含铬高炉渣碳化及氯化过程中Cr走向分析

红格矿区是我国最大的钒钛磁铁矿矿床之一,储量约36亿t,是以铁为主,富含钛、钒、铬等多种元素的综合型多金属矿床。含铬型的钒钛磁铁矿经高炉冶炼后产生含铬型高炉渣,其炉渣中Cr_(2)O_(3)含量为0.1%~0.3%。多年以来,攀钢一直致力于解决高炉渣的综合利用难题,自主开发了以"高温碳化-低温氯化"工艺为主的高炉渣提钛技术。利用Factsage热力学计算软件和现代物理化学研究方法,分析了含铬高炉渣中氧化铬在碳化、氯化过程中可能发生的反应和Cr的走向。研究结果表明:含铬高炉渣中的Cr经碳化反应后几乎全部进入碳化炉渣中,且碳化过程中Cr_(3)C_(2)较Cr_(2)O_(3),CrO,Cr都更稳定,在冷却的碳化炉渣中Cr在Fe相、硅酸盐相、TiC相中的分配比例分别为45%,41%和14%;碳化炉渣在沸腾氯化过程中Cr_(3)C_(2)最容易与氯气发生反应生成CrCl_(2)或CrCl_(3),氯化过程中约79%的Cr留在氯化尾渣中,约13%的Cr以二价铬或三价铬的形式进入粗TiCl_(4)中,剩余约8%的Cr留在氯化收尘灰中。进入氯化尾渣和氯化收尘灰中的Cr含量和价态均较低,不会对环境产生危害。