本發(fā)明屬于鉻渣綜合利用領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法。
背景技術(shù)：
1、鉻渣，是指生產(chǎn)加工金屬鉻和鉻鹽、冶金、電鍍、制革等工業(yè)活動(dòng)中，產(chǎn)生的工業(yè)廢渣。鉻渣中含有鉻酸鈣、六價(jià)鉻等有毒物質(zhì)，鉻渣一般呈粉末狀，很容易隨空氣散發(fā)，一旦流失擴(kuò)散，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大的污染危害，也會(huì)對(duì)人類(lèi)的健康造成危害。
2、目前鉻渣無(wú)害化處理的方法主要有以下幾種：
3、(1)物理化學(xué)方法
4、物理化學(xué)方法是指利用化學(xué)反應(yīng)或物理現(xiàn)象將鉻渣轉(zhuǎn)化成無(wú)害或可回收的物質(zhì)。例如，通過(guò)高溫熔融將鉻渣轉(zhuǎn)化為玻璃狀物質(zhì)，從而達(dá)到無(wú)害化處理的目的。此外，還可以利用化學(xué)反應(yīng)將鉻渣中的鉻轉(zhuǎn)化為不溶性的鉻化合物。這種方法無(wú)需添加化學(xué)試劑，對(duì)環(huán)境影響小。
5、(2)生物處理方法
6、生物處理方法是指利用微生物對(duì)鉻渣中的有害物質(zhì)進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化。如采用生物膜技術(shù)、活性污泥法等將鉻化合物轉(zhuǎn)化為鉻酸鹽，再利用沉淀、吸附、浮選等方法將其分離出來(lái)。生物處理方法對(duì)環(huán)境污染小，但處理效率較低，需要長(zhǎng)時(shí)間的處理周期。
7、(3)熱風(fēng)干燥方法
8、熱風(fēng)干燥法是指將濕度較高的鉻渣在高溫高濕下進(jìn)行干燥，使其變成無(wú)臭、無(wú)粉塵、無(wú)毒害的顆粒物質(zhì)。這種方法干燥過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量和水蒸氣，對(duì)環(huán)境有一定的影響。
9、(4)固體化處理方法
10、固體化處理法是指將鉻渣與化學(xué)物質(zhì)混合固化，使其變成穩(wěn)定的固體狀物質(zhì)。這種方法可以減少鉻渣的體積，降低鉻渣的毒性和危害。但固體化處理的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)成本之間的平衡，需要進(jìn)行深入研究與探討。
11、(5)熱解技術(shù)
12、熱解技術(shù)是一種高溫分解的方法，將鉻渣置于高溫爐中進(jìn)行加熱分解。這種方法能夠?qū)t渣中的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物進(jìn)行完全分解，將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)或可回收的物質(zhì)。但由于需要投入大量的能源和資金，技術(shù)難度較高，目前的應(yīng)用范圍比較有限。
13、總而言之，無(wú)害化處理鉻渣是一項(xiàng)迫切需要解決的環(huán)保問(wèn)題。各種處理方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)不同情況選擇合適的方法。現(xiàn)需探索新的處理方法，提高鉻渣處理的效率和經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題和/或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。
2、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，包括以下步驟：
3、步驟一、將鉻渣與粘接劑混合，制成一定直徑的生球；
4、步驟二、將生球烘干、煅燒、冷卻后，制得熟球；
5、步驟三、將熟球與還原劑、造渣劑混合進(jìn)行冶煉，得到冶煉后鐵水和冶煉后渣；
6、步驟四、將冶煉后鐵水澆鑄成型，冷卻脫模后，得到中碳低鉻鉻鐵產(chǎn)品；
7、步驟五、將冶煉后渣進(jìn)行水淬處理，得到中間水淬渣產(chǎn)品。
8、優(yōu)選的是，所述步驟一中，粘接劑為膨潤(rùn)土，粘接劑的用量為鉻渣質(zhì)量的1～5％。
9、優(yōu)選的是，所述步驟一中，通過(guò)加水和干燥的方式，將鉻渣和粘接劑混合后的含水量控制在15～25％。
10、優(yōu)選的是，所述步驟一中，生球的直徑為10～30mm。
11、優(yōu)選的是，所述步驟一中，制成的生球強(qiáng)度為50cm跌落10次以上。
12、優(yōu)選的是，所述步驟二中，烘干溫度為100～500℃，烘干時(shí)間為1～3h。
13、優(yōu)選的是，所述步驟二中，煅燒溫度為1200～1300℃，煅燒時(shí)間為0.5～2h。
14、優(yōu)選的是，所述步驟二中，制得的熟球強(qiáng)度大于800n。
15、優(yōu)選的是，所述步驟三中，還原劑為煙煤、焦炭、蘭炭中的一種或多種。
16、優(yōu)選的是，所述步驟三中，還原劑用量為熟球質(zhì)量的5～15％。
17、優(yōu)選的是，所述步驟三中，造渣劑為硅石、石灰石中的一種或兩種。
18、優(yōu)選的是，所述步驟三中，造渣劑用量為熟球質(zhì)量的15～20％。
