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1、对铬铁矿硫酸浸出制备铬化合物工艺的认识,实验背景及铬的基本介绍,铬的应用之广,应用领域,冶金工业76%,耐火材料13%,化学工业11%,铬铁合金,金属铬,铬砖、铬镁砖等,重铬酸钠碱式硫酸铬等,铬铁矿,铬是银白色带有光泽的金属，在自然界中没有纯铬。,铬铁矿资源分布特点,哈萨克斯坦,南非,Kermas（南非）ENRC（哈萨克斯坦）,占世界铬铁矿资源：95%！,铬铁矿资源分布特点,占 总 量：0.175%大型矿床：0中型矿床：4个贫 矿 量：约一半,进口依存度达98%！,铬盐的污染,长沙铬盐厂,。,铬盐夺命！,2007年，甘肃永青化工厂4.5万吨铬渣堆存在黄河兰州段上游支流庄浪河畔，严重威胁到附近学
2、校师生的健康,2006年，山东济南裕兴化工厂厂区内堆存历年来积存的铬渣二十多万吨，每年又新增铬渣8万吨，且无任何防渗、防扬尘措施，对地下水及周边河流造成污染,2003年，因为违法排污行为，湖南长沙铬盐厂被关闭,2003年，重庆民丰农化厂将近30万吨铬渣堆积于地面，导致厂区内外一百多万立方米的土壤被污染，该厂还将有毒的含铬废渣废水直排嘉陵江,2011年6月，云南省曲靖市陆良化工公司将五千余吨铬渣非法丢放，致珠江源头南盘江附近水质遭到污染，引发恐慌。后经调查，该企业还有14.84万吨铬渣未经无害化处置,发展趋势,中国将全面淘汰有钙焙烧落后生产工艺,工艺及原理,铬铁矿生产铬化合物：,碱性氧化路线,C
3、r+6,Cr+3,固态碳热还原,第1阶段受界面化学反应的控制:铬铁矿表层能够最先接触到还原剂，首先被还原，由于铁离子较铬离子更容易结合电子，因此Fe3+被还原为Fe2+，Fe2+被还原为Fe，少部分Cr3+随后被还原为Cr2+。此阶段为界面化学反应控制。,第2阶段受扩散的控制，随着反应的进行，未反应核逐渐缩小，外部产物层逐渐加厚，总体体积变化不大。在还原反应进行较慢时由于初步的还原导致外层的Fe2+和Cr2+浓度较内层高这种浓度差会成为离子扩散的驱动力，使得Fe2+和Cr2+向内移动，并能够作为电子载体还原内部Fe3+和Cr3+，反应进行较快时，外部的Fe2+和Cr2+尚未向内扩散已经被还原为
4、金属态，此时内部的Fe2+、Fe3+和Cr3+会向外扩散，为了保持电荷平衡，Mg2+和Al3+会向内扩散，产物层中的粒子扩散成为了速控步骤。,第二阶段,即铬铁矿直接同硫酸反应制得硫酸铬溶液，经分离杂质和复分解制成其他三价铬化合物，铬的价态不变。,硫酸加入量对铬铁矿中铬和铁元素浸出率的影响,从左图中可以看出，随着硫酸用量的增加，铬铁矿中铬浸出率逐渐升高，而铁浸出率呈先升高后降低的趋势，当硫酸与铬铁矿质量比为25时，铁元素浸出率最大，其质量分数为701,铬铁矿中主要含铬物相为Fe(CrO2)2和(Mg、Fe)Cr2O4在较高温度和较高氧化电位条件下与硫酸发生反应，主要反应如下：1、6Fe(CrO2
5、)2(S)+15H2SO4(l)+2CrO3(1)=3Fe2(SO4)3(l)+15H20(l)2、6(Mg、Fe)Cr204(s)+18H2SO4(1)+2CrO3(s)=Fe2(SO4)3+7Cr2(SO4)3(l)+6MgSO4(1)+18H20(l)浸出过程是硫酸和铬铁矿相互作用的多相反应过程，溶液中硫酸浓度与铬铁矿粉表面上的硫酸浓度差，是影响浸出速率的主要因素之一。,无Cr6+产生生产工艺清洁,优点：,铬铁矿硫酸浸出流程图,总结及展望,有钙焙烧,硫酸浸出,熔盐液相氧化,无钙焙烧,工艺,能耗高排渣量大Cr()污染,杂质多耗碱量大Cr()污染,能耗高耗碱量大Cr()污染,无Cr()产生清
6、洁生产工艺,硫酸浸出,主流,无Cr()产生清洁生产工艺,硫酸浓度高硫酸消耗量大氧化剂用量大,探 索,降低硫酸浓度和硫酸浸出反应过程的时间降低氧化剂的使用量,设 想,氧化剂催化剂其他酸或混酸机械手段添加单元操作,收获及体会,大,谢,谢,家,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。23.3.1823.3.18Saturday,March 18,20232、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。04:13:3204:13:3204:133/18/2023 4:13:32 AM3、越是没有本领的就越加自命不凡。23.3.1804:13:3204:13Mar-2318-Mar-234、越是无能的人，越
7、喜欢挑剔别人的错儿。04:13:3204:13:3204:13Saturday,March 18,20235、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。23.3.1823.3.1804:13:3204:13:32March 18,20236、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年3月18日星期六上午4时13分32秒04:13:3223.3.187、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2023年3月上午4时13分23.3.1804:13March 18,20238、业余生活要有意义，不要越轨。2023年3月18日星期六4时13分32秒04:13:3218 March 20239、
8、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午4时13分32秒上午4时13分04:13:3223.3.1810、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。3/18/2023 4:13:32 AM04:13:322023/3/1811、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。3/18/2023 4:13 AM3/18/2023 4:13 AM23.3.1823.3.1812、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。18-Mar-2318 March 202323.3.1813、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Saturday,March 18,202318-Mar-2323.3.1814、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。23.3.1804:13:3218 March 202304:13,谢谢大家,
