CN102189093B - 一种铬渣解毒方法以及解毒后铬渣的综合利用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铬渣解毒方法以及解毒后铬渣的综合利用。所述铬渣解毒处理方法包括以下步骤：将含铬废渣通过湿法球磨成铬渣粉后，将水加入铬渣粉后制成铬渣料浆；在所述铬渣料浆中加入酸制成铬渣料浆溶液，同时充分搅拌铬渣料浆溶液，使铬渣料浆在酸中进行浸溶；在所述浸溶后的铬渣料浆溶液中加入还原剂直至浸溶后的铬渣料浆溶液中无六价铬存在；将无六价铬存在的铬渣料浆溶液进行熟化，再进行固液分离，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即可得到不含六价铬的解毒铬渣。采用本发明的铬渣解毒方法可以对铬渣中所含的各类六价铬化合物进行系统地、彻底地解毒消除，综合利用生产的各类建材产品中六价铬，浸出液含量小于0.1mg/L。

Description

一种铬渣解毒方法以及解毒后铬渣的综合利用
技术领域
本发明涉及一种铬渣解毒方法以及解毒后铬渣的综合利用。
背景技术
铬盐工业生产过程中产生的含铬废渣含有大量水溶及酸溶性六价铬，伴随着自然风化及雨水冲涮、浸沥，铬渣中的六价铬将对周边环境会造成严重的污染，即使解毒处置后堆存或填埋仍将长期占用大量土地资源，浪费填埋堆存场建设费用等。
发明内容
本发明针对铬渣中的六价铬将对周边环境会造成严重的污染，以及解毒处置后堆存或填埋仍将长期占用大量土地资源，浪费填埋堆存场建设费用的不足，提供一种铬渣解毒方法以及解毒后铬渣的综合利用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种铬渣解毒方法包括以下步骤：
步骤101：将含铬废渣通过湿法球磨成150目～250目的铬渣粉后，将水加入铬渣粉后制成铬渣料浆，所述铬渣料浆的重量百分比浓度为20％～30％；
步骤102：在所述铬渣料浆中加入酸制成铬渣料浆溶液，控制铬渣料浆溶液的PH值为5～5.5，同时充分搅拌铬渣料浆溶液，使铬渣料浆在酸中进行浸溶；
步骤103：在所述浸溶后的铬渣料浆溶液中加入重量百分比浓度为25％～35％的还原剂直至浸溶后的铬渣料浆溶液中无六价铬存在；
步骤104：将无六价铬存在的铬渣料浆溶液进行4小时～6小时的熟化，再进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水分含量小于20％，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即可得到不含六价铬的解毒铬渣。
本发明的有益效果是：采用本发明的铬渣解毒方法可以对铬渣中所含的各类六价铬化合物进行系统地、彻底地解毒消除，在达到国家规定的环保技术标准后，再安全地资源化综合利用铬渣工业生产过程中的含铬废渣，为国家、企业节约大量的工业废渣填埋场建设费用及土地资源，综合利用生产的各类建材产品中六价铬，浸出液中六价铬的含量小于0.1mg/L，总铬环保控制指标全部符合国家《铬渣污染治理环境保护技术规范》(HJ/T301-2007)标准要求。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤102中加入的酸为盐酸或者硫酸。
进一步，所述步骤103中加入的还原剂为硫酸亚铁、亚硫酸钠或者焦亚硫酸钠。
进一步，所述步骤104中得到的不含六价铬的解毒铬渣，其化学组分及含量为：Cr2O3为3.5％～5.5％，AI2O3为5％～8％，Fe2O3为18％～22％，CaO为28％～31％，MgO为23％～25％，SiO2为4％～6.5％，H2O为5％～8％。
进一步，所述步骤104中得到的不含六价铬的解毒铬渣的细度为200目～250目。
本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种解毒后铬渣的综合利用将通过上述的铬渣解毒方法解毒后的铬渣应用于建材砖原料中或者水泥熟料中或者水泥生产原料中。
进一步，解毒后铬渣的加入量为建材砖原料总重量的20％～30％。
进一步，解毒后铬渣的加入量为水泥熟料总重量的5％～15％。
进一步，解毒后铬渣的加入量为水泥生产原料总重量的3％～5％。
进一步，解毒后铬渣的细度为200目～250目。
附图说明
图1为本发明铬渣解毒方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明铬渣解毒方法的流程示意图。如图1所示，所述铬渣解毒方法包括以下步骤：
