CN106929679A - 一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法 - Google Patents

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康绍辉
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Abstract

本发明属于铬渣的无害化处理技术领域，具体涉及一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法；本发明采用硫酸中性浸出铬渣，液固分离后，在浸出液中加入还原剂将六价铬还原为三价铬，并生成氢氧化铬沉淀而得到回收，硫酸中性浸出渣在中性条件下进行还原无害化处理，达到铬渣的无害化处理并综合回收了浸出的六价铬。本发明与现有其它方法相比，六价铬溶出彻底，控制了铁和硅的溶出，改善了过滤性能；铬渣处理工艺简短，试剂消耗低，并综合回收了铬，总处理费用低，适用于工业化生产，具有较好的推广应用前景。

Description

一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法
技术领域
本发明属于铬渣的无害化处理技术领域，具体涉及一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法。
背景技术
铬渣是铬盐生产中产生的固体残渣，多呈灰色或黑色，粒度不等、无规则形状。我国每年新排放铬渣约60万吨，历年来铬渣堆存量已达600万吨，经过解毒处理或综合利用的不足17％。
铬渣中的六价铬具有强氧化性，其毒性在于它对活细胞的氧化作用，能够致癌、致突变，是国际上公认的三种致癌金属物之一。铬渣经过长期的雨水冲刷后，浸出的六价铬会随着雨水浸出，对水体、大气和土壤造成污染，严重威胁着人类的健康，因此，铬渣的解毒处理已成为当务之急。
由于铬渣物相及组成都非常复杂，且由于含有大量碱金属及碱土金属氧化物而呈强碱性，使得其处理非常困难。目前国内铬渣的处理处置技术分为两大类解毒处理和综合利用。解毒处理主要有干法、湿法、生物法和固化法等四种解毒处理方式。综合利用的主要应用途径有制砖、制造微晶玻璃、制水泥、制钙镁磷肥、烧结炼铁、制耐火材料、制玻璃着色剂等。
尽管目前针对铬渣的治理技术有很多,但多因工艺复杂、处理量小、解毒不彻底、成本高等因素的影响,限制了其工业化大规模应用实施。因此，开展铬渣的无害化及资源化研究有着极其重要的现实意义。
发明内容
针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法，对铬渣进行无害化处理。
为了达到上述目的，本发明一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法，包括以下步骤：
步骤一、将铬渣在一定液固比和温度下，加入一定量的硫酸将铬渣中的六价铬溶解出来，然后进行液固分离；
步骤二、在浸出液中加入还原剂，进行六价铬的还原；
步骤三、中性浸出后的铬渣按液固比2:1～8:1加入水，调节pH值为7～9，加热到40～90℃，加入还原剂水合肼或硼氢化钠，加入量为渣量的0.01～0.5％，反应30～120min后过滤，滤液返回去进行下一次浸出渣的还原，还原渣达到铬渣排放标准。
进一步步骤一中所述的铬渣浸出的液固比为4:1～12:1，温度为40～90℃，时间为30～180min；硫酸加入量为铬渣量的0.25～0.85倍，硫酸在30min内缓慢连续加入，控制反应终点pH值为7～9；反应结束后进行液固分离，并进行盘洗。
进一步步骤二中所述的还原剂为适合在碱性条件下使用的还原剂，加入量为浸出液的0.01～0.5％，反应温度为50～90℃，反应时间30～120min，六价铬还原为三价后，在pH值为7～9下生成Cr(OH)3沉淀物，过滤并洗涤得到Cr(OH)3产品。
进一步步骤二中所述的还原剂为水合肼、硼氢化钠。
进一步步骤二中所述的温度为80℃；所述的pH值为8。
进一步步骤三中所述的反应温度为80℃～90℃，pH值为7.55。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法采用硫酸中性浸出铬渣，液固分离后，在浸出液中加入还原剂将六价铬还原为三价铬，并生成氢氧化铬沉淀而得到回收，硫酸中性浸出渣在中性条件下进行还原无害化处理，达到铬渣的无害化处理并综合回收了浸出的六价铬。该方法与现有其它方法相比，六价铬溶出彻底，控制了铁和硅的溶出，改善了过滤性能。
本发明一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法，铬渣处理工艺简短，试剂消耗低，并综合回收了铬，总处理费用低，适用于工业化生产，具有较好的推广应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
本发明一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法，包括以下步骤：
步骤一、将铬渣在一定液固比和温度下，加入一定量的硫酸将铬渣中的六价铬溶解出来，然后进行液固分离；
铬渣浸出的液固比为4:1～12:1，温度为40～90℃，时间为30～180min；
硫酸加入量为铬渣量的0.25～0.85倍，硫酸在30min内缓慢连续加入，控制反应终点pH值为7～9；
反应结束后进行液固分离，并进行盘洗；
步骤二、在浸出液中加入还原剂，进行六价铬的还原；
所用的还原剂为水合肼、硼氢化钠等适合在碱性条件下使用的还原剂，加入量为浸出液的0.01～0.5％，反应温度为50～90℃，反应时间30～120min，六价铬还原为三价后，在pH值为7～9下生成Cr(OH)3沉淀物，过滤并洗涤得到Cr(OH)3产品；
步骤三、中性浸出后的铬渣按液固比2:1～8:1加入水，调节pH值为7～9，加热到40～90℃，加入还原剂水合肼或硼氢化钠，加入量为渣量的0.01～0.5％，反应30～120min后过滤，滤液返回去进行下一次浸出渣的还原，还原渣达到铬渣排放标准。
实施例一
某铬渣含总铬3.12％，六价铬0.85％，80g铬渣加入640ml水，在30min内缓慢连续加入22ml硫酸，在80℃下反应90min。反应结束后过滤，过滤速度很快，过滤结束后用一倍的水进行盘洗，与滤液合并，得到含总铬1.15g/L，六价铬1.11g/L，铁小于0.50mg/L，二氧化硅21.0mg/L的浸出液。
中性浸出后的铬渣按液固比3:1加入水，调节pH值为8，加热到80℃，加入还原剂水合肼，加入量为渣量的0.05％，反应120min后过滤，滤液返回去进行下一次浸出渣的还原。对还原渣按“危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别”(GB5085.3-2007)附录T，HJ687-2014碱消解方法，进行溶解和检测，水溶性六价铬的含量符合“铬盐工业污染物排放标准”规定的，废渣中水溶性六价铬小于8mg/kg的第二级排放标准。
浸出液中六价铬的还原与沉淀：取上述铬渣中性浸出液200ml置于80～90℃的恒温水浴中，加入0.2ml水合肼反应60min，六价铬被还原为三价铬而生成Cr(OH)3沉淀物。反应后溶液PH＝7.55，Cr6+被还原的很彻底，还原母液中Cr6+为0.23mg/L，总铬为0.78mg/L，符合GB8978-1996污水综合排放标准中总铬不大于1.5mg/L，Cr6+不大于0.5mg/L的标准。

