CN100494412C - 一种处理BaO系不锈钢氧化脱磷渣的方法 - Google Patents
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Abstract
一种处理BaO系不锈钢氧化脱磷渣的方法，首先将BaO系不锈钢氧化脱磷渣在处理水池中浸泡，使其中的可溶性BaO充分溶解于水中，再向含有Ba2+水溶液中通入CO2气体，使溶解在水中的Ba2+离子与CO2反应生成溶解度非常小的BaCO3沉淀下来，即可用固液分离的简单方法回收昂贵的钡化合物，消除氧化脱磷渣中Ba2+离子对环境的不利影响。本发明利用浸泡处理可有效消除氧化脱磷渣中Ba2+离子对环境的不利影响，使其无害化；而且，废水中回收BaCO3产品可以循环再用于配制脱磷剂的昂贵的钡化合物原料，残余的废水仍可循环再用于浸泡处理含钡化合物的氧化脱磷渣，减少本发明的水耗。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢工艺，特别涉及一种BaO系不锈钢氧化脱磷渣无害化处理及资源循环利用工艺。
背景技术
BaO系脱磷剂脱磷能力强，是含铬铁水氧化脱磷获得高脱磷率的保证。但是，钡系化合物在水中有较大的溶解度，其化学反应式如下：
BaO+H2O＝Ba(OH)2
Ba(OH)2＝Ba2++2(OH)-
钡系化合物的水溶液是有毒的，20℃时氯化钡和氧化钡在水中的溶解度分别为35.8g/100gH2O和3.6g/100gH2O。随着温度的升高，两者的溶解度逐渐变大，70℃时分别达到了49.4g/100gH2O和31.9g/100gH2O。钡系化合物的水溶液进入人体会使人体呼吸肌麻痹，甚至导致死亡，大多数钡系化合物的成年人致死量为0.8-15g。
研究表明，纯钡化合物即使成渣以后，仍有较大的水溶性，加入SiO2、Al2O3等酸性氧化物可以降低钡化合物的水溶性，但同时也会降低其脱磷能力，因而不能通过加酸性氧化物的方法来解决钡化合物脱磷渣系的污染问题。
专利85105347，JP59047316A提出了一种用钡盐或氧化钡进行高锰钢和高合金钢脱磷的新工艺，这些专利均未提出对人体有害的含钡脱磷渣进行无害化处理的方法。由于钡化合物的水溶液会使人体呼吸肌麻痹，钡化合物进入人体的量达到0.8-15g甚至导致死亡，钡化合物脱磷渣系的污染问题一直是急待解决的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种BaO系不锈钢氧化脱磷渣无害化处理及循环利用钡元素的新方法，使BaO系不锈钢氧化脱磷渣无害化，并回收渣中昂贵的BaO，实现废水及钡元素的循环再利用，最终使得经处理的脱磷残渣达到排放标准。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种处理BaO系不锈钢氧化脱磷渣的方法，首先将BaO系不锈钢氧化脱磷渣在处理水池中浸泡，使其中的可溶性BaO充分溶解于水中；再向含有Ba2+水溶液中喷吹入CO2气体，使溶解在水中的Ba2+离子与CO2反应生成溶解度非常小的BaCO3沉淀下来，即可用固液分离方法回收昂贵的钡化合物，消除氧化脱磷渣中Ba2+离子对环境的不利影响。
进一步，喷吹入CO2气体的气体流量为1～5Nm3/hr，吹气时间为5～10分钟。
采用过滤的方法进行固液分离。
又，过滤分离出的水循环使用作下一次渣浸泡处理用水。
分离得到BaCO3的烘干，固态BaCO3沉淀物可循环利用作为含铬铁水氧化法脱磷剂的配料原料。
本发明处理BaO系不锈钢氧化脱磷渣，首先将BaO系不锈钢氧化脱磷渣在处理水池中浸泡，使其中的可溶性BaO充分溶解于水中，再向含有Ba2+水溶液中通入CO2气体，利用下述反应：
Ba(OH)2+CO2＝Ba CO3↓+H2O
使溶解在水中的Ba2+离子与CO2反应生成溶解度非常小的BaCO3沉淀下来，即可用固液分离的简单方法回收昂贵的钡化合物，消除氧化脱磷渣中Ba2+离子对环境的不利影响。
本发明的有益效果
1、可以利用工业水浸泡处理含钡化合物的氧化脱磷渣，浸泡处理可有效消除氧化脱磷渣中Ba2+离子对环境的不利影响，使其无害化，经浸泡处理后过滤得到的固体脱磷残渣的浸出毒性均可达到中华人民共和国国家标准危险废物鉴别标准(GB 5085.3-1996)国家标准100ppm以下，上述经无害化处理后的脱磷渣可堆放到渣场与其它工业废渣同等对待再综合利用。
