渣中铬的富集。
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