铬是重要战略金属,我国铬矿对外依存度99%以上。针对铬盐行业传统技术的高污染性,过去30年来,我国产业界和中科院过程所张懿院士等科学家大力研发、推行清洁生产技术,将铬盐行业年产铬渣由100万吨降低到~40万吨,大幅度降低了环境风险,不足之处是产品较传统技术高~10%,国际竞争性不足。
与传统技术相比,铬盐清洁生产技术主要改变是矿物反应部分,而在铬酸钠溶液中的铝钒杂质脱除等分离环节,主流工艺还是沿用上世纪70年代开发的硫酸中和除铝,加钙除钒的方法,现在所产铬渣中约40%是这种方法产生。
在共伴生铝钒资源清洁分离方面,在铬盐溶液中加入硫酸原位合成羟基铝并同步选择性吸附钒,将四步反应转变为一步反应,替代中和除铝、钙化沉钒技术,源头减排污染物,并富集铝钒。所建成的七万吨规模装置已经稳定运行3年,成为生产常规操作单元。生产实践与技术成果鉴定证明,杂质脱除效果优异,技术指标对标全面优于现有技术指标,铬盐生产成本降低约~3%;铬渣源头减量~10%。
在共伴生铝钒资源高值利用方面,相继开发了钒铬富集与羟基铝分离,拟薄水铝石和钒产品制备技术。目前以万吨级铬盐装置所产羟基铝泥为原料,完成消纳并建成了千吨级铝钒高值利用装置,同时生产出拟薄水铝石产品和钒聚合物产品,满足催化裂化催化剂和化工级钒市场需求。经过技术经济评估,企业各方都认为这是一项成本低、环境优、产品附加值高的技术。大规模应用后,可将铬盐生产成本降低10%以上,铬渣进一步减量~30%。
铬矿共伴生铝钒资源清洁分离与高值利用技术可望在现行铬盐清洁生产技术基础之上,将铬渣等危险固体废弃物排放量进一步减少~40%,铬盐生产成本降低10~15%,促进我国铬盐行业高质量发展。
铬盐生产过程铝钒同步分离技术科技成果鉴定会现场