Claims (6)

1.一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将铬渣在一定液固比和温度下，加入一定量的硫酸将铬渣中的六价铬溶解出来，然后进行液固分离；
步骤二、在浸出液中加入还原剂，进行六价铬的还原；
步骤三、中性浸出后的铬渣按液固比2:1～8:1加入水，调节pH值为7～9，加热到40～90℃，加入还原剂水合肼或硼氢化钠，加入量为渣量的0.01～0.5％，反应30～120min后过滤，滤液返回去进行下一次浸出渣的还原，还原渣达到铬渣排放标准。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法，其特征在于，步骤一中所述的铬渣浸出的液固比为4:1～12:1，温度为40～90℃，时间为30～180min；硫酸加入量为铬渣量的0.25～0.85倍，硫酸在30min内缓慢连续加入，控制反应终点pH值为7～9；反应结束后进行液固分离，并进行盘洗。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法，其特征在于，步骤二中所述的还原剂为适合在碱性条件下使用的还原剂，加入量为浸出液的0.01～0.5％，反应温度为50～90℃，反应时间30～120min，六价铬还原为三价后，在pH值为7～9下生成Cr(OH)3沉淀物，过滤并洗涤得到Cr(OH)3产品。
4.根据权利要求2所述的一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法，其特征在于，步骤二中所述的还原剂为水合肼、硼氢化钠。
5.根据权利要求2所述的一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法，其特征在于，步骤二中所述的温度为80℃；所述的pH值为8。
6.根据权利要求5所述的一种硫酸中性浸出-还原法处理铬渣的方法，其特征在于，步骤三中所述的反应温度为80℃～90℃，pH值为7.55。
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