CN101905950A

CN101905950A - 一种新型铬渣无害化处理方法

Info

Publication number: CN101905950A
Application number: CN 201010233444
Authority: CN
Inventors: 袁利民; 刘阳生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2010-12-08

Abstract

本发明公开了一种新型铬渣无害化处理方法，所述方法为以石英砂和碱性药剂为熔制剂，按照铬渣∶石英砂∶碱性药剂＝25～45∶35～75∶5～22的重量比例，将物料混合均匀后加入玻璃电熔炉内，经过1350～1500℃高温充分熔化成为玻璃液，经冷水水淬后，于室温下冷却，成为玻璃渣。本发明通过高温电熔处理促使铬渣中的六价铬还原为三价铬、进入玻璃晶格之中被固化和稳定化，使铬渣转化为玻璃态惰性废物，其重金属的浸出浓度远远低于国家《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的标准限值。实现了铬渣的无害化处置。

Description

一种新型铬渣无害化处理方法

技术领域

本发明涉及一种新型铬渣无害化处理方法。

背景技术

由于铬盐广泛应用于国民经济的各个领域，而且大多数是必不可少的消耗性化工原料，因此，铬盐的健康发展与各个相关行业的发展密不可分。

近年来中国铬盐的消费年增长率在10％以上，高于同期国民经济的增长速度。

中国铬盐生产普遍采用较为落后的有钙焙烧工艺技术，每生产1吨铬盐产品，会产生2.5～3吨铬渣。铬渣中因含有1～2％的具有致癌特性的铬酸钙和0.5～1％水溶性剧毒六价铬而成为有毒的危险废物。

对铬渣的治理目前的主要方法包括：

(1)水泥固化法。将铬渣粉碎加入一定量的添加剂，如无机酸或FeSO₄，氯化铁、氯化钡等，再加入相当数量的水泥，加水混合、搅拌、成型、凝固，随着水泥的水化和凝结硬化过程的进行，被封固贮存在水泥硬化体内而不再溶出，达到高度稳定和无毒害的目的。水泥固化技术是固化技术中应用最为广泛的技术之一，其改进方法在不断成熟与完善。水泥固化是基于水泥的水合和水硬胶凝作用而对废物进行固化处理的一种方法，它将废物和普通水泥混合，形成具有一定强度的固化体，从而达到降低废物中危险成分浸出的目的。其主要缺点是经水泥固化以后的铬渣体积膨胀，而且尚需进行安全填埋，占用土地资源。

(2)还原法。利用还原剂，在一定的条件下，将铬渣中的Cr⁶⁺还原成Cr³⁺或生成稳定的Cr³⁺的沉淀物。还原法处理铬渣，按还原剂相态的不同可分为液相、气相和固相还原三种类型，也有二种结合的。共同特点是将Cr⁶⁺还原为不溶性的Cr³⁺。还原后的渣可制成多种建筑材料加以综合利用。

液相还原法采用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、碱金属硫化物或硫氢化合物等等。其根据反应条件不同，具体还可分为酸性还原法、碱性还原法以及有机磷废液还原。这些方法需要消耗大量的酸、碱，并产生新的废水需要处理。

固相还原法常用的还原剂有炭粉、木屑、稻皮、煤矸石、亚铁盐、钡盐等。此法利用还原剂将Cr⁶⁺转为Cr³⁺，原料价格便宜，处理流程简单，经济效益好。但炭还原法还存在Cr⁶⁺还原不彻底，有回升的问题。

气相还原法常用的气体还原剂为氢、甲烷、一氧化碳等可燃性气体。本法流程简单、能耗低，处理后的铬渣稳定性好。但为保证Cr⁶⁺还原完全，还原性气体需过量，对于这过量的可燃性气体，需加以妥善处理，否则会造成新的污染。

(3)络合法。用硫酸亚铁还原Cr⁶⁺，再加入木质素磺酸盐，使其与Cr³⁺离子络合，生成铁铬木质素磺酸盐，使铬渣解毒。该法解毒较彻底，解毒后Cr⁶⁺含量低于1.8mg/kg。

(4)旋风炉焙烧铬渣熔融固化法。将煤粉与铬渣混合磨细至160目以下，在旋风炉内燃烧，六价铬在还原区内还原成三价铬。熔渣经水淬固化成玻璃渣，用作建筑材料或水泥掺和料。该法的投资大，处理成本较高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型铬渣无害化处理方法，它通过高温电熔处理促使铬渣中的六价铬还原为三价铬、进入玻璃晶格之中被固化和稳定化，使铬渣转化为玻璃态惰性废物，其重金属的浸出浓度远远低于国家《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的标准限值。实现了铬渣的无害化处置。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种新型铬渣无害化处理方法，所述方法为以石英砂和碱性药剂为熔制剂，按照铬渣∶石英砂∶碱性药剂＝25～45∶35～75∶5～22的重量比例，将物料混合均匀后加入玻璃电熔炉内，经过1350～1500℃高温充分熔化成为玻璃液，经冷水水淬后，于室温下冷却，成为玻璃渣。

或者，所述铬渣、石英砂和碱性药剂的重量比例为25～35∶50～75∶12～22。

再或者，所述铬渣、石英砂和碱性药剂的重量比例为35～45∶35～50∶5～12。

所述碱性药剂为石灰或纯碱。

物料在1350～1500℃高温经过8～10小时熔化，电熔炉内玻璃液面稳定；在电熔炉稳定运行后，铬渣混合物料连续不断地进入玻璃电熔炉，熔化后的玻璃液连续不断地从电熔炉中排出，经冷水水淬成为玻璃渣，整个进料、出料过程均是连续进行。