步骤101：将含铬废渣通过湿法球磨成150目～250目的铬渣粉后，将水加入铬渣粉后制成铬渣料浆，所述铬渣料浆的重量百分比浓度为20％～30％。
步骤102：在所述铬渣料浆中加入酸制成铬渣料浆溶液，控制铬渣料浆溶液的PH值为5～5.5，同时充分搅拌铬渣料浆溶液，使铬渣料浆在酸中进行浸溶。
所述酸为盐酸或者硫酸。所述酸的加入量与铬渣料浆溶液的PH值相关，即所述酸的加入量只要保证铬渣料浆溶液的PH值为5～5.5即可。
步骤103：在所述浸溶后的铬渣料浆溶液中加入重量百分比浓度为25％～35％的还原剂直至浸溶后的铬渣料浆溶液中无六价铬存在。
所述还原剂为硫酸亚铁、亚硫酸钠或者焦亚硫酸钠。使用二苯卡巴肼指示剂溶液检测铬渣料浆溶液中是否还有六价铬存在，若铬渣料浆溶液在滴加二苯卡巴肼指示剂后溶液后不显红色，则说明铬渣料浆溶液中没有六价铬的存在，若铬渣料浆溶液在滴加二苯卡巴肼指示剂后溶液后显红色，则说明加入的还原剂的量不够，还需要继续加入还原剂。所述还原剂还可以为气体SO2，将其直接通入反应液中，其加入量等当量于硫酸亚铁、亚硫酸钠或者焦亚硫酸钠的加入量。所述还原剂的加入量与浸溶后的铬渣料浆溶液中是否有六价铬存在相关，即所述还原剂的加入量只要保证浸溶后的铬渣料浆溶液中无六价铬存在即可。
步骤104：将无六价铬存在的铬渣料浆溶液进行4小时～6小时的熟化，再进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水分含量小于20％，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即可得到不含六价铬的解毒铬渣。
所述熟化的过程即将无六价铬存在的铬渣料浆溶液在反应器内连续搅拌4小时～6小时。所述滤渣水分含量小于20％即滤渣中水分的重量占整个滤渣重量的重量百分比小于20％。所述不含六价铬的解毒铬渣，其化学组分及含量为：Cr2O3为3.5％～5.5％，AI2O3为5％～8％，Fe2O3为18％～22％，CaO为28％～31％，MgO为23％～25％，SiO2为4％～6.5％，H2O为5％～8％，其基本接近一般建材原料的化学组份。所述不含六价铬的解毒铬渣的细度为200目～250目。
下面以三个实施例对本发明铬渣解毒方法做进一步详细的描述。
实施例1：
将含铬废渣通过湿法球磨成150目的铬渣粉后，将水加入铬渣粉后制成铬渣料浆，所述铬渣料浆的重量百分比浓度为20％；在所述铬渣料浆中加入盐酸制成铬渣料浆溶液，控制铬渣料浆溶液的PH值为5，同时充分搅拌铬渣料浆溶液，使铬渣料浆在盐酸中进行浸溶；在所述浸溶后的铬渣料浆溶液中加入重量百分比浓度为25％的硫酸亚铁溶液直至浸溶后的铬渣料浆溶液中无六价铬存在；将无六价铬存在的铬渣料浆溶液进行4小时的熟化，再进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水分含量小于20％，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即可得到不含六价铬的解毒铬渣。本实施例中，最后得到的不含六价铬的解毒铬渣，其化学组分及含量为：Cr2O3为3.5％，AI2O3为5％，Fe2O3为22％，CaO为30％，MgO为25％，SiO2为6.5％，H2O为8％。
实施例2：
将含铬废渣通过湿法球磨成200目的铬渣粉后，将水加入铬渣粉后制成铬渣料浆，所述铬渣料浆的重量百分比浓度为25％；在所述铬渣料浆中加入硫酸制成铬渣料浆溶液，控制铬渣料浆溶液的PH值为5.5，同时充分搅拌铬渣料浆溶液，使铬渣料浆在硫酸中进行浸溶；在所述浸溶后的铬渣料浆溶液中加入重量百分比浓度为30％的亚硫酸钠溶液直至浸溶后的铬渣料浆溶液中无六价铬存在；将无六价铬存在的铬渣料浆溶液进行5小时的熟化，再进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水分含量小于20％，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即可得到不含六价铬的解毒铬渣。本实施例中，最后得到的不含六价铬的解毒铬渣，其化学组分及含量为：Cr2O3为5.5％，AI2O3为8％，Fe2O3为20％，CaO为31％，MgO为24％，SiO2为4.5％，H2O为7％。
实施例3：
