CN1114508C - 铬渣和废酸的综合利用法 - Google Patents

Abstract

本发明利用铬渣废酸的有害化合物的相互作用，经化学反应无害化后， 再资源化利用的一种方法。其主要特征是采用占组份重量比为：20-80%的废酸与20-80%的铬渣反应，反应产生的固体物料作水泥生产原料加以利用，反应产生的液体制铁铬磁性氧化体后再排放，本发明利废治废，实施的投入小、运行成本低、治理废酸废渣量大，实施后能取得较好的环境效益和经济效益。

Description

铬渣和废酸的综合利用法

本发明涉及一种铬渣和废酸的综合利用方法。

铬酸钠生产中排放的铬渣是一种危险固体废物，其毒害性较强，排放量大，污染面广，我国各地的铬渣排放厂未处理的铬渣堆积如山，铬渣污染生态环境造成严重的公害，因而引起人们的高度重视。铬渣的治理方法有许多种(见《化工环保》1994第4期)。由于铬渣的治理涉及成本等多方面因素，目前离彻底治理铬渣的目标尚远，为此仍需开发新的方法，以求达到治理铬渣、化害为利的目的。

废酸系工业生产中排放的强酸性溶液，如钛白粉生产中排放的废硫酸、钢铁厂酸洗工段排放的废硫酸。废酸是一种腐蚀性强的溶液，其排放量大，污染面广。如钛白粉生产，每吨钛白粉成品副产8-10吨废酸，多年以来，许多厂家副产的废酸，除少量得到利用外，大量的废酸需加碱性物料中和处理，因成本较高，一些厂家无法承受，因此使大量的废酸未经处理而直接排放，成为污染生态环境的公害。当前急需开发低成本的废酸处理利用方法，以求达到化害为利的目的。

本发明的目的是提供一种以废治废，化害为利的方案，它实施时投入小、成本低、治理量大、方法简便、易于上马，综合效益好。

本发明具体述说如下：

本发明所定义的废酸是含有六价铬还原物质硫酸亚铁的废酸，如：钛白粉生产中水解工段排放的废硫酸、钢铁厂酸洗工段排放的废硫酸，铬渣是指铬酸钠生产中排放的含6价铬的铬渣。上述废酸中含有硫酸亚铁是铬渣6价铬的还原物，铬渣属碱性物，其PH值＞10，是废酸的中和物料。

各地工厂排放的铬渣和废酸因生产工艺的变化，其化合物成分的含量变化较大，比如同一厂铬渣的取样，其六价铬的含量可相差近10倍，为保证废酸和铬渣之间的氧化还原反应及中和反应完全，在较大的数值范围内选择它们的重量百分比，废酸∶铬渣＝20％-80％∶20％-80％。

部分厂家排放的废酸，其成份中6价铬还原物质较少，如按上述重量配比，不能使铬渣6价铬完全还原，为此，可以采取在废酸和铬渣组成的反应物料中，再加入占铬渣重量的10％-100％的硫酸亚铁参与反应，这样可保证铬渣解毒达到国家标准，此外，由于钛白粉厂副产硫酸亚铁量大，加大硫酸亚铁的用量，一是可以综合利用好硫酸亚铁，二是可以使反应生成的固体物料中铁和硫的含量增加，将有利于它的综合利用，如作水泥生料烧成的矿化剂及水泥熟料的缓凝剂时，铁硫的含量增加会有较好的作用。

根据配比的不同，废酸和铬渣反应生成的物料的固液相多寡，来选择反应的工艺和设备，当反应产生的液相较多时，采用类似湿法磷酸生产的工艺及设备，当反应产生的物料基本为固相物料时，采用类似过磷酸钙生产的工艺及设备，在选择好工艺和设备后，将废酸和铬渣经混料反应使6价铬还原、废酸中和。

为保证反应完全，要求使用一定细度的铬渣粉状料，最好选用堆陈多年已风化成粉状的铬渣，或经粉碎加工成细度为60目以上的铬渣。

为了彻底治理和完全利用好废物，废酸与铬渣化学反应后，所产生的固体物料可作下述用途：(1)替代部分原料用于水泥生料的配料，(2)替代部分混合材原料作水泥熟料的混合材用，(3)替代石膏作水泥熟料的缓凝剂用，(4)作制作砼材料的掺和料用，(5)替代部分粘土作烧结砖瓦的原料用，(6)掺入其它原料一起，用于道路的路基或基础工程。

