CN110526292A - 一种铬污染物中提取铬的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铬污染物技术领域，具体涉及一种铬污染物中提取铬的工艺，包括以下步骤：（1）第一次酸化：将预处理后的铬渣加水调节至液固比为2‑3:1，加入H2SO4调节pH值至5.5‑6.0，酸化2‑3h，再通过动力型旋液分离器，渣浆中一部分铬渣随上旋液进入絮凝沉淀罐，经沉淀得沉泥和上清液，渣浆中另一部分铬渣排出并和沉泥进行铬渣湿法解毒；（2）第二次酸化：向上清液中加入H2SO4调节pH值至3.5‑4.5，再加入还原剂，搅拌10‑20min后，再加入氢氧化钠溶液，调节PH值8.5‑9.5，搅拌10‑20min后，沉淀，使用板框压滤机将其压滤脱水处理，滤饼即为氢氧化铬沉淀；本发明成本低、提取率高。
Description
技术领域
本发明属于铬污染物技术领域，具体涉及一种铬污染物中提取铬的工艺。
背景技术
铬盐行业是国民经济中不可或缺的重要行业，主要用于电镀、鞣革、印染、医药、催化剂、金属缓蚀等方面。在铬盐生产过程中排放的主要废渣（即铬渣）是一种具有剧毒的危险废物，其中Cr6+是毒性的根源。根据对我国部分铬渣化学成分特征的分析结果，铬渣中总铬平均含量约为3%～5%，六价铬平均含量约为1%～5%（均以Cr2O3计）。铬渣中有六种组分含有Cr6+，分别为四水铬酸钠、铬酸钙、铬铝酸钙与碱式铬酸铁、硅酸钙－铬酸钙固溶体和铁铝酸钙－铬酸钙固溶体。其中四水铬酸钠及游离铬酸钙为水溶相，易被地表水、雨水溶解；其余四种组分虽难溶于水，但是在长期露天堆存过程中，经风化和水化易造成铬渣对环境的中、长期污染。
目前铬渣传统解毒方法均是将六价铬还原成三价铬，将三价铬固化在废渣中，然后安全填埋，但是废渣中的三价铬在废渣中较为稳定，很难再资源化利用，因此，现有技术需要进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、提取率高的铬污染物中提取铬的工艺。
基于上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种铬污染物中提取铬的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）第一次酸化：将预处理后的铬渣加水调节至液固比为2-3:1，加入H2SO4调节pH值至5.5-6.0，酸化2-3h，再通过动力型旋液分离器，渣浆中铬渣随上旋液进入絮凝沉淀罐，经沉淀得沉泥和上清液，沉泥进行铬渣湿法解毒；
（2）第二次酸化：向上清液中加入H2SO4调节pH值至3.5-4.5，再加入还原剂，搅拌10-20min后，再加入氢氧化钠溶液，调节PH值8.5-9.5，搅拌10-20min后，使用板框压滤机将其压滤脱水处理，滤饼即为氢氧化铬沉淀。
进一步的，所述的还原剂浓度为0.026-0.185kg/L。
进一步的，所述的H2SO4的质量浓度为90-98%。
进一步的，所述的还原剂为焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠中至少一种。
进一步的，所述的步骤（1）中铬渣预处理是将粒径大于30mm的铬渣筛分后并破碎至30mm以下，继而与粒径小于30mm的铬渣进入湿式球磨机研磨至200-300目。
进一步的，所述的压滤脱水处理后的滤液进入湿式球磨机重新使用。
进一步的，所述的旋液分离器，包括电机，电机输出轴连接进液筒，进液筒上部设有第一出液口，进液筒外套设漏斗状壳体，壳体的大开口与电机底座固定连接，壳体的小开口为出渣口，壳体的侧壁还设有第二出液口和进液口，第二出液口高于进液口，壳体内设有隔挡板，隔挡板位于第一出液口和第二出液口下方，隔挡板位于进液口上方，隔挡板套设于进液筒外侧，进液筒外下部套设叶轮，叶轮位于进液口下方。
