CN115433836A - 含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于含铬危废再利用技术领域，尤其涉及一种含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法。本发明提供一种含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法，通过将不锈钢酸洗含铬污泥和电镀含铬污泥进行复配，有效的解决了电镀含铬污泥粘筒的问题，同时，通过不同的处理方法使不锈钢酸洗含铬污泥和电镀含铬污的污染物都得到处理和再利用，整个处理方法中无其他污染物产生，有效实现了清洁化利用的目的。

Description

含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法
技术领域
本发明属于含铬危废再利用技术领域，尤其涉及一种含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法。
背景技术
不锈钢在加工过程中会出现黑色、黄色的氧化皮，为了提高不锈钢的外观和耐蚀性，加工后的不锈钢必须进行酸洗钝化处理。去除焊接、高温加工处理后产生的氧化皮，使之银亮有光，并使处理后的表面形成一层以铬为主要物质的氧化膜，不会再产生二次氧蚀，达到钝化目的，从而提高不锈钢制品的表面防腐质量，延长设备使用寿命。在不锈钢酸洗废水处理过程中产生的污泥中含有大量的铁、铬、镍等重金属，属于严重污染物质。
另外，电镀工业是我国重要的加工行业，其中含铬污泥则是电镀行业中产生污染物中量最大的一种。含铬污泥的主要成分为Cr6+，是第一类污染物，毒性最强，另外含铬污泥还包括少量的其它金属离子如Cu2+、Co2+、Ni2+、Fe2+、Ca2+、Cr3+等一种或多种杂质，若不经处理直接排放，将对环境和生态造成很大的危害。
那么如何对不锈钢酸洗含铬污泥以及电镀含铬污泥进行清洁化利用是目前重点研究方向。
发明内容
本发明针对上述的不锈钢酸洗含铬污泥以及电镀含铬污泥清洁化处理所存在的技术问题，提出一种设计合理、方法简单且操作方便、无污染的含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法，包括以下步骤：
a、首先将不锈钢酸洗含铬污泥和电镀含铬污泥进行复配，复配后加入到干燥滚筒中300℃～400℃烘干干燥；
b、然后，将烘干干燥后污泥进行球磨，球磨后多次洗涤，洗涤得到滤液和残渣；
c、将洗涤得到的残渣与碳酸盐进行复配，配比后的混合物料进行压球、干化；
d、把压球、干化的混合物料进行回转窑高温煅烧，煅烧后的熟料进行抽滤盘多级逆流洗涤得到含铬滤液和其他残渣；
e、将得到的含铬滤液通入二氧化碳进行碳化处理，处理完成后除杂过滤，得到纯净铬液；
f、将得到的纯净铬液加入到反应釜中，同时，加入甲醇，然后，通入二氧化碳进行还原反应，得到氢氧化铬和碳酸盐溶液；
g、将还原反应得到的氢氧化铬和碳酸盐溶液溶液分离，将分离得到氢氧化铬煅烧成三氧化二铬，三氧化二铬进行闪蒸干燥，干燥后即可得到工业级三氧化二铬，碳酸盐溶液经过MVR蒸发器蒸发，蒸发结晶分离后的得到碳酸盐返回c步骤重复使用。
作为优选，所述g步骤还包括将还原残渣进行加水球磨，球磨后的浆料在反应釜中加硫酸调Ph值4到5.5后，加入硫酸亚铁溶液还原反应，还原反应完全后，加温100℃～150℃进行陈化8～24小时，然后，板框过滤，过滤得到的渣子进电炉加还原剂高温冶炼得到铜钴镍铬合金，过滤得到硫酸亚铁溶液重复再利用。
作为优选，所述b步骤中得到的滤液打入反应釜用冷冻盐水冷冻结晶，冷冻温度0℃～-10℃，冷冻结晶分离得10水硫酸钠和母液，分离后的母液加入硝酸钙，去除沉淀物，去除沉淀物后的溶液用MVR蒸发器把浓度蒸发到50％，温度118℃后分离晶体，分离晶体后的母液冷却结晶。
作为优选，所述c步骤中，碳酸盐为碳酸钠，碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
1、本发明提供一种含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法，通过将不锈钢酸洗含铬污泥和电镀含铬污泥进行复配，有效的解决了电镀含铬污泥粘筒的问题，同时，通过不同的处理方法使不锈钢酸洗含铬污泥和电镀含铬污的污染物都得到处理和再利用，整个处理方法中无其他污染物产生，有效实现了清洁化利用的目的。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1，实施例1提供一种含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法
首先，把不锈钢酸洗含铬污泥和电镀含铬污泥进行复配，复配的主要目的是因为电镀含铬污泥的水分多，导致在烘干过程中，会出现粘筒的事情发生，而将不锈钢酸洗含铬污泥和电镀含铬污泥后，在干燥过程流动性好进料不粘螺旋，容易干燥。这样设置的目的，能够使得到的不锈钢酸洗含铬污泥和电镀含铬污泥不经过后期的处理，可以直接进行烘干干燥。在本实施例中，不锈钢酸洗含铬污泥和电镀含铬污泥之间的质量比为1：1.5～3左右即可。
