CN102284464B

CN102284464B - 不锈钢酸洗残渣的无害化处置方法

Info

Publication number: CN102284464B
Application number: CN2010106172357A
Authority: CN
Inventors: 陈启松; 叶松云; 汤国剑; 程俊飞; 方伟文
Original assignee: Individual
Current assignee: Chen Yuqing
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: CN102284464A

Abstract

本发明公开了一种化学处置方法，具体是指一种对不锈钢酸洗残渣进行环保处理的方法。本发明以用二次洗涤液对原始不锈钢酸洗残渣进行洗涤，加入高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)后静置、分离上清液得到残渣沉淀物；再用清水洗涤残渣沉淀物，及同时加高分子絮凝剂聚丙烯酰胺，分离上清液得到二次洗涤残渣沉淀物；在二次洗涤残渣沉淀物中加入R_S型复合药剂进行还原反应，然后压滤，固体物可以外运。本发明的优点是可以有效处理不锈钢生产企业的二次污染问题，并且可以回收重金属等物质，操作方便、效果良好等优点。本发明可广泛应用于不锈钢及电镀行业同类污染物的治理。

Description

不锈钢酸洗残渣的无害化处置方法

技术领域

本发明涉及一种化学处理方法，具体是指一种对不锈钢生产过程中产生的残渣进行处理的方法。

技术背景

我国是一个不锈钢生产大国，每年都有大量的不锈钢产品产出，同时伴随着的是大量的废水、残渣的产生。而且这些废水、残渣含有大量的重金属和有害元素，若不进行处理，则会再次严重污染环境。

据浙江松阳县的不锈钢生产企业，每年产不锈钢制品达10万吨以上，这些企业在酸洗过程中有大量酸洗废水及酸洗母液、酸洗残渣产生，其中酸洗废水及酸洗母液已得到有效的处理。而酸洗残渣也称黑渣，目前每年约产生1000吨，呈强酸性且含有大量的铁、镍、铬、氟等污染物质，如处理不当将会给环境带来了很大的影响。本发明人根据对酸洗残渣取样的分析检测结果，并经过大量的试验研究，提出了对酸洗残渣集中进行资源化无害化处置的工艺技术方案。这些不酸洗残渣中一般含有游离的混酸和重金属离子，其余一般为氧化铬和氧化铁(铁氧体)。

目前国内，对于不锈钢废水、残渣也有处理方法，公开号：CN101037289的发明专利，公开了一种利用工业钢板生产中固体废弃物生产水泥生料用三氧化二铁和氧化铁黑颜料新工艺，它将酸洗金属后产生的金属污泥堆放在自然空气中的场地上氧化、干燥后收集得到三氧化二铁，或者在金属酸洗污泥加入酸液，使其具有流动性，再加水并升温至95℃以上，再加入碱性液体，调整混合液pH值9～12，搅拌均匀，脱水、干燥后粉碎得到氧化铁黑。公开号：CN1683251的发明专利，公开了一种高纯氧化铁粉的制备方法，包括以下步骤：酸洗：选用经氧化处理后的轧钢酸洗铁泥为基料，并将该铁泥基料放入装有酸溶液的容器中使其内的杂质或者杂质氧化物转化成可溶的离子态；水洗：将酸洗后的铁泥用清水充分洗涤，再对其进行脱水和/或烘干程序处理，以去除其内的部分杂质或者杂质氧化物；除砖：将盛装有经水洗处理后的铁泥的密闭容器内通入氟化氢气体，用于去除硅或硅氧化物；焙烧：最后将除硅或硅氧化物后的铁泥放入焙烧设备中焙烧，制备出高纯度的三氧化二铁。公开号：CN101746833A.的发明专利公开了一种利用不锈钢氧化皮酸洗废渣制备铁氧体磁性材料的方法。具体方案为：采用不锈钢氧化皮酸洗废渣为原材料，将其加入到浓度为1100g/L的NaOH溶液中，升温至160℃后，以一定速度滴加H₂O₂若干，待H₂O₂滴加完毕后，恒温半小时，抽滤、洗涤，在100℃下烘烤1小时。在《材料科学与工程学报》(2008，26(2)：193-196.)公开了文章“不锈钢氧化皮酸洗废渣制备铁氧体磁性材料”，是一种以不锈钢氧化皮酸洗废渣为原料，采用碱热氧化法制各尖晶石结构铁氧体磁性材料，研究各工艺参数对铁氧体显微组织和磁性能的影响。研究表明：NaOH浓度的升高和H₂O₂滴加量的增加，尖晶石铁氧体晶体结构中的Cr离子含量逐渐减少，而Fe离子含量呈单调增加。废渣经处理后，其颗粒尺寸逐渐减小。在160℃，用1100g/LNaOH和120ml H2O2的混合溶液对废渣进行处理，所得铁氧体的磁性能可达到：饱和磁化强度MS为12.07emu/g，剩磁Mr为2.37emu/g和矫顽力Hc为199.99Oe。