将含铬废渣通过湿法球磨成250目的铬渣粉后，将水加入铬渣粉后制成铬渣料浆，所述铬渣料浆的重量百分比浓度为30％；在所述铬渣料浆中加入盐酸制成铬渣料浆溶液，控制铬渣料浆溶液的PH值为5，同时充分搅拌铬渣料浆溶液，使铬渣料浆在盐酸中进行浸溶；在所述浸溶后的铬渣料浆溶液中加入重量百分比浓度为35％的焦亚硫酸钠溶液直至浸溶后的铬渣料浆溶液中无六价铬存在；将无六价铬存在的铬渣料浆溶液进行6小时的熟化，再进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水分含量小于20％，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即可得到不含六价铬的解毒铬渣。本实施例中，最后得到的不含六价铬的解毒铬渣，其化学组分及含量为：Cr2O3为4.5％，AI2O3为7％，Fe2O3为21％，CaO为31％，MgO为25％，SiO2为6.5％，H2O为5％。
通过上述的铬渣解毒方法解毒后的铬渣可以应用于建材砖原料中或者水泥熟料中或者水泥生产原料中，从而取得替代建材原料而达到资源化利用的效果，也彻底地、永久性地消除了含铬废渣的污染。当应用于建材砖原料中时，解毒后铬渣的加入量为建材砖原料总重量的20％～30％。当应用于水泥熟料中时，解毒后铬渣的加入量为水泥熟料总重量的5％～15％。当应用于水泥生产原料中时，解毒后铬渣的加入量为水泥生产原料总重量的3％～5％。
下面以三个实施例对本发明解毒后铬渣的综合利用做进一步详细的描述。
实施例1：
将100Kg解毒后的铬渣与250kg～400kg粘土混合均匀，充分搅拌，压制成标准及多孔砖坯干燥后经1100℃～1200℃烧制成建材砖，其产品性能、质量符合相关建材砖的质量技术指标。
实施例2：
将100Kg解毒后的铬渣与700kg～1900kg水泥熟料混合均匀，磨细，制成水泥产品，其性能、质量符合水泥行业相关质量技术指标。
实施例3：
将100Kg解毒后的铬渣与石灰石、粘土、矿渣及煤粉等充分混合均匀、磨细配制成水泥生产原料，经道粒成球，煅烧，再磨细即得水泥产品，其性能、质量符合水泥行业相关质量技术指标，其中，解毒后的铬渣占水泥生产原料的3％～5％，石灰石、粘土、矿渣及煤粉等各成分的选取量根据不同的用途进行相应的调整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铬渣解毒方法，其特征在于，所述铬渣解毒处理方法包括以下步骤：
步骤101：将含铬废渣通过湿法球磨成150目～250目的铬渣粉后，将水加入铬渣粉后制成铬渣料浆，所述铬渣料浆的重量百分比浓度为20％～30％；
步骤102：在所述铬渣料浆中加入酸制成铬渣料浆溶液，控制铬渣料浆溶液的PH值为5～5.5，同时充分搅拌铬渣料浆溶液，使铬渣料浆在酸中进行浸溶；
步骤103：在所述浸溶后的铬渣料浆溶液中加入还原剂直至浸溶后的铬渣料浆溶液中无六价铬存在；所述还原剂为气体SO2；使用二苯卡巴肼指示剂溶液检测铬渣料浆溶液中是否还有六价铬存在；
步骤104：将无六价铬存在的铬渣料浆溶液进行4小时～6小时的熟化，再进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水分含量小于20％，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即可得到不含六价铬的解毒铬渣，其化学组分及含量为：Cr2O3为3.5％～5.5％，Al2O3为5％～8％，Fe2O3为18％～22％，CaO为28％～31％，MgO为23％～25％，SiO2为4％～6.5％，H2O为5％～8％；所述熟化的过程即将无六价铬存在的铬渣料浆溶液在反应器内连续搅拌4小时～6小时。
2.根据权利要求1所述的铬渣解毒方法，其特征在于，所述步骤102中加入的酸为盐酸或者硫酸。
3.根据权利要求1所述的铬渣解毒方法，其特征在于，所述步骤104中得到的不含六价铬的解毒铬渣的细度为200目～250目。
4.一种解毒后铬渣的综合利用，其特征在于，将通过如权利要求1至3任一所述的铬渣解毒方法解毒后的铬渣应用于建材砖原料中或者水泥熟料中或者水泥生产原料中。
5.根据权利要求4所述的解毒后铬渣的综合利用，其特征在于，解毒后铬渣的加入量为建材砖原料总重量的20％～30％。
6.根据权利要求4所述的解毒后铬渣的综合利用，其特征在于，解毒后铬渣的加入量为水泥熟料总重量的5％～15％。
7.根据权利要求4所述的解毒后铬渣的综合利用，其特征在于，解毒后铬渣的加入量为水泥生产原料总重量的3％～5％。
8.根据权利要求5至7任一所述的解毒后铬渣的综合利用，其特征在于，解毒后铬渣的细度为200目～250目。
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