CN1300646A - 铬渣和废酸的综合利用法 - Google Patents
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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
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。如钛自粉生产,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 (4)
1、铬渣和废酸的综合利用法,其特征是铬渣用风化成粉状或细度为60目以上的铬渣,废酸用钛白粉生产或钢铁酸洗加工排放的废酸,它们重量百分比为,废酸∶铬渣=20%-80%∶20%-80%,采用湿法磷酸或过磷酸钙的生产工艺及设备,将废酸和铬渣一起加入反应。
2、如权利要求1所述的方法,其特征是如废酸的亚铁含量不够还原反应所需,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,其特征是若反应生成液相物,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晶体,澄清后的液体再排放。
4、如权利要求1所述的方法,其特征是反应生成的固体物料的综合利用:(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)用于道路工程的路基。
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