2、利用工业水浸泡处理钡化合物氧化脱磷渣过滤得到的废水中可回收BaCO3产品，BaCO3产品是可以循环再用于配制脱磷剂的昂贵的钡化合物原料，残余的废水仍可循环再用于浸泡处理含钡化合物的氧化脱磷渣，减少本方法的水耗。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
参见图1，本发明处理工艺流程为：
首先将使用过的含钡脱磷渣放入脱磷渣浸泡池(101)，待其中的钡充分溶解进入水(102)以后，含钡水溶液泵入含钡水溶液碳酸盐化处理池，向含钡水溶液处理池通入CO2进行碳酸盐化处理(103)，使钡离子与与CO2反应生产溶解度很小的碳酸钡(104)；然后将碳酸盐化处理后的含钡水溶液过滤(105)，使BaCO3沉淀物产品分离出来烘干利用(106)，滤出的废水泵回脱磷渣浸泡池循环使用(107)，必要时向脱磷渣浸泡池补充一部分工业水。
实施例1
1.取含铬铁水氧化脱磷后的脱磷渣1吨放入浸泡池，注入4.5m3工业水，浸泡24小时，使渣中的可溶物(Ba2+)充分溶解于水中，取上述溶渣水溶液分析测出溶液中Ba2+浓度为5699ppm；
2.将上述含Ba2+水溶液用水泵入到另一个处理池，向处理池中的溶液喷吹入CO2气体，气体流量为1Nm3/hr，吹气时间为5分钟，浸泡池中经处理后的脱磷渣已无害化，可作工业垃圾综合利用于道路路基固体填料；
3.在处理池中喷吹CO2的后的溶液再静置沉淀24小时，然后用100目过滤器将水和固态BaCO3沉淀物分离，将分离得到BaCO3的烘干，称量为35kg，固态BaCO3沉淀物可循环利用作为含铬铁水氧化法脱磷剂的配料原料；
4.在本工艺中过滤分离出的水必须完全循环使用于下次渣浸泡池处理用水，不外排；
5.经第2步处理后的浸泡池中脱磷残渣，按照中华人民共和国国家标准危险废物鉴别标准(GB 5085.3-1996)所提供的标准和鉴别方法，即100g浸泡后的固体脱磷残渣+1000g水振荡4h，过滤分析水中的有毒离子浓度，测得Ba2+浓度为90ppm，小于Ba2+浸出毒性的国家标准100ppm。上述经无害化处理后的脱磷渣可堆放到渣场再综合利用。
实施例2
1.取含铬铁水氧化脱磷后的脱磷渣1吨放入浸泡池，注入5m3水，浸泡24小时，使渣中的可溶物(Ba2+)充分溶解于水中，取上述溶渣水溶液分析测出溶液中Ba2+浓度为5142ppm；
2.将上述含Ba2+水溶液用水泵入另一个处理池，向处理池中的溶液喷吹入CO2气体，气体流量为1.2Nm3/hr，吹气时间为4分钟，浸泡池中经处理后的脱磷渣已无害，可作工业垃圾综合利用于道路路基固体填料；
3.在处理池中喷吹CO2的后的溶液再静置沉淀24小时，然后用100目过滤器将水和固态BaCO3沉淀物分离，将分离得到BaCO3的烘干，称量为35.2kg，固态BaCO3沉淀物可循环利用作为含铬铁水氧化法脱磷剂的配料原料；
4.在本工艺中过滤分离出的水必须完全循环使用作下一次渣浸泡池处理用水，不外排，不足部分，可用工业水补充。
5.经第2步处理后的浸泡池中脱磷残渣，按照中华人民共和国国家标准危险废物鉴别标准(GB 5085.3-1996)所提供的标准和鉴别方法，即100g浸泡处理后的固体脱磷残渣+1000g水振荡4h，过滤分析水中的有毒离子浓度，测得Ba2+浓度为86ppm，小于Ba2+浸出毒性国家标准100ppm。上述经无害化处理后的脱磷渣可堆放到渣场再综合利用。
Claims (5)
1.一种处理BaO系不锈钢氧化脱磷渣的方法，首先将BaO系不锈钢氧化脱磷渣在处理水池中浸泡，使其中的可溶性BaO充分溶解于水中；再向含有Ba2+水溶液中喷吹入CO2气体，使溶解在水中的Ba2+离子与CO2反应生成溶解度非常小的BaCO3沉淀下来，用固液分离方法回收昂贵的钡化合物，消除氧化脱磷渣中Ba2+离子对环境的不利影响。
2.如权利要求1所述的处理BaO系不锈钢氧化脱磷渣的方法，其特征是，喷吹入CO2气体的气体流量为1～5Nm3/hr，吹气时间为5～10分钟。
3.如权利要求1所述的处理BaO系不锈钢氧化脱磷渣的方法，其特征是，采用过滤的方法进行固液分离。
4.如权利要求1所述的处理BaO系不锈钢氧化脱磷渣的方法，其特征是，过滤分离出的水循环使用作下一次渣浸泡处理用水。
5.如权利要求1所述的处理BaO系不锈钢氧化脱磷渣的方法，其特征是，分离得到BaCO3的烘干，固态BaCO3沉淀物可循环利用作为含铬铁水氧化法脱磷剂的配料原料。
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