CN104944719B - 从冷轧铬泥中提取回收铬的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，包括以下步骤：1)将冷轧铬泥浸泡于重量百分比浓度为20～37％的浓盐酸中进行搅拌混合，充分使冷轧铬泥中的Cr元素以Cr3+形式存在，静置后滤去不溶的固体物质，得溶液；2)往溶液中加入Zn粉，充分析出非活性金属沉淀，滤去沉淀，得溶液；3)将溶液的pH调至7～8后充入CO2并进行加热，使Zn2+和Ca2+分别以ZnCO3·3Zn(OH)2和CaCO3析出，并使得溶液中的Cr元素以CrCl3形式存在，静置后滤去沉淀，溶液备用；4)将溶液的pH调至8～9后加热，使溶液中的CrCl3水解，生成的CrOCl沉淀即为铬产品。本发明对冷轧铬泥中的铬回收率达到95％以上，大幅提升了铬回收率，充分实现了冷轧铬泥的无害化处理，降低了能耗，提升了铬回收的附加值。

Description

从冷轧铬泥中提取回收铬的方法
技术领域
本发明涉及固体废弃物资源化技术，具体地指一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法。
背景技术
随着冷轧汽车板产能的不断扩大，钢铁行业的冷轧含铬废水排放量也逐年递增，与之相对应的是冷轧含铬废水处理过程中会产生大量的冷轧铬泥。这种冷轧铬泥污泥量大，污染严重，在冶金行业被当作危险废弃物交给具有相应资质的公司进行处理，存在处理费用高的问题。
目前，对冷轧铬泥处置的主要方法为高温焙烧法，在冷轧铬泥中添加玻璃珠或碳酸钙等添加剂制成试样，然后对试样进行高温焙烧，使铬从中析出，该方法存在以下问题：1)铬回收率一般在50％左右，处理后的污泥含铬量仍很高，对冷轧铬泥的无害化处理不够彻底；2)此高温焙烧法能耗高，提取成本高，是其企业化的瓶颈所在。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，该方法铬回收率高，提取成本低。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，包括以下步骤：
1)将冷轧铬泥浸泡于重量百分比浓度为20～37％的浓盐酸中进行搅拌混合，充分使冷轧铬泥中的Cr元素以Cr3+形式存在，然后静置一段时间后滤去不溶的固体物质，滤出的溶液备用；
2)往步骤1)所得溶液中加入Zn粉，充分析出非活性金属沉淀，滤去沉淀，滤出的溶液备用；
3)将步骤2)所得溶液的pH调节至7～8后，往溶液中充入CO2并进行加热，使溶液中的Zn2+和Ca2+分别以ZnCO3·3Zn(OH)2和CaCO3沉淀析出，并使得溶液中的Cr元素以CrCl3形式存在，然后静置一段时间后滤去沉淀，滤出的溶液备用；
4)将步骤3)所得溶液的pH调节至8～9，并对溶液进行加热，使溶液中的CrCl3发生水解反应，生成CrOCl沉淀，过滤分离出CrOCl沉淀后进行干燥，即得铬产品。
进一步地，所述冷轧铬泥的组分及其重量百分含量如下：40～60％的Cr(OH)3，20～30％的Ca(OH)2，10～20％的水，5～10％的非活性金属化合物。
进一步地，所述步骤2)中，Zn粉的用量为0.04～0.1gZn粉/g冷轧铬泥。
进一步地，所述步骤3)中，采用0.8～1.2mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH至7.5～8。
进一步地，所述步骤4)中，采用0.8～1.2mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH至8.5～9。
进一步地，所述步骤2)中，所述非活性金属沉淀的主要成分为Cu和Pb。
进一步地，所述步骤3)中，充入CO2时溶液开始变浑浊，当溶液浊度无明显变化时停止充入CO2。
更进一步地，所述步骤1)中，搅拌混合时间为40～60min，静置时间为2～2.5h。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
其一，本发明对冷轧铬泥中的铬回收率达到95％以上，大幅提升了铬回收率，充分实现了冷轧铬泥的无害化处理。
其二，本发明工艺简化，较高温焙烧法大幅降低了能耗。
其三，本发明方法使得冷轧铬泥中的铬以高附加值的CrOCl形式提取出来，提升了铬回收的附加值。
其四，以钢铁企业每年产生冷轧铬泥800吨计算，目前每吨冷轧铬泥处置费大概为4000元，采用本发明方法后，可节约处置费320万元/年，再以冷轧铬泥的含铬量为20％计算，可提纯的铬产品为160吨，创造的经济价值近500万元/年，因此，可获得820万/年的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
实施例1
冷轧铬泥的组分及其重量百分含量如下：50％的Cr(OH)3，30％的Ca(OH)2，10％的水，10％的非活性金属化合物。
1)称取50g冷轧铬泥置于1L重量百分比浓度为30％的浓盐酸中，搅拌40min后静置2h，然后过滤除去其中的沉淀物，滤出的溶液备用；
2)向步骤1)所得溶液中加入5g Zn粉，搅拌溶液，在Zn粉的作用下，冷轧铬泥中的Cu Pb等微量非活性金属析出，静置40min后对溶液进行过滤，除去杂质，滤出的溶液备用；
3)向步骤2)所得溶液中加入1mol/L的NaOH，调节pH值至7.5后，往溶液中鼓入CO2气体并进行缓慢加热，溶液开始变浑浊，直到溶液浊度没有明显变化为止停止充入CO2，静置溶液1h后对溶液进行过滤，去除滤渣，滤出的溶液备用；
4)向步骤3)所得溶液中加入1mol/L的NaOH，调节pH值至9.0，并对溶液进行缓慢加热，此时溶液中的CrCl3发生水解，去除过滤液，留取沉淀物，沉淀物便为CrOCl沉淀，在N2保护下，以100℃温度对沉淀物进行加热干燥，干燥后的产物即为提取的铬产品CrOCl。
冷轧铬泥中的铬回收率达98％。
实施例2
冷轧铬泥的组分及其重量百分含量如下：40％的Cr(OH)3，30％的Ca(OH)2，20％的水，10％的非活性金属化合物。
1)称取50g冷轧铬泥置于1L重量百分比浓度为20％的浓盐酸中，搅拌60min后静置2h，然后过滤除去其中的沉淀物，滤出的溶液备用；
2)向步骤1)所得溶液中加入3g Zn粉，搅拌溶液，在Zn粉的作用下，冷轧铬泥中的Cu Pb等微量非活性金属析出，静置40min后对溶液进行过滤，除去杂质，滤出的溶液备用；
3)向步骤2)所得溶液中加入1mol/L的NaOH，调节pH值至8后，往溶液中鼓入CO2气体并进行缓慢加热，溶液开始变浑浊，直到溶液浊度没有明显变化为止停止充入CO2，静置溶液1h后对溶液进行过滤，去除滤渣，滤出的溶液备用；
4)向步骤3)所得溶液中加入1mol/L的NaOH，调节pH值至8.5，并对溶液进行缓慢加热，此时溶液中的CrCl3发生水解，去除过滤液，留取沉淀物，沉淀物便为CrOCl沉淀，在N2保护下，以100℃温度对沉淀物进行加热干燥，干燥后的产物即为提取的铬产品CrOCl。
冷轧铬泥中的铬回收率达97％。
实施例3
冷轧铬泥的组分及其重量百分含量如下：60％的Cr(OH)3，25％的Ca(OH)2，10％的水，5的非活性金属化合物。
1)称取50g冷轧铬泥置于1L重量百分比浓度为37％的浓盐酸中，搅拌50min后静置2.5h，然后过滤除去其中的沉淀物，滤出的溶液备用；
2)向步骤1)所得溶液中加入2g Zn粉，搅拌溶液，在Zn粉的作用下，冷轧铬泥中的Cu Pb等微量非活性金属析出，静置40min后对溶液进行过滤，除去杂质，滤出的溶液备用；
3)向步骤2)所得溶液中加入0.8mol/L的NaOH，调节pH值至7后，往溶液中鼓入CO2气体并进行缓慢加热，溶液开始变浑浊，直到溶液浊度没有明显变化为止停止充入CO2，静置溶液1h后对溶液进行过滤，去除滤渣，滤出的溶液备用；
4)向步骤3)所得溶液中加入0.8mol/L的NaOH，调节pH值至8，并对溶液进行缓慢加热，此时溶液中的CrCl3发生水解，去除过滤液，留取沉淀物，沉淀物便为CrOCl沉淀，在N2保护下，以100℃温度对沉淀物进行加热干燥，干燥后的产物即为提取的铬产品CrOCl。
冷轧铬泥中的铬回收率达95％。

