CN101746828A - 氯化离析法回收铬渣中铬的方法与工艺 - Google Patents

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廖辉伟
戴亚堂
童云
李洪波
黄涛
穆兰
郑敏
孟艳艳
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Abstract

本发明属于工业废渣资源化处置方法，涉及通过氯化离析的方法使铬渣中的铬得到富集回收利用的工艺。具体方法为将煤粉与铬渣分别磨细至80目，混合均匀后加入10％氯化钙水溶液及3％的聚乙烯醇水溶液，充分混合均匀后，挤压成型。转移至焙烧炉中，在980℃下焙烧80分钟，焙烧炉顶出来的气体用水循环吸收，得到三氯化铬溶液。此液可用于生产三氯化铬或其它铬盐。从焙烧炉中排出的料渣总铬含量低于5ppm(六价铬含量低于1ppm)，可作建材使用。通过此法实现铬的分离富集，铬回收率达到94％，使铬渣资源化，解决了铬渣的二次污染问题。该方法工艺简单，设备投资少，适于大批量生产，便于产业化；该方法属于绿色环保工艺，具有较好的推广应用前景。

Description

氯化离析法回收铬渣中铬的方法与工艺
技术领域
本发明属于工业废渣资源化处置方法，具体涉及通过氯化离析的方法使铬渣中的铬达到富集回收利用的工艺。
背景技术
铬渣是生产铬盐和金属铬产品排放的废渣，可以引起多种疾病，也是一种引起多种癌变的致癌物质。含铬的新生有毒废渣，加之历年堆存的，累计铬渣不低于3000万吨，全国有近50家铬盐生产企业业已堆存数千万吨铬渣，并每年以百多万吨递增，若得不到有效的治理，将会对全国的生态环境造成严重破坏，对人民的身体健康造成严重危害。
目前铬渣解毒法，大致可分为湿法和干法处理法两大类。铬渣的湿法化学还原解毒工艺流程长，治理成本较高；煤粉干法还原解毒形成的废渣量大大增加；微波处理仅是一种加热方式的创新，处理能力较低；铬渣的微生物治理周期长，难以适用我国快速增长的铬盐工业。
目前较多方法都只是停留在解毒无害化处理这一步，而没有将解毒后的低价铬回用，而这部分低价铬残留于废渣中，不管将废渣用水泥固化填埋还是用于建材，都会随着时间延长，重新氧化而导致危害，这种二次污染导致的环境破坏将难以治理或根本无法重新治理。未将低价铬回用，还原处理成本非常高，使许多研究成果无法工业化。
发明小组在省科技厅支撑计划资助下，对铬渣资源化利用方面作了大量研究工作，针对目前现状和今后发展趋势，提出以下发明，解决了铬渣难于资源化及其二次污染问题。
发明内容
(1)目的：本发明的目的在于提供一种充分富集铬渣中的铬，使其资源化的方法与工艺，解决目前普遍采用的还原解毒后直接用于建材等行业的二次污染问题。
(2)具体技术方案：将煤粉与铬渣分别磨细至80目，混合均匀后加入10％氯化钙水溶液及3％的聚乙烯醇水溶液，充分混合均匀后，挤压成型。转移至焙烧炉中，在980℃下焙烧50分钟～90分钟，焙烧炉顶出来的气体用水循环吸收，得到三氯化铬水溶液。
反应原理如下：
C+H2O＝CO+H2
C+CO2＝2CO
CO+H2O＝CO2+H2
2Na2CrO4+3CO＝Cr2O3+2Na2O+3CO2↑
2CaCrO4+3CO＝Cr2O3+2CaO+3CO2↑
2Na2CrO4+3H2＝Cr2O3+2Na2O+3H2O
2CaCrO4+3H2＝Cr2O3+2CaO+3H2O
3CaCl2+Cr2O3＝2CrCl3(g)+3CaO
其关键技术在于：
1.铬渣磨细至80～100目后在其中加入3％的聚乙烯醇水溶液作为粘结剂，利于混合物料造粒成型；
2.以粒状料形式氯化焙烧，降低扩散阻力，以便于三氯化铬气体析出；
3.氯化钙为氯化剂，在高温下，分解出活性氯，以其水溶液形式加入，便于分散混合均匀；
4.高温下无水三氯化铬在950℃下升华，铬以三氯化铬气体形式析出，与渣料分离。
本发明的优点在于：以煤粉为还原剂将铬渣中高价铬还原，以氯化钙为氯化剂，其产生的活性氯与低价铬结合以三氯化铬气体形式析出，从而实现分离富集，使铬渣资源化，解决了铬渣的二次污染问题。从焙烧炉中排出的料渣总铬含量低于5ppm(六价铬含量低于1ppm)，可作建材使用。该方法工艺简单，设备投资少，适于大批量生产，便于产业化；该方法属于绿色环保工艺，具有较好的推广应用前景。
附图说明：
附图为本发明的工艺流程图
具体实施方式：
实施例1
分别将500g铬渣与20g煤炭磨细至80目后，充分混合，加入20mL氯化钙与10mL3％的聚乙烯醇水溶液混合均匀后，造粒成型，颗粒直径4mm，长10mm。转移至管式焙烧炉中，在980℃下焙烧50分钟后，焙烧炉出来的气体用水吸收，得到三氯化铬水溶液500mL；得到渣料493.1g.料渣总铬含量于5ppm(六价铬含量低于1ppm)。
实施例2
分别将500g铬渣与20g煤炭磨细至80目后，充分混合，加入20mL氯化钙与10mL3％的聚乙烯醇水溶液混合均匀后，造粒成型，颗粒直径4mm，长10mm。转移至管式焙烧炉中，在980℃在焙烧80分钟后，焙烧炉出来的气体用水吸收，得到三氯化铬水溶液500mL；得到渣料492.5g.料渣总铬含量4.2ppm(六价铬含量低于1ppm)。
实施例3
分别将500g铬渣与20g煤炭磨细至80目后，充分混合，加入20mL氯化钙与10mL3％的聚乙烯醇水溶液混合均匀后，造粒成型，颗粒直径4mm，长10mm。转移至管式焙烧炉中，在980℃在焙烧90分钟后，焙烧炉出来的气体用水吸收，得到三氯化铬水溶液500mL；得到渣料492.4g.料渣总铬含量于4.1ppm(六价铬含量低于1ppm)。

Claims (3)

1.本发明属于工业废渣资源化处置方法，具体涉及通过氯化离析的方法使铬渣中的铬得到富集回收利用的工艺方法。将煤粉与铬渣分别磨细至80目，混合均匀后加入10％氯化钙水溶液及3％的聚乙烯醇水溶液，充分混合均匀后，挤压成型。转移至焙烧炉中，在980℃下焙烧50分钟～90分钟，焙烧炉顶出来的气体用水循环吸收，得到三氯化铬水溶液。此液可用于生产三氯化铬或其它铬盐。从焙烧炉中排出的料渣，作为建材使用。
2.根据权利要求1所述，焙烧炉顶出来的气体用水循环吸收，得到三氯化铬水溶液。其特征是此液用于生产三氯化铬或其它铬盐。
3.根据权利要求1所述，其特征是从焙烧炉中排出的料渣作为建材使用。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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