然后，将复配后的混合物放入滚筒干燥设备内烘干，烘干温度300℃～400℃烘干即可。烘干的主要目的是将混合物中的氢氧化物熟化结晶，得到氧化物结晶。
然后，把干燥后的物料进行球磨，多级洗涤，洗涤完成后，会得到滤渣和溶液，其中，滤渣内含有铬以及其他杂质，而溶液中的一般含有硫酸钠，氯化钠，硝酸钠以及氟化钠，为此，洗涤物料里边的多种盐分，洗涤采用多级逆流洗涤，滤液的浓度控制在30婆美度，把30婆美度的溶液打入反应釜用冷冻盐水把硫酸钠冷冻结晶，冷冻温度0到负10度，冷冻结晶分离硫酸钠为10水硫酸钠，分离后的母液加入硝酸钙，硝酸钙会与氟化钠反应生成氟化钙沉淀与硝酸钠溶液，然后，去除氟化钠，硫酸钠的溶液后用MVR蒸发器蒸发浓度到50％，温度118度后分离氯化钠晶体，分离氯化钠晶体后的母液冷却结晶分离硝酸钠结晶，通过以上的操作分别得到纯净10水硫酸钠晶体，氯化钠晶体，氟化钙沉淀，硝酸钠晶体产品。这样，就完成了溶液部分的处理。上述晶体都是常见的化学原料，可以进行销售。
而滤渣则加碳酸钠，碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾等碳酸盐进行按比例配比，配比比例以铬的含量与碳酸盐晶体的含量，按照质量比1：0.2～0.35配比即可，此步骤的主要目的就是将三价的铬转化为六价的铬，六价铬溶于水能用滤渣中的钙，铁，铜，镍，钴很好的分离，不加碳酸盐三价铬直接煅烧，会使三价铬直接成型为品质较低毫无价值的三价铬废物，然后将得到混合物料进行压球，干化。
然后，将压球干化的物料进行回转窑高温煅烧，煅烧转化为可溶性铬的熟料进行抽滤盘多级逆流洗涤，洗涤得到残渣和高浓度可溶性铬滤液。
接着将洗涤后得到的高浓度可溶性铬(铬含量在150到300克升)滤液进行二氧化碳碳化处理，处理后，除杂过滤，过滤得到的滤渣和残渣混合，然后，将过滤得到的纯净铬液在反应釜中加甲醇。
加入比例以六价铬与甲醇质量比例1：0.05到0.12，然后，二氧化碳进行还原生产氢氧化铬和碳酸氢钠，(碳酸氢钾)溶液，然后，固液分离，将氢氧化铬煅烧得到三氧化二铬洗涤，洗涤后的三氧化二铬闪蒸干燥，干燥后的工业级三氧化二铬包装出售，而得到的碳酸氢钠(碳酸氢钾)溶液经MVR蒸发器蒸发，蒸发结晶分离后的碳酸氢钠(碳酸氢钾)晶体返回循环使用即可。
而煅烧后洗涤分离后的残渣铬小于0.01％后进行加水球磨，球磨后的浆料在反应釜中加硫酸调ph值4到5.5加硫酸亚铁溶液进行深度还原六价铬，六价铬与硫酸亚铁比例1：27还原彻底后没有六价铬的残渣浆料溶液加温100到150度进行陈化8到24小时，是还原后的铬进一步老化，不在发生六价铬返弹，板框过滤，过滤得到的渣子进电炉加还原剂高温冶炼得到铜钴镍铬合金，过滤得到硫酸亚铁溶液重复再利用即可。
整个过程中，无任何污染物产生且产生的物品均可以得到再利用，从而达到有效处理的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、首先将不锈钢酸洗含铬污泥和电镀含铬污泥进行复配，复配后加入到干燥滚筒中300℃～400℃烘干干燥；
b、然后，将烘干干燥后污泥进行球磨，球磨后多次洗涤，洗涤得到滤液和残渣；
c、将洗涤得到的残渣与碳酸盐进行复配，配比后的混合物料进行压球、干化；
d、把压球、干化的混合物料进行回转窑高温煅烧，煅烧后的熟料进行抽滤盘多级逆流洗涤得到含铬滤液和其他残渣；
e、将得到的含铬滤液通入二氧化碳进行碳化处理，处理完成后除杂过滤，
得到纯净铬液；
f、将得到的纯净铬液加入到反应釜中，同时，加入甲醇，然后，通入二氧化碳进行还原反应，得到氢氧化铬和碳酸盐溶液；
g、将还原反应得到的氢氧化铬和碳酸盐溶液溶液分离，将分离得到氢氧化铬煅烧成三氧化二铬，三氧化二铬进行闪蒸干燥，干燥后即可得到工业级三氧化二铬，碳酸盐溶液经过MVR蒸发器蒸发，蒸发结晶分离后的得到碳酸盐返回c步骤重复使用。
2.根据权利要求1所述的含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法，其特征在于，所述g步骤还包括将还原残渣进行加水球磨，球磨后的浆料在反应釜中加硫酸调Ph值4到5.5后，加入硫酸亚铁溶液还原反应，还原反应完全后，加温100℃～150℃进行陈化8～24小时，然后，板框过滤，过滤得到的渣子进电炉加还原剂高温冶炼得到铜钴镍铬合金，过滤得到硫酸亚铁溶液重复再利用。
3.根据权利要求2所述的含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法，其特征在于，所述b步骤中得到的滤液打入反应釜用冷冻盐水冷冻结晶，冷冻温度0℃～-10℃，冷冻结晶分离得10水硫酸钠和母液，分离后的母液加入硝酸钙，去除沉淀物，去除沉淀物后的溶液用MVR蒸发器把浓度蒸发到50％，温度118℃后分离晶体，分离晶体后的母液冷却结晶。
4.根据权利要求3所述的含铬污泥清洁化利用生产工业级三氧化二铬的方法，其特征在于，所述c步骤中，碳酸盐为碳酸钠，碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾。
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