Claims (8)

1.一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将冷轧铬泥浸泡于重量百分比浓度为20～37％的浓盐酸中进行搅拌混合，充分使冷轧铬泥中的Cr元素以Cr3+形式存在，然后静置一段时间后滤去不溶的固体物质，滤出的溶液备用；
2)往步骤1)所得溶液中加入Zn粉，充分析出非活性金属沉淀，滤去沉淀，滤出的溶液备用；
3)将步骤2)所得溶液的pH调节至7～8后，往溶液中充入CO2并进行加热，使溶液中的Zn2 +和Ca2+分别以ZnCO3·3Zn(OH)2和CaCO3沉淀析出，并使得溶液中的Cr元素以CrCl3形式存在，然后静置一段时间后滤去沉淀，滤出的溶液备用；
4)将步骤3)所得溶液的pH调节至8～9，并对溶液进行加热，使溶液中的CrCl3发生水解反应，生成沉淀，过滤分离出沉淀后进行干燥，即得铬产品。
2.根据权利要求1所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于：所述冷轧铬泥的组分及其重量百分含量如下：40～60％的Cr(OH)3，20～30％的Ca(OH)2，10～20％的水，5～10％的非活性金属化合物。
3.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于：所述步骤2)中，Zn粉的用量为0.04～0.1gZn粉/g冷轧铬泥。
4.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于：所述步骤3)中，采用0.8～1.2mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH至7.5～8。
5.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于：所述步骤4)中，采用0.8～1.2mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH至8.5～9。
6.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述非活性金属沉淀的主要成分为Cu和Pb。
7.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于：所述步骤3)中，充入CO2时溶液开始变浑浊，当溶液浊度无明显变化时停止充入CO2。
8.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于：所述步骤1)中，搅拌混合时间为40～60min，静置时间为2～2.5h。
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