铬盐(铬酸钠、重铬酸钠、铬酸酐等)是重要的无机化工原料,广泛应用于电镀、鞣革、颜料、染料、木材防腐、催化剂等领域。铬盐生产以铬铁矿为原料,经高温焙烧(有钙焙烧或无钙焙烧)、浸取、净化、结晶等工序制得。铬铁矿中常伴生有钒(V)元素,在焙烧和浸取过程中,钒会随铬一起进入铬酸钠浸出液,影响产品质量。传统除钒方法存在工艺复杂、成本高、产生二次污染等问题。

生石灰脱钒法为铬酸钠浸出液净化提供了一种经济高效的解决方案。该方法以石灰为原料,利用石灰水解过程生成的钙质使钒生成钒酸钙沉淀,过滤分离后使铬酸钠浸出液中的钒含量降至<0.005g/L,脱钒效率大于99%。其反应机理是:生石灰(CaO)在水中水解生成氢氧化钙[Ca(OH)₂],钙离子与浸出液中的钒酸根离子(VO₄³⁻)反应生成难溶的钒酸钙(Ca₃(VO₄)₂)沉淀,通过固液分离即可将钒从铬酸钠溶液中去除。
该方法具有多重优势:钙质来源于石灰,原料容易得到且价格低廉;脱钒过程中反应温度低,能量消耗较少;反应产物容易分离,反应过程中无废水、废渣产生,工艺操作简单便捷;沉淀物中的钒可通过后续处理回收利用,实现资源的综合利用。
在铬铁矿制球团造粒工序中,合理使用石灰组成炉料同样具有重要价值。石灰的加入既能减少纯碱的消耗量,又能使浸取的铬酸钠溶液纯度更高,尤其是有利于三氧化二铬转化为铬酸钠。铬铁矿加石灰制团造粒,采用圆盘成球法,炉料成球后焙烧,生球团有足够的耐压强度,优点显著。
生石灰在铬盐生产中的应用,体现了“以钙除钒、清洁高效”的化工理念,为铬盐行业提高产品质量、降低生产成本、实现清洁生产提供了可行的技术路径。