另外有一些文章是关于从废液中回收利用其中的重金属或制备氧化铁的方法等。

本发明是探究洗涤、硫化处理残渣的效果，并对其处理残渣进行毒物浸出试验。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提出一种方便可行、效果明显的技术方案。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：

不锈钢酸洗残渣的无害化处理方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)用二次洗涤液洗涤原始不锈钢酸洗残渣，加入高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)，加入浓度为8～12ppm，静置、分离上清液后得到残渣沉淀物；在本发明中，洗涤过程中至少采用两级洗涤，而且是采用逆流方式进行洗涤，所以在本步骤中会出现二次洗涤液，它是从步骤(2)中的清水洗涤之后的洗涤液；

(2)再用清水洗涤残渣沉淀物，其中的水∶渣的质量比为5∶1，同时加高分子絮凝剂聚丙烯酰胺，加入浓度为8～12ppm，分离上清液得到二次洗涤残渣沉淀物；

(3)在二次洗涤残渣沉淀物中加入R_S型复合药剂进行还原反应，加入的R_S型复合药剂占二次洗涤残渣沉淀物的重量比为2.8～8.5％，并用氢氧化钠调节反应物的pH至7～9时止，然后压滤，固体物可以外运。此处的R_S型复合药剂主要为硫化物，如硫化铝、硫化钾、硫化钙、硫化锌、硫化镁、硫化钠，并复配有阳离子PAM，复配比例为硫化物与阳离子PAM的质量比100∶0.5～1.5。以其作为重金属捕捉剂，可确保处置后的残渣无害化。

作为优选，上述处理方法的步骤(1)中的洗涤液与原始不锈钢酸洗残渣进行逆流洗涤，且分二级或三级洗涤，这样若干次逆流洗涤，既可以节约洗涤用水，又可以提高洗脱液的浓度便于回收利用。

作为优选，上述处理方法中的高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的加入浓度为10ppm，ppm化学上是百万分之一，即mg/L(毫克/升)。

作为优选，上述处理方法中的在二次洗涤酸残渣沉淀物中加入的R_S型复合药剂的重量比为4～6％。

作为优选，上述处理方法中所述的反应结束时的pH为8。

有益效果：通过本发明的使用，对不锈钢生产企业所产生的残渣进行处置，可以使有害残渣不再危害环境，经环保部门的相关检测属一般固废，无害化残渣可作为铁氧体半成品或铬铁原料外卖；而且对于其中的洗涤液，经多次逆向洗涤后，具有较高的重金属浓度，可以对重金属进一步回收利用；

附图说明

图1本发明处理工艺示意图

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施作具体说明：

实施例1

按图1所示流程，设计成3个洗涤池，并进行防腐处理：表面环氧树脂四油三布防腐，搅拌机共三台，压滤机，垂直提升式上料机，压滤液收集池，压滤液提升泵，PAM加药装置，R_S型复合药剂加药装置。

先取100g原始不锈钢酸洗残渣，加入500ml蒸馏水，经3次30分钟搅拌洗涤加8.5ppm的PAM进行沉淀处理，然后去除上清液，分别加入5％，4％，3％，2.5％，2％，1.75％，1.5％，1.25％即20ml，16ml，12ml，10ml，8ml，7ml，6ml，5ml质量分数20％的硫化钠，搅拌30分钟。取上清液测量镍和铬的含量，滤渣做18h的浸出毒物实验。

数据如下表：

由上表可见：对上述残渣的处置，已到达无害化目的，可以有效解决二次污染等问题，本方案可有效解决不锈钢酸洗残渣无害化处置的和综合回收利用难题，并可综合回收利用变废为宝；本工程的建设具有重大的社会效益和环境效益。

Claims

1.不锈钢酸洗残渣的无害化处置方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)用二次洗涤液洗涤原始不锈钢酸洗残渣，加入高分子絮凝剂聚丙烯酰胺，加入浓度为8～12ppm，静置、分离上清液后得到残渣沉淀物；洗涤液与原始不锈钢酸洗残渣进行逆流洗涤，且分二级；其中所述的二次洗涤液，是指从步骤(2)中的清水洗涤之后的洗涤液；

(3)在二次洗涤残渣沉淀物中加入R_S型复合药剂进行还原反应，加入的R_S型复合药剂占二次洗涤残渣沉淀物的重量比为2.8～8.5％，并用氢氧化钠调节反应物的pH至8时止，然后压滤，固体物属无害化固废，可以外运；其中R_S型复合药剂为硫化钠或硫化钙，并复配有阳离子PAM，复配比例为硫化物与阳离子PAM的质量比100∶0.5～1.5。

2.根据权利要求1所述的处置方法，其特征在于所述的高分子絮凝剂聚丙烯酰胺为阳离子，其加入浓度为10ppm。