节能减排系列报道之十一

多项措施促铬盐生产节能减排
□  中蓝义马铬化学有限公司  谢元强
　　经过近50年的发展，我国铬盐行业取得了长足进步，实现了机械化、密闭化、连续化生产，目前产能已达30
万t/a。铬盐是一个能耗偏高、污染较重的行业，随着我国对环境保护要求的不断提高，企业环保意识不断提高，
采取了许多有效措施，近年来在消减污染物排放、节约能源方面取得了巨大的成效。

生产工艺更新换代
　　有钙焙烧、无钙焙烧、钾碱液相氧化法是国内铬盐生产的3种工艺。
　　有钙焙烧工艺的优点是生产方法相对简单，成本较低，被我国各铬盐生产厂家普遍采用，占到全国产能的90%
以上。但此工艺原材料利用率低，含六价铬废渣产生量大（1t重铬酸钠产渣量达1.5～2.5t）且难以处理和利用，
环境污染极为严重。
　　无钙焙烧工艺的优点是原材料的利用率较高，含六价铬废渣产生量相对较小（1t重铬酸钠产渣量0.8t），产量、
能耗等技术经济指标明显优于有钙焙烧工艺。此法为发达国家普遍采用。目前我国甘肃某化工厂建有1万t/a装置，
另外还有两家企业正在建设装置。
　　20世纪90年代末，我国开发成功了具有自主知识产权的钾碱液相氧化法生产新工艺。目前已在河南省建成了
1万t/a的重铬酸钾示范性装置，铬利用率可达97%以上，铬矿中的各种成分被用来生产成不同的产品，且能源消
耗低，无废渣排放。

采用高品质的铬铁矿
　　铬铁矿中的有效成分是三氧化二铬，有钙焙烧的生产方法是用碱和空气将三氧化二铬氧化成六价铬，加水浸取
提出，其他杂质成分SiO2、Al2O3、Fe2O3等与氧化钙反应形成水溶物，沉积在矿渣中。高品质的铬铁矿三氧化二
铬含量达50%以上，杂质含量低，因而配用的辅料氧化钙相应减少，可大大减少铬渣产生量，每生产1t重铬酸钠
铬渣产生量＜1.5t。使用高品质矿可将物料的有效成分提高2%，能源消耗降低10%。目前国内大多铬盐厂都是采用
高品质的铬铁矿，每年可减少排渣量15万t，节约能源消耗折标煤3万t。

回转窑尾气余热利用
　　回转窑尾气温度高于600℃，传统的处理方法是将尾气经重力沉降、离心分离、增湿降温、静电除尘后排放。
尾气的余热没有得到有效利用，还要加水增湿降温，很容易引起静电除尘器结露，降低运转率。现在普遍采用的办
法是将尾气经重力沉降、余热回收、静电除尘后排放。在回转窑尾部加装余热锅炉，可以将尾气的温度降到150℃
以下，不仅减少废热排放，还可直接进入静电除尘器除尘，减少了加水增湿降温工序，静电除尘器的运转率可达
99%以上。
　　每生产1t重铬酸钠可副产蒸汽4t/h以上，蒸汽被用作余热锅炉的热源，可减少40%的锅炉煤使用量；再经静
电除尘器除尘，可将烟尘浓度由5g/m3降低到0.1g/m3以下。采用此节能办法，铬盐行业每年可节约能源折标准煤
4万t，减少粉尘排放量2.1万t。

工艺水在系统中的循环利用
　　铬盐工业在生产过程中用水量在10t/t产品以上。生产中可将蒸汽冷凝水用来洗涤铝渣和芒硝，多余的水循环
使用；二次蒸汽冷凝水用来洗涤铬渣，多余的水降温后重复使用，不仅可减少用水量，也减少了水的软化费用。通
过采取上述措施，用水量降到不足4t/t产品，其中大部分随铬渣、铝渣带走，少量没有被冷却回收的水以水蒸气
的形式排放，废水的排放量仅为1t/t产品。废水可以用硫酸亚铁还原解毒处理-石灰调整pH值-压滤除固体杂质的
办法进行处理，处理后的废水六价铬含量、总铬含量、pH值、COD等指标均可以达到国家排放标准。采用上述节水
措施铬盐行业每年可节约用水量180万t，减少废水排放量120万t。