熔融过程中产生少量含尘烟气，经布袋除尘器除尘净化后排入大气。

本发明具有以下的特点：

(1)本发明在电熔炉的还原性气氛中，铬渣中的六价铬被还原为三价铬，进入玻璃晶格中被固化和稳定化。玻璃渣中重金属的浸出浓度远远低于国家《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的标准限值。实现了铬渣的无害化处置。

(2)在电熔炉稳定运行后，铬渣混合物料连续不断地从顶部进入玻璃电熔炉，熔化后的玻璃液连续不断地从电熔炉中部排出，经冷水水淬。整个进料、出料过程均是连续进行的。

附图说明

图1是本发明所述新型铬渣无害化处理方法流程图。

图中：1.铬渣、石英砂和碱性药剂的混合物；2.玻璃电熔炉；3.含尘烟气；4.布袋除尘器；5.引风机；6.烟囱排放；，7.玻璃液；8.水淬系统；9.玻璃渣。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，将铬渣、石英砂和碱性药剂纯碱按照重量比为25～45∶35～75∶5～22均匀混合，得到混合物1，将混合物1加入玻璃电熔炉2中，在1350～1500℃下充分熔化，经过8～10小时后电熔炉内玻璃液面稳定。熔融过程中产生少量含尘烟气3，经布袋除尘器4除尘，被净化后的烟气经引风机5和烟囱6排入大气。

混合物1加入玻璃电熔炉2后形成高温玻璃液7，从玻璃电熔炉2的中部排入水淬系统8，经冷水水淬后得到玻璃渣9。

实施例2

如图1所示，将铬渣、石英砂和石灰按照重量比为25∶60∶15均匀混合，得到混合物1，加入玻璃电熔炉2中，在1350℃下充分熔化，经过10小时后电熔炉内玻璃液面稳定。熔融过程中产生少量含尘烟气3，经布袋除尘器4除尘，被净化后的烟气经引风机5和烟囱6排入大气。

实施例3

如图1所示，将铬渣、石英砂和碱性药剂纯碱按照重量比为45∶45∶10均匀混合，得到混合物1，加入玻璃电熔炉2中，在1500℃下充分熔化，经过8小时后电熔炉内玻璃液面稳定。熔融过程中产生少量含尘烟气3，经布袋除尘器4除尘，被净化后的烟气经引风机5和烟囱6排入大气。

实施例4

如图1所示，将铬渣、石英砂和碱性药剂石灰按照重量比为35∶53∶12均匀混合，得到混合物1，加入玻璃电熔炉2中，在1450℃下充分熔化，经过9小时后电熔炉内玻璃液面稳定。熔融过程中产生少量含尘烟气3，经布袋除尘器4除尘，被净化后的烟气经引风机5和烟囱6排入大气。

实施例5

铬渣经过实施例1熔融、水淬处理后得到的玻璃渣样品中，重金属浸出浓度与国家标准(GB5085.3-2007)对照如下：

污染物名称	国家标准限值(mg/L)	样品测定值(mg/L)
			铜(以总铜计)	100	2.6
锌(以总锌计)	100	10.4
			镉(以总镉计)	1	低于检出限
铅(以总铅计)	5	低于检出限
			总铬	15	4.5
六价铬	5	1.0
			烷基汞	不得检出	低于检出限

汞(以总汞计)	0.1	低于检出限
			铍(以总铍计)	0.02	低于检出限
钡(以总钡计)	100	5.5
			镍(以总镍计)	5	1.8
总银	5	低于检出限
			砷(以总砷计)	5	低于检出限
硒(以总硒计)	1	低于检出限
			无机氟化物(不包括	100	低于检出限

氟化钙)
			氰化物(以CN-计)	5	低于检出限

实施例1熔融、水淬处理后得到的玻璃渣样品重金属的浸出浓度远远低于国家《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的标准限值。实现了铬渣的无害化处置。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种新型铬渣无害化处理方法，其特征在于，所述方法为以石英砂和碱性药剂为熔制剂，按照铬渣∶石英砂∶碱性药剂＝25～45∶35～75∶5～22的重量比例，将物料混合均匀后加入玻璃电熔炉内，经过1350～1500℃高温充分熔化成为玻璃液，经冷水水淬后，于室温下冷却，成为玻璃渣。

2.如权利要求1所述的新型铬渣无害化处理方法，其特征在于：所述铬渣、石英砂和碱性药剂的重量比例为25～35∶50～75∶12～22。

3.如权利要求1所述的新型铬渣无害化处理方法，其特征在于：所述铬渣、石英砂和碱性药剂的重量比例为35～45∶35～50∶5～12。

4.如权利要求1-3之任一所述的新型铬渣无害化处理方法，其特征在于：所述碱性药剂为石灰或纯碱。

5.如权利要求4所述的新型铬渣无害化处理方法，其特征在于：物料在1350～1500℃高温经过8～10小时熔化，电熔炉内玻璃液面稳定；在电熔炉稳定运行后，铬渣混合物料连续不断地进入玻璃电熔炉，熔化后的玻璃液连续不断地从电熔炉中排出，经冷水水淬成为玻璃渣，整个进料、出料过程均是连续进行。

6.如权利要求5所述的新型铬渣无害化处理方法，其特征在于：熔融过程中产生少量含尘烟气，经布袋除尘器除尘净化后排入大气。