19、優(yōu)選的是，所述步驟三中，冶煉溫度為1550～1850℃，冶煉時(shí)間為1～3h。
20、優(yōu)選的是，所述步驟四中，制得的中碳低鉻鉻鐵產(chǎn)品應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)、耐磨鑄球行業(yè)。
21、優(yōu)選的是，所述步驟五中，制得的中間水淬渣產(chǎn)品應(yīng)用于建材行業(yè)。
22、優(yōu)選的是，所述步驟一替換為：將鉻渣、粘接劑與助劑混合，制成一定直徑的生球；其中，所述助劑添加量為鉻渣質(zhì)量的1～5％。
23、優(yōu)選的是，所述助劑的制備方法，包括以下步驟：
24、s1、將氟化鈣和氧化鋁按質(zhì)量比1～5:1～5混合，分散于去離子水中，得到分散液；其中，氟化鈣和氧化鋁的總質(zhì)量與去離子水的質(zhì)量體積比為1g:30～100ml；
25、s2、將十六烷基三甲氧基硅烷的乙醇溶液加入分散液中，在40～60℃攪拌1～3h，然后加入油酸鈉，在60～80℃攪拌2～4h，離心，依次用無(wú)水乙醇和去離子水洗滌，干燥，得到粉末狀產(chǎn)物；其中，十六烷基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中，十六烷基三甲氧基硅烷的濃度為2～6wt％；氟化鈣和氧化鋁的總質(zhì)量與十六烷基三甲氧基硅烷的質(zhì)量比為1:0.1～0.3；氟化鈣和氧化鋁的總質(zhì)量與油酸鈉的質(zhì)量比為1:0.2～0.4；
26、s3、將得到的粉末狀產(chǎn)物，在氬氣氣氛中，在250～350℃保溫20～40min，自然冷卻至室溫，得到助劑。
27、本發(fā)明至少包括以下有益效果：本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)鉻渣和粘接劑配比，以及水分控制，達(dá)到控制生球的強(qiáng)度(強(qiáng)度為50cm跌落10次以上)，控制生球強(qiáng)度的目的在于煅燒設(shè)備對(duì)進(jìn)料球團(tuán)的強(qiáng)度要求，避免塌爐，減少粉化；通過(guò)控制烘干溫度和時(shí)間，煅燒溫度和時(shí)間有效控制熟球的強(qiáng)度(強(qiáng)度大于800n)，控制熟球強(qiáng)度的目的在于冶煉設(shè)備對(duì)球團(tuán)的強(qiáng)度要求，避免塌爐；通過(guò)冶煉完成產(chǎn)品的制備，制得的中碳低鉻鉻鐵產(chǎn)品可作為原料應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)、耐磨鑄球行業(yè)，制得的中間水淬渣產(chǎn)品鉻含量低且未檢測(cè)出六價(jià)鉻，可直接用于建材行業(yè)生產(chǎn)建筑材料；本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了鉻渣的無(wú)害化處理及資源再利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
28、本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
1.一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，其特征在于，所述步驟一中，粘接劑為膨潤(rùn)土，粘接劑的用量為鉻渣質(zhì)量的1～5％。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，其特征在于，所述步驟一中，鉻渣與粘接劑混合后的含水量控制在15～25％；生球的直徑為10～30mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，其特征在于，所述步驟二中，烘干溫度為100～500℃，烘干時(shí)間為1～3h。
5.如權(quán)利要求1所述的一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，其特征在于，所述步驟二中，煅燒溫度為1200～1300℃，煅燒時(shí)間為0.5～2h。
6.如權(quán)利要求1所述的一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，其特征在于，所述步驟三中，還原劑為煙煤、焦炭、蘭炭中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求1所述的一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，其特征在于，所述步驟三中，還原劑用量為熟球質(zhì)量的5～15％。
8.如權(quán)利要求1所述的一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，其特征在于，所述步驟三中，造渣劑為硅石、石灰石中的一種或兩種。
9.如權(quán)利要求1所述的一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，其特征在于，所述步驟三中，造渣劑用量為熟球質(zhì)量的15～20％。
10.如權(quán)利要求1所述的一種利用鉻渣制備中碳低鉻鉻鐵的方法，其特征在于，所述步驟三中，冶煉溫度為1550～1850℃，冶煉時(shí)間為1～3h。