进一步的，所述的隔挡板为圆环状，隔挡板的外侧边缘与壳体的内侧壁固定连接。
进一步的，所述的叶轮包括底盘，底盘上设有旋转叶片，底盘与进液筒外侧壁之间设有加强筋。
本发明是在铬渣湿法解毒前将铬渣中水溶性六价铬和部分酸溶性六价铬提取出来制备氢氧化铬并资源回收，提取六价铬后的铬渣再进行湿法解毒，该工艺即能降低铬渣湿法解毒的成本，又能资源回收六价铬产生较大的经济效益。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为动力型旋液分离器的结构示意图；
图3为进液筒的结构示意图
图4为叶轮的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
一种铬污染物中提取铬的工艺，包括以下步骤：
（1）第一次酸化：将预处理后的铬渣加水调节至液固比为2:1，加入H2SO4调节pH值至5.5，酸化2h，再通过动力型旋液分离器，渣浆中少量铬渣随上旋液进入絮凝沉淀罐，经沉淀得沉泥和上清液，渣浆中其余铬渣排出并和沉泥进行铬渣湿法解毒；
（2）第二次酸化：向上清液中加入H2SO4调节pH值至3.5，再加入还原剂，搅拌10min后，再加入氢氧化钠溶液，调节PH值8.5，搅拌10min后，使用板框压滤机将其压滤脱水处理，滤饼即为氢氧化铬沉淀。
H2SO4的质量浓度为90%，原剂为焦亚硫酸钠，浓度为0.026kg/L。
所述的步骤（1）中铬渣预处理是将粒径大于30mm的铬渣筛分后并破碎至30mm以下，继而与粒径小于30mm的铬渣进入湿式球磨机研磨至200目。所述的压滤脱水处理后的滤液进入湿式球磨机重新使用。
所述的动力型旋液分离器包括电机，电机输出轴101连接进液筒2，进液筒2上部设有第一出液口201，进液筒2外套设漏斗状壳体3，壳体3的大开口与电机1底座固定连接，壳体3的小开口为出渣口301，壳体3的侧壁还设有第二出液口302和进液口303，第二出液口302高于进液口303，壳体3内设有隔挡板4，隔挡板4位于第一出液口201和第二出液口302下方，隔挡板4位于进液口303上方，隔挡板4套设于进液筒2外侧，进液筒2外下部套设叶轮5，叶轮5位于进液口303下方。所述的隔挡板4为圆环状，隔挡板4的外侧边缘与壳体3的内侧壁固定连接。所述的叶轮5包括底盘501，底盘501上盘面设有旋转叶片502，底盘501与进液筒2外侧壁之间设有加强筋。
使用时 ，加水后的铬渣自进液口303进入，叶轮5开始搅拌，铬渣由于其自身重力向下并自出渣口301排出，液体随着叶轮转动旋转自进液筒2的第一出液口201排出，再到第二出液口302排出。
实施例2：
一种铬污染物中提取铬的工艺，包括以下步骤：
（1）第一次酸化：将预处理后的铬渣加水调节至液固比为2.5:1，加入H2SO4调节pH值至5.8，酸化2.5h，再通过动力型旋液分离器，渣浆中少量铬渣随上旋液进入絮凝沉淀罐，经沉淀得沉泥和上清液，渣浆中其余铬渣排出并和沉泥进行铬渣湿法解毒；
（2）第二次酸化：向上清液中加入H2SO4调节pH值至4，再加入还原剂，搅拌15min后，再加入氢氧化钠溶液，调节PH值9，搅拌15min后，使用板框压滤机将其压滤脱水处理，滤饼即为氢氧化铬沉淀。
H2SO4的质量浓度为95%，原剂为硫代硫酸钠，0.08kg/L。
所述的步骤（1）中铬渣预处理是将粒径大于30mm的铬渣筛分后并破碎至30mm以下，继而与粒径小于30mm的铬渣进入湿式球磨机研磨至250目。所述的压滤脱水处理后的滤液进入湿式球磨机重新使用。
实施例3：
一种铬污染物中提取铬的工艺，包括以下步骤：
（1）第一次酸化：将预处理后的铬渣加水调节至液固比为3:1，加入H2SO4调节pH值至6.0，酸化3h，，再通过动力型旋液分离器，渣浆中少量铬渣随上旋液进入絮凝沉淀罐，经沉淀得沉泥和上清液，渣浆中其余铬渣排出并和沉泥进行铬渣湿法解毒；