固体废物资源化利用
　　生产1t铬酸酐产生硫酸氢钠1.3t，其中含30%硫酸、44%硫酸钠、20%固体不溶物和2%六价铬化合物。这些固
体废物被直接堆存或用石灰中和后排放，被称为铬盐生产的第二大公害。近年来综合利用的途径是将含铬硫酸氢钠
加水溶解后，加适量的磷酸进行沉淀，再经板框压滤机脱除杂质，处理以后的硫酸氢钠可用于重铬酸钠生产的中和、
酸化工序，也可用来生产碱式硫酸铬。企业每处理1t硫酸氢钠还可节约硫酸240kg，回收重铬酸钠20kg，副产芒
硝350kg，经济效益十分明显。以每年生产铬酸酐10.7万t计，将全部硫酸氢钠综合利用后，每年可减少废弃物
的排放量13万t，节约硫酸使用量3.1万t。
　　每生产1t重铬酸钠会产生含铬铝渣0.1～0.2t，其中含有重铬酸钠6%～12%。近年开发出了用含铬铝渣生产含
铝鞣革剂的方法，可将铝渣全部利用。

铬酸酐尾气吸收净化处理
    在铬酸酐生产过程中，反应锅中会产生大量具有强氧化性和腐蚀性的尾气，以往大多是通过高烟囱直接外排，
对设备、厂房及周围环境造成极大的破坏和污染。现在各铬盐厂将尾气经过水洗降温，再用烧碱吸收净化的办法来
处理，可以实现达标排放。

采用清洁能源
　　过去铬酸酐反应锅主要是以煤为燃料，每生产1t产品消耗标准煤0.28t，而且产生的黑烟难以处理，污染较
严重。近年来国内超过半数的铬盐厂开始采用天然气和水煤气等清洁能源代替煤作燃料。以天然气为原料，产品的
耗气量为100～110m3/t（折标准煤0.13t）；若以水煤气为燃料，每吨产品消耗标准煤0.21t，全国铬盐企业每年
可以节约标准煤6600t。另外还有一些企业采用天然气、重油、水煤浆等清洁能源用作回转窑燃料，也不同程度地
降低了能源消耗。

链接
我国铬盐生产现状
    我国从1958年开始，先后有70多个企业进入铬盐领域，但因环境保护、经济效益等原因，绝大多数企业已经
停产或转产，生产重心逐渐向中西部转移。目前有企业20多家，规模最大的为4万t/a，最小的不足1万t/a，分
布在10余个省、市、自治区，与发达国家相比，呈现出生产规模小、生产厂点多的特点。
    1．品种少  我国主要生产重铬酸钠和铬酸酐2种产品，仅有少数企业生产重铬酸钾、氧化铬绿、碱式硫酸铬
等产品。我国铬盐品种不过30种，其中多数为试剂，工业品种不超过10种（不包括铬颜料），品种少限制了铬盐
行业的深加工水平，企业效益受限。因此应开发适应国际市场的新规格、新品种，提高单位铬的产值和利润，不断
提高我国铬盐产品的市场竞争力。
    2．产品质量不一   由于生产和技术水平的差异，国内各企业间的产品质量差距较大，部分企业的产品已经达
到或接近国际先进水平，但在物理形态上还存在较大差距。
    3．铬矿资源匮乏  我国铬矿资源较为缺乏，开采量很少，不足国内需求量的10%，主要靠进口来维持。近年
各铬矿生产国均在发展本国的铬产品，对铬矿的出品进行限制，使铬矿的价格一涨再涨。目前国内各铬盐生产厂已
经到了无利可图的地步，严重威胁到我国铬盐行业的生存和发展。
    4．新技术快速发展   经过40多年的努力，我国铬盐行业发生了重大变化，一些新技术、新设备成功地在行
业中得到利用并推广：低压吸引式气力混料装置、核子称计量微机控制混料、低浓度酸化一次除硝工艺、喷雾干燥
设备生产碱式硫酸铬、大直径的回转窑应用于焙烧等，有力推动了我国铬盐行业的发展。