针对铬盐有钙焙烧工艺资源利用率低、含钙铬渣污染严重等问题,我国明确鼓励在全行业淘汰有钙焙烧工艺,推广铬盐无钙焙烧等清洁生产技术。本论文针对铬盐无钙焙烧工艺中制约其发展的两个问题:铬渣的资源化利用和铬酸钠浸出液中钒的脱除开展了研究。通过对铬渣物相进行系统分析,获得了铬渣资源化利用的理论依据;通过采用酸介质对铬渣进行浸出,实现了铬渣中铬的初步富集和高效溶出;建立了非钙沉钒法高效清洁脱除铬酸钠浸出液中钒的新方法,为无钙焙烧工艺的清洁生产提供了重要的理论依据和实际应用价值。论文取得的创新性成果主要如下:1)确定了铬盐无钙焙烧渣的物相结构组成。通过对铬盐无钙焙烧渣的系统分析与表征,确定其主要成分为:铬铁矿(FeCr2O4)、镁铁矿(Mg(Fe、Al)2O4)等尖晶石类矿物含量为73.11%;赤铁矿(a-氧化铁)含量为12.42%;钠霞石(NaAlSiO4)含量为10.02%;呈游离状态的方镁石(MgO),含量为0.38%;无钙焙烧中间产物二氧化硅及方解石相,含量分别为2.17%和1.75%,未知灰分含量为0.15%。2)获得了硫酸低温化学富集铬渣中铬尖晶石相的最佳工艺条件。通过对无钙焙烧渣的物相研究,发现了渣中铝硅酸盐物相对铬铁尖晶石相的严重包裹,采用硫酸低温分解铝硅酸盐相来达到铬组分富集的目的,研究了酸浓度、反应温度、反应时间等对硫酸低温化学富集铬的影响,经化学富集后铬渣中铬的含量由16.44%提高至22.10%,铁含量由31.16%提高至39.54%,可作为二次焙烧渣返回至无钙焙烧流程。3)开发了无钙焙烧渣高温酸溶的新工艺。通过系统研究硫酸浓度、反应温度、铬酸酐加入量、反应时间、铬渣粒度等因素对铬渣酸溶效果的影响,得到了铬渣中铬高效溶出的最佳工艺条件,溶出率可达97.93%,实现了铬渣中铬的高效转化;溶出后的尾渣以硅物相为主,Si02含量为80.8%,可以作为制成玻璃的初级原料在后续加以利用。4)形成了铬酸钠浸出液中非钙沉钒的新方法。针对铬盐无钙焙烧工艺浸出液除钒现行钙盐除钒法钙加入量大、需反复调节pH值、得到脱钒渣量大、含六价铬、难利用等问题,提出采用铁盐作为沉钒剂进行钒的脱除。考察了主要因素铁盐加入量、pH值、温度等对钒脱除率的影响,得到了最佳工艺条件,溶液中钒的脱除率可达95%以上,满足后续工艺要求。对渣相的表征表明铁盐吸附机理为钒酸根通过内层络合方式吸附在氢氧化铁表面。