CN101397607A - 高炉还原法铬渣处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铬渣处理领域,特别是涉及一种高炉还原法铬渣处理工艺;其特征在于所述处理工艺的步骤如下:添加粘结剂―挤压成型―成型颗粒养护―高炉冶炼;铬渣成型颗粒主要还原反应如下:Cr6++C→Cr3++CO,Cr3++C→Cr+CO;采用高炉直接加入法加入到具有还原性气氛的高炉内进行冶炼,其存在形式稳定,可以经受恶劣自然环境而不会重新溶出和造成二次污染,可做为建材可安全利用,实现铬渣解毒的作用;采用二苯碳酰二肼分光光度法检测方法,对高炉煤气除尘灰、炉渣、冲渣水的检测,均未检测出Cr6+,完全符合《危险废物鉴别标准 浸出毒物鉴别》(GB5085.3-1996)标准。
Description
技术领域
本发明属于铬渣处理领域,特别是涉及一种高炉还原法铬渣处理工艺。
背景技术
铬渣是生产重铬酸钠、金属铬时排出的工业废渣,其中含有镁、钙、硅、铁、铝、未反应的三氧化二铬、水溶性铬酸钠和酸活性铬酸钙等。铬渣中的有害成分主要是水溶性铬酸钠,酸活性铬酸钙中的六价铬离子,当铬渣遇水后,其中的六价铬离子流失扩散而构成对生态环境的污染危害,是一种严重的污染源,铬渣的另一个危害是强碱性危害,它的化合物具有很强的氧化作用,对人体的消化道,呼吸道、皮肤和粘膜都有危害,甚至有致癌作用。目前国内冶金和化学工业每年约排出20-30万吨铬渣,这些都会对环境产生严重污染。铬渣的解毒是一个世界性的难题,为了解决铬渣的环境污染问题,国内外都做过许多研究,目前常用的方法有封存、湿法处理、用于水泥原料、生物直接解毒等,但这些方法有的因为处理不彻底,有的因为处理成本太高都难以大面积推广应用,近几年也有采用烧结炼铁法处理铬渣工艺,它是先将铬渣处理成符合烧结用料要求的粒度,再通过配料先与其他烧结物料混合后进行烧结成块,经整粒后,通过皮带运输至高炉料仓,随后进入高炉进行还原处理;该方法解毒比较彻底,但处理工艺流程太长,中间环节太多多,在处理过程中容易产生二次污染,没有从根本上解决铬渣的污染问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有铬渣处理技术中的不足之处,提供一种既能彻底解决铬渣污染问题,又能综合利用处理中副产品的高炉还原法铬渣处理工艺。
本发明的目的是通过以下的处理原理及工艺实现,其特征在于所述处理工艺的步骤如下:添加粘结剂—挤压成型—成型颗粒养护—高炉冶炼;各步骤的内容是:
添加粘结剂:向粉末状铬渣中添加粘结剂并混合均匀,其中粉末铬渣的含量为80%—95%,粘结剂的含量为:5%—20%;所述粘结剂为水泥;
挤压成型:采用液压成型机将混合均匀的粉末状铬渣和粘结剂挤压成块状颗粒,块状颗粒的直径范围是:30—100mm;
成型颗粒养护:将块状颗粒放置在温室环境中养护1—3天,以提高粉末状铬渣和粘结剂的粘结强度和硬度;
高炉冶炼:将养护后的成型颗粒直接加入到具有还愿性气氛的高炉内进行冶炼,冶炼的温度范围为:200~1600℃,时间:3~5小时,压强:120~200KPa。
本发明采用高温还原法,解毒彻底,中间环节少,处理工艺简单高效,处理过程环保且易于控制。按一座年产70万吨的高炉统计,年平均可处理铬渣1.2-3.6万吨,处理成本相对较低,因此,本发明是一个具有较好社会效益和经济效益的铬渣处理及综合利用技术。
具体实施方式
本发明属所述的高炉还原法铬渣处理工艺,包括添加粘结剂、挤压成型、成型颗粒养护和高炉冶炼工艺步骤,各步骤的具体内容如下:
添加粘结剂:向粉末状铬渣中添加粘结剂并混合均匀,其中粉末铬渣的含量为85%,粘结剂的含量为:15%所述粘结剂为225#、325#、425#、525#标号水泥中的一种;
挤压成型:采用液压成型机将混合均匀的粉末状铬渣和粘结剂挤压成块状颗粒,块状颗粒的直径范围是:60—80mm;
成型颗粒养护:将块状颗粒放置在温室环境中养护1—3天,以提高粉末状铬渣和粘结剂的粘结强度和硬度,块状颗粒强度范围为:4—6MPa;
高炉冶炼:将养护后的成型颗粒直接加入到具有还愿性气氛的高炉内进行冶炼,冶炼的温度范围为:600~1200℃,时间:3~5小时,压强:120~200KPa,在高炉冶炼条件下,成型颗粒中一定量的铬以金属状态进入铁水,对铁水而言是一种有益的成分;另有一定量的铬以无毒的三价铬的形式进入高炉渣,铬渣中具有毒性和强氧化性而会污染环境的Cr6+在还原剂和高温条件下还原成三价铬或金属铬,铬渣成型颗粒主要还原反应如下:Cr6++C→Cr3++CO,Cr3++C→Cr+CO。
所述挤压成型步骤中的块状成型颗粒大小以适合高炉用料要求为宜,经养护后的块状成型颗粒不经过高炉料仓,采用高炉直接加入法加入到具有还原性气氛的高炉内进行冶炼,其存在形式稳定,可以经受恶劣自然环境而不会重新溶出和造成二次污染,可做为建材可安全利用,实现铬渣解毒的作用;采用二苯碳酰二肼分光光度法检测方法,对高炉煤气除尘灰、炉渣、冲渣水的检测,均未检测出Cr6+,完全符合《危险废物鉴别标准浸出毒物鉴别》(GB5085.3—1996)标准。
Claims (4)
1、一种高炉还原法铬渣处理工艺,其特征在于所述处理工艺的步骤如下:添加粘结剂—挤压成型—成型颗粒养护—高炉冶炼;各步骤的内容是:
添加粘结剂:向粉末状铬渣中添加粘结剂并混合均匀,其中粉末铬渣的含量为80%—95%,粘结剂的含量为:5%—20%;所述粘结剂为水泥;
挤压成型:采用液压成型机将混合均匀的粉末状铬渣和粘结剂挤压成块状颗粒,块状颗粒的直径范围是:30—100mm;
成型颗粒养护:将块状颗粒放置在温室环境中养护1—3天,以提高粉末状铬渣和粘结剂的粘结强度和硬度;
高炉冶炼:将养护后的成型颗粒直接加入到具有还愿性气氛的高炉内进行冶炼,冶炼的温度范围为:200~1600℃,时间:3~5小时,压强:120~200KPa。
2、根据权利要求1所述的高炉还原法铬渣处理工艺,其特征在于所述水泥为225#、325#、425#、525#标号中的一种。
3、根据权利要求1所述的高炉还原法铬渣处理工艺,其特征在于所述块状颗粒强度范围为:4—6MPa。
4、根据权利要求1所述的高炉还原法铬渣处理工艺,其特征在于所述高炉冶炼步骤中成型颗粒主要还原反应如下:Cr6++C→Cr3++CO,Cr3++C→Cr+CO。
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