为达到最大的综合利用效果，可采用如下方法回收铬渣和废酸中的铁铬资源：按本发明规定的配比，取废酸配比重量的上值范围，废酸与铬渣混合反应后，将生成含Cr离子和Fe离子的溶液，采取湿法磷酸的工艺及设备，使生成物的固相与液相分离，再将分离得到的溶液经过：加热-空气搅拌氧化-加碱中和-结晶-沉淀分离工艺，从溶液中分离回收的固体结晶物，是具有较高经济价值的铁铬磁性氧化体，而分离澄清后的液体，其铁铬离子的含量已达到国家排放标准，可无害排放。

与已有的铬渣和废酸分别处理方法比较，本发明方案可合并利用它们的有害物的特性相互作用，达到利废治废，综合利用的目的。本法能在铬渣排放厂就地处理铬渣，大大地减少了铬渣治理的二次污染。特别是将铬渣通过本方案制水泥，可达到安全、低成本、无二次污染，水泥的6价铬含量达标。本法具有投资省、处理渣量大、生产工艺简便，尚能回收部分铬资源。

实施例一：

组份重量配比：铬渣80％(湿球磨加工的60目铬渣湿料)、钛白废酸20％、另加铬渣重量100％的硫酸亚铁溶液。

用生产过磷酸钙的反应设备，将物料混合搅拌，反应生成料经过堆料熟化，自然干燥后，供水泥厂作原料，按5％-15％的重量比掺入水泥生料，或按3％-25％的重量比掺入水泥熟料中(替代石膏缓凝剂和部分水渣混合材)。

实施例二：

组份重量配比：铬渣(风化粉状料)20％、钛白废酸80％，

采用湿法磷酸的反应设备，将物料混合搅拌，反应生成料通过固液分离，固体物料经堆放自然干燥后，供给混凝土搅拌站作砼材料的掺和料用(掺入量为10％-60％)用、替代部分粘土(最大掺入替代量为60％)作烧结砖瓦的泥坯原料用，或替代路基材料用于道路工程的路基(最大掺入替代量为100％)。

分离所得的溶液经过：加热-空气搅拌氧化-加碱中和-结晶-沉淀，分离回收铁铬磁性氧化体结晶，澄清后的液体排放。

实施例三：

组份重量配比：铬渣50％(球磨加工成60目)、钛白废酸50％、另加铬渣重量10％的硫酸亚铁。

用生产过磷酸钙的反应设备，将物料混合搅拌反应，生成料通过堆料熟化自然干燥后，供给水泥厂作原料，按5％-15％的重量比作原料掺入水泥生料，按3％-25％的重量比掺入水泥熟料中(替代石膏和部分水渣)。

实施例四：

组份重量配比：铬渣(风化粉状料)30％、钢铁厂酸洗废酸70％。

采用湿法磷酸的反应设备，将物料混合搅拌，反应生成料通过固液分离，固体物料经堆放自然干燥后，供给水泥厂作水泥生产原料，按5％-15％的重量比作原料掺入水泥生料，或按5％-25％的重量比掺入水泥熟料中替代石膏缓凝剂和部分水渣混合材。

反应物经固液分离得到的溶液经过：加热-空气搅拌氧化-加碱中和-结晶-沉淀，分离回收铁铬磁性氧化体结晶，澄清后的液体排放。

Claims (3)

1、铬渣和废酸的综合利用法，其特征是：铬渣是铬酸钠生产中排放的含六价铬的渣，铬渣用风化成粉状或粉碎加工成细度为60目以上的渣，废酸是钛白粉生产中或钢铁酸洗加工中排放的废酸，废酸中含有六价铬还原物质硫酸亚铁，铬渣和废酸反应的重量百分比为，废酸∶铬渣＝20％-80％∶20％-80％，将废酸和铬渣一起加入反应容器经混料反应，反应生成的固相物可再利用；当反应的废酸配比大生成液相物时，需固液相分离，所得溶液经过：加热——空气搅拌氧化——加碱中和——结晶——沉淀分离，回收铁铬磁性氧化体结晶，澄清后的液体再排放。

2、如权利要求1所述的方法，其特征是如废酸的硫酸亚铁含量不够还原反应所需时，可按铬渣重量的10％-100％另加还原剂硫酸亚铁共同参与反应。

3、如权利要求1所述的方法反应生成的固相物料的利用，其特征是可作下述用途：(1)替代部分水泥生料原料用于水泥生料的配料，(2)替代部分水泥熟料的混合材作水泥熟料的混合材用，(3)替代石膏作水泥的缓凝剂用，(4)作制作砼材料的掺和料用，(5)替代部分粘土作烧结砖瓦的原料用，(6)用于道路的路基或基础工程。