（2）第二次酸化：向上清液中加入H2SO4调节pH值至4.5，再加入还原剂，搅拌20min后，再加入氢氧化钠溶液，调节PH值9.5，搅拌20min后，使用板框压滤机将其压滤脱水处理，滤饼即为氢氧化铬沉淀。
H2SO4的质量浓度为98%，原剂为亚硫酸钠，浓度为0.185kg/L。
所述的步骤（1）中铬渣预处理是将粒径大于30mm的铬渣筛分后并破碎至30mm以下，继而与粒径小于30mm的铬渣进入湿式球磨机研磨至300目。所述的压滤脱水处理后的滤液进入湿式球磨机重新使用。
实施例4：
一种铬污染物中提取铬的工艺，包括以下步骤：
（1）第一次酸化：将预处理后的铬渣加水调节至液固比为3:1，加入H2SO4调节pH值至6.0，酸化3h，再通过动力型旋液分离器，渣浆中少量铬渣随上旋液进入絮凝沉淀罐，经沉淀得沉泥和上清液，渣浆中其余铬渣排出并和沉泥进行铬渣湿法解毒；
（2）第二次酸化：向上清液中加入H2SO4调节pH值至3.8，再加入还原剂，搅拌18min后，再加入氢氧化钠溶液，调节PH值8.8，搅拌18min后，使用板框压滤机将其压滤脱水处理，滤饼即为氢氧化铬沉淀。
H2SO4的质量浓度为98%，原剂为亚硫酸钠，浓度为0.0125kg/L。
所述的步骤（1）中铬渣预处理是将粒径大于30mm的铬渣筛分后并破碎至30mm以下，继而与粒径小于30mm的铬渣进入湿式球磨机研磨至280目。所述的压滤脱水处理后的滤液进入湿式球磨机重新使用。
Claims (9)
1.一种铬污染物中提取铬的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一次酸化：将预处理后的铬渣加水调节至液固比为2-3:1，加入H2SO4调节pH值至5.5-6.0，酸化2-3h，再通过动力型旋液分离器，渣浆中一部分铬渣随上旋液进入絮凝沉淀罐，经沉淀得沉泥和上清液，渣浆中另一部分铬渣排出并和沉泥进行铬渣湿法解毒；
第二次酸化：向上清液中加入H2SO4调节pH值至3.5-4.5，再加入还原剂，搅拌10-20min后，再加入氢氧化钠溶液，调节PH值8.5-9.5，搅拌10-20min后，沉淀，使用板框压滤机将其压滤脱水处理，滤饼即为氢氧化铬沉淀。
2.根据权利要求1所述的铬污染物中提取铬的工艺，其特征在于，所述的还原剂浓度为0.026-0.185kg/L。
3.根据权利要求1所述的铬污染物中提取铬的工艺，其特征在于，所述的H2SO4的质量浓度为90-98%。
4.根据权利要求1所述的铬污染物中提取铬的工艺，其特征在于，所述的还原剂为焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠中至少一种。
5.根据权利要求1所述的铬污染物中提取铬的工艺，其特征在于，所述的步骤（1）中铬渣预处理是将粒径大于30mm的铬渣筛分后并破碎至30mm以下，继而与粒径小于30mm的铬渣进入湿式球磨机研磨至200-300目。
6.根据权利要求1所述的铬污染物中提取铬的工艺，其特征在于，所述的压滤脱水处理后的滤液进入湿式球磨机重新使用。
7.一种权利要求1所述的铬污染物中提取铬的工艺用旋液分离器，其特征在于，所述的旋液分离器，包括电机，电机输出轴连接进液筒，进液筒上部设有第一出液口，进液筒外套设漏斗状壳体，壳体的大开口与电机底座固定连接，壳体的小开口为出渣口，壳体的侧壁还设有第二出液口和进液口，第二出液口高于进液口，壳体内设有隔挡板，隔挡板位于第一出液口和第二出液口下方，隔挡板位于进液口上方，隔挡板套设于进液筒外侧，进液筒外下部套设叶轮，叶轮位于进液口下方。
8.根据权利要求7所述的铬污染物中提取铬的工艺用旋液分离器，其特征在于，所述的隔挡板为圆环状，隔挡板的外侧边缘与壳体的内侧壁固定连接。
9.根据权利要求7所述的铬污染物中提取铬的工艺用旋液分离器，其特征在于，所述的叶轮包括底盘，底盘上设有旋转叶片，底盘与进液筒外侧壁之间设有加强筋。
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